[多圖]探秘美國猶他州沙漠火星模擬基地 | 陽光歷史

 

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[多圖]探秘美國猶他州沙漠火星模擬基地

2016年05月02日 神奇地球-長篇 暫無評論 閱讀 297 次

山寨火星:探秘美國猶他州沙漠火星模擬基地

山寨版「火星艙」



山寨火星:探秘美國猶他州沙漠火星模擬基地

科學家在荒漠中



山寨火星:探秘美國猶他州沙漠火星模擬基地

「火星艙」內情況



  理論物理學家霍金曾經說過:「除非我們移民太空,否則,我不認為人類在1000年後還能倖存,因為會有太多意外事故降臨到棲身於這顆行星的生命身上。不過我是個樂天派,我相信人類會走出去,找到適合居住的其他世界。」火星,就是霍金認為「未來將適合人類生存」的地方之一。為給移民火星做準備,一批具有冒險精神的年輕科學家正在美國猶他州的荒蕪沙漠中模擬火星生活,尋找挽救地球和人類生命的辦法。


  「山寨火星」基地


  坐落在地球上最像火星的地方


  你可以說,這不過是個「山寨火星」基地,如果是在真正的火星上這麼活動,這些科學家的肺與體內其他器官早該爆掉了。不過這個在美國猶他州沙漠裡的實驗基地其實非常重要——因為它或許能夠拯救我們的地球,嗯,地球人。


  美國西部猶他州的沙漠是一片人跡罕至的不毛之地,到處都是赤紅色岩石。在距離沙漠中心最近的一條公路上狂奔40公里,都不會看到任何一輛車經過。由於這裡的地形地貌與火星非常相似,美國太空總署(NASA)的科學家就在此處進行過宇航服的實地測試。一批懷著探索熱誠與強烈使命感的年輕科學家則在這裡建立了地球上唯一一個火星生活環境模仿基地——猶他州火星沙漠研究站(MDRS)。


  聽起來是一個像「51區」那樣的神秘基地,事實上,坐落在沙漠深處的研究站只是一個需要依靠定位裝置才能找到的小型建築。


  綵排火星生活


  「火星協會」:目標是移居火星


  這個研究站是由「火星協會」創辦的科研基地。總部位於美國科羅拉多州的「火星協會」是一個非營利性科研組織,有5000名付費會員,他們來自世界29個國家,既有來自美國洛克希德馬丁公司、美國宇航局的頂尖科學家,也有來自世界各地的火星探險「發燒友」,他們目標只有一個——那就是爭取實現人類移居火星。


  項目副主任阿爾特彌斯·韋斯坦伯格說,研究站的存在「給了科學家一個研究平台,讓我們瞭解如何在火星上生活,並向其他太空機構提供火星適合生存的證據」。


  「火星協會」主席羅伯特·朱伯林介紹說:「這裡的一切就像是綵排,我們期待發現哪些裝置在火星上可以運作,哪些不行,哪些技術、材質、工具還需要繼續研究。」


  ★登陸火星之狂想版


  千年計畫五步走


  要想移居火星,先要瞭解一個概念——「(外星)環境地球化」,意思是「改變外星的環境,如大氣層裡的氣體,使之接近地球的自然環境」。對於火星來說,最重要的是要讓火星上生成人類賴以生存的氧氣。對於這一目標,很多科學家認為需要2萬至10萬年的時間,因而是遙不可及的。但「火星協會」的創始人羅伯特·朱伯林認為,這個過程只要大約1000年時間就可以完成。當溫室效應最終摧毀我們的家園的時候,朱伯林的移民計畫會成為人類的「諾亞方舟」。


  第一步:達到「環境地球化」臨界點


  朱伯林計畫在火星上建幾處化工廠,不停地製造溫室氣體四氟化碳。根據計算,如果每小時排放1000噸這種氣體,30年內火星的平均溫度將升高27.8℃。這項過程預計耗能5000兆瓦,5個核電站就可以滿足這些能量需求。


  第二步:釋放大氣


  30億年前,火星的表面包圍著厚厚的二氧化碳大氣層。由於火星變冷,大部分二氧化碳都被土壤吸收並冷凍起來。當人類完成改造火星第一步後,溫暖的氣候將使這些二氧化碳釋放出來。


  朱伯林表示:「土壤中釋放出來的二氧化碳可以在20年內讓火星溫度再升高5.6℃,並形成雨雪等天氣現象。」


  第三步:綠化火星


  2250年,火星上的大氣含量將達到0.21個大氣壓,相當於地球的五分之一,其中大部分是二氧化碳。此時的火星居民不用穿太空服就可以走出戶外,當然他們還需要氧氣袋;普通飛機可以在火星上起降;人們還將建設一個帶有穹頂的封閉型城市。


  到2250年,火星已經可以生長植物。


  第四步:收穫氧氣


  植物的生長,意味著氧氣的產生,光合作用使二氧化碳逐漸變成氧氣。


  為了加快製造氧氣的速度,火星居民將大規模種植各種植物。此外,基因工程將幫上大忙,朱伯林預計,屆時科學家將培育出能釋放更多氧氣的「超級植物」。


  第五步:坐等1000年


  前面的規劃看起來似乎很順利,50年就可以製造大氣,再過50年可以在火星上散步,但接下來的是一個漫長的過程,因為要使火星植物釋放出足夠人類自由呼吸的氧氣,大概需要1000年。在這1000年裡,火星居民要不停地種植、收穫,努力「生產」更多的氧氣。

我們多久才能登上火星?

