网友提问:
火星上有什么吗?为什么国家花那么多钱探测?
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探索火星,一为基础科学的进步,二为航天技术的不断精进。人类迟早遨游天空,火星探测是为未来的投入,现在相较美国还有追赶的可能,若再过50年,一切都晚了。
相对而言,发达国家在航天方面的投入比我国多很多,首先在时代背景中,欧美俄在上世纪五六十年代就大力发展航天科技,因为我国历史的关系,比欧美更迟地进行工业化改革,这也是近代史上我国饱受国外欺负的原因。现在看来欧美的发展有很多可以借鉴的地方,在航天领域这一方面都是如此。科研、资源探查、导航、灾难防控、环境保护、侦察、气象等很多方面如今都离不开航天技术的帮助。而它们当年能更早地开展航天是因为工业化中的投入,相反我国在80年代之前工业化,而美国哈勃望远镜80年代就已升空,而我国现在还没有那么大口径的空间光学望远镜,这就是技术上的落后。
我国早期的发展比较偏,注重民生使得农业机械等方面比较有优势,这也使得我国利用世界占比不多的土地养活更多人口的原因,但是在航天科技方面时间上落后了二十多年,到五六十年代才提出了两弹一星的战略,得益于一大批海外归国的爱国志士,我国两弹一星工程得以发展,但是历程上也是很艰难的,遇到过中苏断交等事件。
直到1972年我国才发射了第一颗人造卫星,然而它仅仅21天就失去了联系,算是完成了预定目的,但是对于整个国家的帮助更多的是精神层面的鼓舞。航天科技对于一个国家的工业实力、工业类型有很大的要求,直到如今有独立航天的国家无一不是工业类型相对齐全且技术水准在世界先进行列的国家。
如今我国的经济技术实力足以支撑更广泛的航天探测,这有益于我国的基础科学的进补,要知道世界上每一次的迅速发展,都来源于基础科学或者技术上的进步。早年间落后于人,美国50年前就实现过载人登月,前苏联将近60年前就已进行载人航天,而我国呢?2003年杨利伟才乘坐神舟五号,那是我国第一次载人航天,而杨利伟在太空待了21小时,那时的神舟五号上也没厕所,杨利伟等于是憋了20多个小时,
而在这之前十来年,国际空间站就已经实现了宇航员长期驻留太空、进行空间实验、对地观测等,也使得欧美在空间物理化学生物性质方面的研究领先我国很多。但空间站是十多个国家,前前后后耗费十多年,花费了1600亿美元才建设起来的!我们当初也想掏钱掏技术参与,可欧美欺负你实力不足,不允许!!!这也是我国独立发展自己的空间站的原因。
无论哪个国家最初发展航天都是投入大于产出的,因为向太空发射卫星火箭十分耗费人力物力,需要大量的科研人员一同付出,当然也需要更多的符合需求的高级技术人才承担火箭的设计和制造,因为投入大于产出而不进行航天肯定是短视的行为。说一句题外话,我国曾经在大飞机、芯片等领域都取得了很好的成就,可是由于经济等方面的问题,有些高投入的行业不得不放弃,
造成了后来我们需要更多的投入去追赶,而那肯定是非常艰难的抉择,现在吃得饱穿得暖,再不求精进,那么未来相似的事情会不断上演。这些都是很实际的问题,地球资源相迟早满足不了人类需求,向太空索取资源是必然的过程,如今在尚有追赶机会的时候不加大投入,未来只能被人家欺负。
这就是我们进行火星探测的原因,火星什么也没有,但是火星是一个很好的技术验证平台,至今只有美国、俄罗斯、欧洲有一定的独立探测火星的能力,涉及的国家还很少,也就十来个吧,在我国嫦娥系列探月工程成功的背景之下,展开更遥远的航天探测活动,更有利于航天技术的发展,也有利于提升基础科学的实力,虽然现在看不到什么收益,百十年过去后人们会感叹现在的发展策略,这将是我们为后代子孙创造的优势地位。事物是发展的,永远不能只将目光定于当下。
这个月或者下个月,我国就将进行我们独立进行的第一次火星探测任务——天问一号,目前长征五号四已经矗立在海南文昌的发射场上,最早可能于7月23号就进行发射任务,将天问一号投入火星转移轨道,用接近1年的时间奔向火星(由于火星距离地球遥远,最近时也有5500万公里,发射窗口2年多才一次),经过一段时间的绕火探测后释放着陆器登陆火星展开火星巡视探测,希望一次性实现“绕、落、巡”,而这个过程也借鉴国外成熟经验,为什么是我们借鉴人家的程序,还不是因为早期各方面的实力不足?!时不我待,现在投入多是为了未来不落后甚至领先。
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中国的“天问一号”火星探测器最低耗资50亿人民币,美国的2020火星任务计划24.6亿美元,阿联酋的“希望号”火星探测器耗资2亿美元,这么多的国家都耗用巨资扎堆探测火星,火星上必有珍贵的宝藏。
怎么能说火星上什么都没有?
