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2030年中國準備在火星上挖一勺就跑,美國著急,找上歐空局合作
2024/04/09

今年兩會出了一個振奮人心的消息,那就是中國決定在 2030年的時候去一趟火星,然后采集一些土壤送回地球研究分析。 如果成功,中國將會成為世界 第一個 從火星采集土壤樣本的國家!

等等,為什麼是第一個?美國不是很早就已經登陸火星了,難道他們不是第一個從火星采集土壤的國家?還真不是,直到今天,美國的火星土壤樣本還留在火星上沒帶回來呢。

美國為什麼沒有把火星土壤帶回地球?

美國從上世紀70年代就開始往火星發射探測器了,後來也陸陸續續發射了好幾次探測器, 但是執行土壤采集任務的是2021年發射的 「毅力號火星車」

據悉,毅力號火星車已經完成了土壤樣本的采集,并將樣本都封存在樣本管中,然而想要把這些樣本帶回地球,還需要再等

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10年。這不禁讓人疑惑,美國在上世紀60年代的登月中,就可以帶回土壤,難道從火星帶回土壤還會更難?

確實難,要知道,地月距離只有38萬公里, 但是地球到火星的距離有 5500萬到4億公里。這樣遙遠的距離,哪怕從地球發送一條指令,也要十多分鐘之后才會接收到,那麼火箭往返需要攜帶的燃料,那更是多的難以想象。

然而就算探測器登上了火星,火星的引力比月球大一倍,這意味著探測器從火星上起飛需要更多的燃料,再加上火星上有大氣層存在,僅僅是起飛的環節,消耗的燃料就比月球上還要多。

然而這個項目還要考慮往返, 攜帶的燃料還得是單程的兩倍。

僅僅是毅力號登陸火星采集樣本, 美國航天局就消耗了 27億美元 ,還要再把樣本帶回來,他們已經沒有足夠的資金來支撐項目了。所以兩年過去了,他們還是沒把樣本帶回來,都是錢的問題。

但美國總是不能把毅力號丟下不管,他們準備和歐洲合作,一起把毅力號帶回來,而要實現這個計劃,從今年算起還6要年之久!不巧的是,我們2030年就要去火星采集樣本了!

有些人就要問,美國和歐洲聯合都要等6年,中國為什麼就一定會比他們快?

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中國火星采集土壤有哪些優勢?

據全國人大、航天五院的專家 孫澤州 表示,實行火星取樣有兩大難點,一是在火星采集完樣本之后,從火星表面起飛 上升過程很難 ;二是在軌道上探測器和飛船的 交會很難 ,這在系統設計上相當考驗探測器的智能化程度。雖然有難度,但是孫澤州表示,以目前中國掌握的技術來看, 已經具備 了火星采樣并返回的條件了。

2020年的天問一號, 我們就獨立實現了去火星的 繞、落、巡 三個任務,後來又通過火星探測器 「祝融號」 獲得了火星表面的圖像,再加上我們從月面上采集土壤的經驗,都為火星采集土壤打下了堅實的基礎。不過我們比美國有自信,除了這些基礎之外,還有我們的策略方案。

美國的取樣方案總共分為三步, 第一步是發射探測器前往火星 采集樣本 第二步 發射軌道返回組合體前往火星,并圍繞外圍旋轉,成為火星的衛星,等待探測器升空對接,但是探測器想要升空,還要等待第三次發射的 著陸上升組合體,它到了火星之后會直接登陸火星地表,與探測器會合,接過樣本之后再次起飛,并與第二次發射的 返回組合體對接,由返回組合體將樣本送回地球。

目前美國已經實現了第一步,而后面,他們計劃在2026年陸續執行第二步和第三步,并計劃在2028年將樣本送回地球,預計在2031年送到,但 考慮到經費問題,他們的計劃 時間推遲到2033年。雖然在計劃上美國應該領先中國,但偏偏他們的合作對象是「歐空局」,此前歐空局計劃在2009年發射ExoMars,結果到如今還沒有發射,現如今歐洲和俄羅斯關系鬧僵,歐洲人民和政府們也是上演著一出出鬧劇,然而火星發射窗口不等他們,ExoMars又將推遲,所以在人們眼中,

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歐空局在火星探測項目上,是出了名的 「拖延癥」

此次美國和歐空局合作中,美國負責去火星地表把樣本送上太空,而歐空局負責對接樣本,并送回地球,但看 歐洲局勢,想必這次計劃還得再拖延。那麼中國的方案又是怎樣的呢?

據一位中國火星探測器系統設計人員,在一次研討會上透露, 中國與歐美不同的是,只執行 兩次發射任務 先是在2028年下半年幾乎同時發射「軌返組合體」和「著陸上升器」,著陸上升器預計在2029年著陸,接著就采集火星土壤樣本,完成采集后直接起飛與「軌返組合體」

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會和并移交樣本,完成這步之后就馬不停蹄返回地球。預計2031年7月到達地球。

和美國的策略相比,我們的 更為簡潔,而且 消耗的資金更少,但是這種方法他們就想不到嗎?當然也想得到,但是做不到。

·因為他們的資金總是會面臨資金鏈中斷的問題,和歐空局合作,也正是為了分攤項目壓力。但是看到中國的計劃,他們慌了,慌慌張張選擇一個不靠譜的隊友,然后去搶世界第一的位置。但是吧,真的沒必要。畢竟把樣本送回來只是第一步,后面對樣本的研究才是最關鍵的。

為什麼要從火星大老遠挖一鍬土?

不管是哪個國家,要去火星采集土壤,基本上都是要消耗幾十億甚至幾百億美元,然而帶回來的土也就幾百克,很多人不理解,

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這樣有什麼意義

其實不管從月球上帶土,還是從火星上帶土,我們要研究的就是這些土都有哪些成分?有沒有微生物?有沒有水?能不能制氧?對于中國人來說,還關心能不能種菜? 而之所關心這些問題,是因為我們要搞清楚,這些星球到底適不適合人類生存?

然而從月表帶回的土讓我們很失望,既沒有水、也不能制氧,更不能種菜!不過火星上就不一樣了。

目前根據各國火星探測器可以肯定,火星上是有水的,只不過不像地球上這樣豐富,大部分都是和土壤混合的固態水。雖說要提取固態水很簡單,但只有水還不行,還得有氧氣才能生存,然而 火星上的氧氣含量只有 0.15% 適合人類生存的 氧氣含量是21%。兩者相差甚遠。所以現在急需解決的,是如何獲取氧氣的問題。

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人們最先想到的就是先把水提取出來,然后再通過電解水得到氧氣不就行了嗎?這種方法看似可行, 但要從地球上帶去 大量的催化劑 ,才能大量制造氧氣,所以并不是可選方案。

目前人們最推崇的方案是在火星 就地取材,通過一定的配方 把土壤里的氧提取出來。雖然這種配方有很多種,但是現在我們有了超級計算機,有望找到最佳配方,所以火星土壤的成分表就相當重要。突破了這層難關,那未來移民火星就不再是天方夜譚!

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然而總是有些人很奇怪,一說起中國移民火星,就冷嘲熱諷,認為這種事情不是中國能夠辦得到的,那只能說明這些人還沒有認清現實。

現在的中國,已經不再是一百年前的中國,我們的技術日新月異,幾乎成指數級發展,我們的國力不僅解決了14億人口的溫飽,還鑄就了堅固的國防,更推動了很多科學技術的發展, 我們可以一國之力登上九天,靠的不是資本的推動,而是14億人民的共同努力,試問全球,有誰又能如此勠力同心!

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