火星离地球多远：科学家从火星上发现了什么？ _地球

综述
从三皇五帝到如今的21世纪，人类从很早以前就开始在向上观察我们的宇宙了。以前的人们没有望远镜，没有先进的设备，大多都是凭借肉眼去发现，从而发展出了非常丰富且悠久的“星相学” 。
虽然由于古代的局限性，许多人观察天象更多的是用来“测凶吉” ，而历史中“夜观星象”的古人非常之多，比如张良、诸葛亮等等，甚至在朝廷之中也有钦天监的官职，也就是根据天象来推算时节的官员。

文章插图
除此之外，这些观星者还会观察彗星、新星爆发、日月变化等等天体变化，只是因为当时的人们并不了解宇宙规律，将其认为是上天给尘世间即将要发生的大事件的预兆。
比如“荧惑守心” ，也就是太阳系行星中的火星每2年里有两个月的时间都会靠近地球，因为它的颜色偏红，而且轨道扁圆，在人们的眼中行踪诡异，从而成为了战争和死亡的代名词，是不祥之兆。

文章插图
往往一旦火星出现，就会被人认为将会发生帝王驾崩，或者天下乱象的大事，是最凶的天象。西汉时期，就曾有丞相因为“荧惑守心”的出现，在政治争斗下自杀身亡，称要代替皇帝来遭到上天的惩罚。
当然，如今的我们已经知道这不过是一个非常普遍的天文现象，甚至还能预测到下一次出现“荧惑守心”的时间。随着航天事业的不断发展， 2030年世界或许将会进入探索火星的时代，如果从地球飞往火星，宇航员需要飞多久才能到达呢？

文章插图
火星
首先我们先来认识一下火星，它位于太阳系的宜居带，是距离太阳第四近的类地行星，因为地表几乎全是赤铁矿，看起来就像是一颗红色星球，从地球上看去如同熊熊燃烧的火球一般。
也因此，火星在古代不管是哪个国家，都是与火有关元素的象征，比如我国将它叫做“荧惑” ， “荧”出自于“荧荧如火”的意思， “惑”则是因为火星在天空中的时间、亮度甚至是位置都时常发生变化，令人捉摸不透，使人“疑惑” 。

文章插图
而在西方，欧洲就曾经将火星用古罗马的“战神”之名来称呼它，在占星学里认为其暴躁易怒，容易发生冲突。
但是实际上，真正的火星却不像是人类想象中的那样“火热” ，它的近日点与远日点的温差十分巨大，在近日点白天能有27℃的温度，然而远日点却低至-133℃ ，有160℃左右的差别，甚至火星上平均的温度都只有-55℃ ，属于是非常寒冷的星球，无疑打碎了人们过去对它的想象。

文章插图
作为同样在宜居带的一颗普通的行星，火星曾是人们抱有很大希望的、认为上面能够拥有生命迹象的星球，甚至在上个世纪还出现了无数关于“火星人”的科幻小说。
事实上，火星虽然与地球目前的自转周期相似，这种相似只是暂时的，在火星上面科学家们并没有发现液态水的存在，而水源正是生命存在的基础之一。

文章插图
尽管如此，科学家们依然没有放弃对于火星的探索， 2008年，科学家们在火星上通过加热土壤的方式，发现了上面有水蒸气的存在，而2013年火星探测器也在火星岩石当中寻找到了水合矿物质。
2015年，科学家们表示，火星在大概12亿年前地表上有过非常多的液态水，含水量甚至超过了地球的北冰洋，而根据研究表示，火星在历史上或许曾经出现过北半球区域都拥有过超过1英里的液态水。

文章插图
2018年科学家们甚至从火星的地下发现了蓄水层，而通过对火星陨石坑的研究，科学家们也得出了这个巨大的陨石坑很可能在以前是一个湖泊。
也就是说，实际上火星之上其实在一开始确实是适宜生命生存的，只是因为在后来不知道什么原因的影响下，变成了如今这样寸草不生，一片荒芜的模样。

文章插图
但是比起宜居带的火星来说，金星的温度非常高，压力也远超地球，甚至在探测器进行13号降落在金星的时候，通过探测器自带的温度器发现温度达到了457℃ ，气压相当于89个大气压。
甚至科学家们还发现在距离金星地面30千米到45千米高空之中，还有如同云雾一般的硫酸气体，人一旦误入，很容易被气体腐蚀。