火星上有与地球相似的一年四季、地理面积、自转速度、冰冻的南北两极…更重要的是,火星上有远古海洋的痕迹,这些都是人类移居火星的有利条件。
火星是太阳系中第四大行星,体积是地球的15%,质量的11%,引力的1/3,属于沙漠星球。与地球毗邻,近地距离是5500万km,远地距离是4亿km。当距离地球最近时,各国就会发射火星探测器去探测它的地理、地质、气候…现在已初步知道它是一颗与地球最相似、也是最近的星球,科学家们都将火星定为人类的移居星球。
火星有明显的一年四季。火星的公转有687个地球日,668.6个火星日,一年有1.88个地球年。春夏比秋冬多40天,这是因为它的远日点接近夏至。
地理面积与地球大陆面积相当,约1.3亿k㎡,有液态水。火星也有高山、平原、峡谷,但它的北半球大部分是被熔岩填充的低原,南半球大部分是陨石坑的高地。“好奇号”探索到火星的地质中含有黏质土壤及硫酸盐矿物,2018年还探测到了有机物甲烷等,近年也有火星探测器发现到火星有液态湖。
火星的自转轴倾角是25.19°,地球的是21~24度之间,但火星的自转轴每1000多万年会在15~40度之间变化,这是因为火星的两颗卫星不足以牵引它的自转变得稳定。
火星的南北两极也是冰天雪地。2007年,NASA就宣布,火星两极的冰如果全部融化,会覆盖整个火星。2008年的凤凰号就探测到火星上有水蒸发。2015年,NASA的科学家就认为,火星的北半球在12亿年前还有1英里深的水覆盖。2018年,再次发现火星上的液态水湖,并有大量地下蓄水层。因此推测,火星上很可能还有生命存在。
火星上有巨大的臭氧洞。探索火星的臭氧对地球的臭氧层也有很大帮助,如果地球的臭氧层也像火星那样消失,可能也会变得跟火星一样荒凉。
探测火星的生命化石,有助于研究宇宙生命的来源。
最重要的是,火星是人类移居的最理想的行星。其它的地球2、地球2.0…那些超级地球,要么距离太远,要么不明情况,目前人类的科技水平只有将最接近地球的火星加以改造,来实现移民的目的。
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因为谁也不知道未来会往哪个方向发展,所以要早日做好技术储备,在未来的竞争中才能占据优势。这在历史上也有许多的教训。
例如:外东北的丢失。在封建时代,由于生产力的限制长城以北的广袤土地对于当时的农耕政权没有任何的吸引力。因此历朝历代对长城以北都没有进行大规模的开发,他们认为这些土地没有什么用,直到清朝这些地方仍然人烟稀少。由于人烟稀少,现在西伯利亚广袤的土地最终被沙皇俄国给占据。而到了现代,随着科技的提高,西伯利亚的土地、资源能够得到有效的开发,成为一个名副其实的大宝库。由于我们之前的错误认识,认为占领开发这些土地就是在浪费钱,最终被俄国人捷足先登,永远地失去了这个宝藏。
还有火车的发明。在火车发明时由于技术不够完善,使得火车的速度低于马车,这招来了当时许多人的讥笑。他们认为火车的速度慢,完全没用,不应该继续投钱开发。然而,后来火车的发展打了那些人的脸,火车成为了陆上运输最有效率的工具,而且速度远远超过了汽车。
这些教训我们可以看到,未来是无法预测的,可能现在毫无用处的技术在未来可能派上大的用场。中国作为一个大国,必须在各个前沿的技术上有着自己的技术和国际地位,才能在未来的科技革命中抢占先机。如果我们现在不投入大量人力物力进行开发导致错过了未来的技术革命,我们的子孙后代需要付出加倍的努力才能重新赶上。
我们现在就是这样的情况:我们的先辈不重视那些“奇技淫巧”,认为这是在浪费钱,导致中国错过了第一次和第二次科技革命,使得中华民族沉沦了百年,直到现在都在为此买单(高端机械、材料、化学等领域的全面落后)。我们搭上了第三次科技革命的末班车,勉强在互联网、通讯领域能够与国际巨头竞争,但在半导体工业上西方比我们早发展几十年因此仍然处于落后。现在面对下一次的科技革命,没有人知道会在哪个方向出现突破。我们一定要舍得投入,才能成为下一次科技革命的主导者,这样才不会被子孙后代抱怨,为什么当时不在**地方多花钱。而航空航天作为一个高精尖行业,对它的投入能够提高各个行业的水平,促进各个行业技术的升级,起到四两拨千斤的作用。因此国家往这些方面投钱是正确的,我们应该理解并支持。
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