2020年7-8月,人类探测火星迎来大约两年一次的窗口期。中国的火星探测任务“天问一号”也将择机发射。火星,这颗位于太阳系的红色星球一直披着神秘面纱,也给了人类无数的想象与希望。火星上有没有生命?真实的火星究竟是个什么样子?我们到底能不能在火星上种土豆?
本期首都科学讲堂之“极简科学课”,让我们跟着中国科学院国家天文台研究员、“火星叔叔”郑永春,来到北京科学中心的“小球大世界”特色展区,共同开启一趟神奇的火星之旅吧!
摄影/张星海
主讲嘉宾:
郑永春
中国科学院国家天文台研究员、行星科学家、科普作家
人类的火星梦想与征途
1976年美国发射了“海盗1号”和“海盗2号”两个火星着陆器,它们在拍摄火星表面图片的时候,拍到了一张火星上的人脸,你会看到眼睛、鼻子、嘴巴,然后朝向地球方向,在凝视着地球。
当然地球人看到火星上的一张人脸盯着地球在看,内心也是恐惧和害怕的,何况几千年的神话中,火星一直跟战争,跟灾难,跟血腥联系在一起。
随着科技的进步,后来更先进的航天器火星快车拍摄火星表面时发现,所谓的火星人脸其实是一座山,有山这么大的人吗?实际上是这个山的阴影造成了它的眼睛、鼻子、嘴巴,它跟人没有任何关系。但是关于火星人的这种猜测从来没有断过。
后来又有火星车被派过去,拍到有人在火星上晒太阳,坐在一块石头边上。幸亏这个照片也不是第一次拍到,上面有遥感卫星,下面有火星车,有很多角度来拍,拍摄的时间也不同,所以你把几年前的老照片翻出来就会发现,这个火星人在火星上晒太阳晒了好几年,从来就没回过家,也不吃东西,原来这只是一些像人形的石头而已。
火星在太阳系宜居带的外围,也不能说它完全不在宜居带,但是它肯定也不是一个非常适宜生命生存的地方。
地球是太空中的一颗蔚蓝色的生机勃勃的星球,火星是太空中一颗红色的荒漠行星。火星的直径是地球的一半,火星上也有一年四季,有春夏秋冬,不同的是火星上的一个季节差不多需要6个月的时间,而火星上的一年相当于地球上的23个月,其自转一圈叫一天,公转一圈叫一年。你也可以算一算,如果你在火星上生活,你现在应该是是多少岁。
火星上真的能种土豆吗?
从2015年的科幻大片上,很多人都看到过火星上可以种土豆,因为宇航员在火星上活下去就只能靠每天种土豆、做土豆、吃土豆。
如果要在火星上种土豆,首先要来看看它的环境条件合不合适。首先来看温度,白天最高的温度,在火星的赤道地区记录到的温度可以达到30℃,但是夜间最冷的温度是零下80℃到零下100℃。所以,植物肯定需要在温室中培养。
其次看土壤。火星的土壤跟地球土壤里面的营养元素大致相似,有些元素火星上还会高一点,比如说磷元素,氮磷钾是植物生长的必需元素。当然在不同地区,可能土壤成分并不一样。目前,科学家模拟出火星土壤以后进行种植实验,也得到了很多、很好的结果。
另外,农学家们正在选出一些极端条件下能够生存的作物,或者微生物,然后把它们送到火星上去,让它们吸收火星上的二氧化碳,然后释放出氧气,改造火星的环境,等到微生物大规模菌团作战把火星环境改造好了,人类再过去,就会安全得多了。
第三看水资源。火星上有水,但是很稀缺,所以水必须进行循环利用。这些技术在国际空间站上也已经有了。
第四看氧气。不是所有生命都需要氧气。地球在22亿年以前是没有氧气的,那个时候地球上都是厌氧生物,不需要氧气。等到22亿年的时候发生了一次大氧化事件,这次大氧化事件使得大量的氧气产生了,原来那些厌氧生物它们闻到氧气的时候都死了,我们这些需要氧气的生物才发展起来了,所以是否有氧气不是判断有没有生命的前提条件。
其实各种在太空和月球的种植试验已经在进行了。在国际空间站上已经开出来太空第一花,就是百日菊,因为太空里没有重力,它会平铺着来长,会长成其他各种各样的一些形状。
2019年年初,中国的“嫦娥四号”登陆了月球背面,中国科学家培育出的棉花在月球背面发出芽来,这也是第一片在月球上长出来的嫩叶。
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