科學家在模擬火星鑽測取樣



我們多久才能登上火星?

荒漠科學家



我們多久才能登上火星?

科學家們的「娛樂」



  ★登陸火星之現實版


  我們多久才能登上火星?


  NASA的理查德·庫克稱:「如果只是象徵意義上的,送個人上去插旗立此存照,那大概還要20年。


  「如果是到準備進行穩步拓展基地的時候,那大概還要50年。不過對我們現在這種渴望看到成果的研究者來說,這個時間就是一輩子。人們完全有理由可以確信,那一天終究是會到來,只是我們在邁往這個目標時所遇到的每一項挑戰,都會無比艱巨。」


  而對於正在猶他州沙漠裡興致勃勃模擬火星生存的年輕人來說?或許目前最重要的,就是保持住自己的夢想不要褪色。


  ★人物特寫


  一批20多歲的貧窮「火星人」


  這個小小的研究站中生活著一批志願者,他們都是20多歲的科學家和工程師。這些「太空發燒友」有著一個共同的野心:有朝一日前往火星。


  為達到這一目標,他們前來這裡參加模擬火星生活的試驗。這些人住在一個直徑8米的白色模擬「太空艙」內,一切生活須遵循太空原則:比如時刻穿著太空服、戴頭盔,只能食用少量食物,就連與「地球中心」的通信也會模擬火星與地球的通訊狀況,會有延時。此外,他們還會模擬艙外太空行走,足蹬笨重的靴子,手戴大手套,背與頭盔相連的呼吸機。


  最新一批志願者中的隊長是年僅23歲的南希·蘇庭森,他是一個學習高級液體力學的學生,對研究火星星塵活動有著濃厚興趣。24歲的湯姆·海洛克的專長則在研發一個可在岩石地形上自由移動的火星探索機器人。「身邊都是志同道合的人們,你會覺得科學真是一件很棒的事情。」21歲的宇宙科學專業學生詹尼·白娜思說。


  研究站獲得的資助非常有限。「火星協會」的經濟來源只能依靠私人捐助。不過捐助者中不少來頭不小,其中就包括美國PayPal(支付寶)公司創始人之一、現特斯拉汽車公司總裁的艾倫·馬斯克。


  這是一群擁有卓越才華與非凡理想的年輕人團體,不過現實也是殘酷的,「火星協會」的草根性質注定了他們不可能獲得完成一次火星任務所必需的大量資金,他們什麼都沒有,有的只是一腔熱誠。


  ◆官方動態


  砸錢推出「火星科學實驗室」


  宇宙探索活動的「掌門」NASA的同類型研究所在地——噴氣推進實驗室(JFL)坐落在洛杉磯城外,距離帕薩迪納市750英里的基地中。這裡是NASA與美國第一顆衛星的誕生地,未來人類也可能在這裡邁向出發往火星的第一步。與猶他州火星模擬研究站的「小打小鬧」不同,這裡的工作人員約有5000名,彙集了來自世界各地的太空研究精英。


  NASA火星探測車項目已向火星送上了兩台探索機器人,預計更為先進的探索機器人「火星科學實驗室」將於2011年秋天再次向這個紅色星球出發,「火星科學實驗室」將是有史以來人類發射到火星表面的最先進、最昂貴的無人探測器。據傳成本高達20億美元。火星科學實驗室獲取的重要科學信息還有望幫助美宇航局在完成重返月球的計畫之後,準備長期的載人火星飛行計畫。


  但即使在官方世界裡,進展也並非一帆風順。NASA局長邁克爾·格裡芬就曾宣稱,該機構向火星發射新一代核動力探測器的重要任務正面臨開發問題和不斷飆升的開支問題,這或將導致它的發射日程一再推遲。


  火星征服日記


  1960年前蘇聯政府試圖展開首個火星任務。發射時就失敗了。


  1964年美國成功發射首個無人太空船「水手4號」,並拍下了火星的首批照片。


  1971年前蘇聯發射首個成功登陸火星的行星探測器「火星3號」,不過僅14.5秒鐘後就「歇菜」了。


  1976年美國發射的「海盜1號」成功登陸火星表面,並在接下來的6年裡成功向地球發回火星上的照片。


  2008年美國的「鳳凰」號火星探測器首次證明火星存在水冰。


  2009年美國太空總署在夏威夷的紅外望遠鏡首次在火星上發現甲烷。


  2011年NASA將啟動「火星科學實驗室」任務。


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