文章插图
再看水星，就如同火星上没有火一样，水星上面也没有水，因为大气层非常稀薄，热量无法保存，甚至被蒸发的水分也无法挽留，只能任凭它逃向太空。
水星白天赤道附近能有432℃ ，比火星的近日点温度大了400多℃ ，到了晚上就会下降到-172℃ ，同样远远低于火星远地点温度。

文章插图
由此来看，太阳系宜居带里能够当作是移民星球的，可能只有火星了。
从火星到地球
尽管科学家们已经“认定”了火星，但是人类的航天发展还有很长的路要走。在上个世纪60年代开始，美国与苏联开始太空竞赛，双方在航天领域上展开了激烈的地位争夺。

文章插图
在早期美国一直落后于苏联，不仅不是第一个登上太空的人，就连已经准备好了舱外航天服，打算要实现太空漫步以后，这一件马上要完成的计划也被苏联给“抢跑”了。
因此，美国将计划放在了载人登月上面，希望能在这个方面可以获得胜利。

文章插图
这一次是非常成功的，美国不仅成为了第一个载人登上月球的国家，甚至在目前为止也是唯一一位登上月球的国家。
随着科技的发展，月球已经无法满足现代人们的需求了，月球本身并不“富裕” ，地表上面全是沙尘，犹如沙漠一般，并不值得开发。

文章插图
同时当初的载人登月是在两个超级强国彼此的地位争夺当中产生出来的，美国投入了大量的资金和精力，无数科学家们为此奉献力量。
然而在现代社会，随着国际形势变化，已经没有哪一个国家敢像上个世纪的美国苏联一样专心致志，将许多的金额只放在一个“篮子”里面了，而是需要多方向全面发展。

文章插图
当然，航天事业也并非是不发展了，只是步伐减慢，一步一步地向前推动。
2021年，我国与美国相继表明将要在2030年前后开展火星探测计划，甚至美国还已经准备好了火星专用的宇航服，告知了全世界自己将要开展载人登录火星的计划。

文章插图
那么从地球到火星需要多长时间呢？到火星的距离不同于月球，因为月球只是地球的一个卫星，它的位置较近，很容易就能掌控，然而火星与地球之间的距离却是在不断变化着的。
火星的公转周期是687天，相当于是1.88个地球年，也就是说，火星转一圈，可能地球已经转了将近两圈了，说明了火星与地球之间可能每2年左右的时间才会有一次比较接近。

文章插图
而火星距离地球最近的距离大概是在5500万千米，最远甚至有4亿多千米，平均也有2亿千米，最远和最近的时间点大约是在13个月的时间。
换句话说，每过26个月，火星就会来到与地球距离最近的位置，是最好的前往火星的距离，这个位置也就是火星冲日点，即地球正处于火星与太阳同一个水平线上。

文章插图
然而火星并不是停止不同的，我们还需要计算出火星的运行速度，从而能够在我们发射的飞行器飞过去的时候，可以刚好到达火星，而不是与它错过。
按照我们以往的相关数据，我们可以发现在1965年， “水手号”探测器一共花了228天才到了火星， 1975年美国发射到达火星卫星上的“维京一号”更是花了大概304天的时间，而其他的探测器也基本上用了200多天才能达到火星。

文章插图
因此我们可以推算出来，哪怕是人类的科技再推动一步，速度再快一点点，可能也要花大概200天才能登录火星之上。如果宇航员乘坐飞船飞向火星，其实长达200天的孤独漫长的时间并不是最需要克服的问题，而是宇航员的食物问题。
要知道食物本身也是有重量的，而飞船的承载量是有限的，一般而言考虑到长途航行的各种情况和任务，飞船上都是由3名宇航员，也就是说，飞船之上起码要有能够满足3名宇航员来返火星与地球之间的食物。

文章插图
以200天为例， 3名宇航员乘坐飞船从地球来到火星之上，还需要在火星上面待到下一个火星冲日点，即距离地球最近的位置，也就是26个月减去200天，宇航员还要在火星上等待一年半左右的时间。
再加上宇航员返程的200天，这意味着去一次火星，飞船上面至少需要3名宇航员3年的食物，而不考虑食物的保质期和营养价值，可能飞船需要腾出大半个空间来放置这些食物。