火星移民基地建設(shè)

1、火星移民基地建設(shè),,主要內(nèi)容,一、火星在哪里？二、火星和地球的比較？三、火星上有沒有生命？四、怎樣建造火星基地？五、移民到火星吃什么？六、怎樣改造火星成為宜居星球？,,火星,火星，中國(guó)古代稱其為“熒惑” ，又稱火星。從地球上觀察，火星時(shí)而順行時(shí)而逆行，亮度也常有變化，最暗時(shí)視星等為+1.5，最亮?xí)r達(dá)到-2.9。西方人把火星看作是戰(zhàn)神Mars的化身，并把Mars攜帶的長(zhǎng)槍和盾牌♂作為火星的天文符號(hào)。,火星在哪里？,火星是太陽系由

2、內(nèi)往外數(shù)的第四顆行星，屬于類地行星，除金星以外，火星離地球最近，距離地球1.9億公里地球。,,火星和地球的比較,火星的質(zhì)量是地球的九分之一，火星半徑僅為地球半徑的一半左右。自轉(zhuǎn)周期幾乎與地球一樣，１個(gè)火星日只比１個(gè)地球日長(zhǎng)41分19秒。自轉(zhuǎn)軸的傾角也幾乎和地球相同，也有四季變化。氣溫比地球低，公轉(zhuǎn)周期幾乎是地球公轉(zhuǎn)周期的兩倍，所以，火星上每個(gè)季節(jié)要持續(xù)6個(gè)月，而不是3個(gè)月。,火星和地球的比較,火星的地貌,火星與地球在地理特征上相比有很多

3、相似之處。它有高山，有峽谷，有平原和高原。火星南北半球的地形有著強(qiáng)烈的對(duì)比：北方是被溶巖填平的平原，南方則是曾受過多次撞擊的古老高地。在地球所見到的火星表面，根據(jù)不同的反照率而分為兩種區(qū)域：布滿塵埃和沙土的平原因?yàn)楦缓t色的氧化鐵，而曾被幻想為火星上的“大洲”，例如：阿拉比亞大陸或 亞碼遜尼斯平原，而黑暗的部分曾被認(rèn)為是海洋,因此有Erythraeum海、Sirenum海和奧羅來爾海灣等名稱。地球上能看見的最大的暗區(qū)叫“大流沙”,火

4、星地貌,火星地貌,,火星地貌,火星地貌,,火星地貌,火星地貌,好奇號(hào)火星探測(cè)車的自拍,火星上有沒有生命？,2014年9月，希臘和英國(guó)科學(xué)家在著名的火星隕石“那喀拉”中發(fā)現(xiàn)了一處極像地球生物細(xì)胞化石的結(jié)構(gòu)。通過進(jìn)一步研究分析，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)其中曾經(jīng)含有水，從而為火星表面之下曾經(jīng)存在適宜生命形成并進(jìn)化的環(huán)境提供了有力的證據(jù)。2014年12月，包括中國(guó)科學(xué)家在內(nèi)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)的科學(xué)家們?cè)谝粔K火星隕石中發(fā)現(xiàn)了碳顆粒，并證明了這種碳顆粒是有機(jī)物質(zhì)

5、，而且認(rèn)為這種有機(jī)物質(zhì)有可能是生物形成的。 雖然種種證據(jù)表明火星可能曾經(jīng)有過生命，目前火星上還沒有發(fā)現(xiàn)任何形式的生命，包括微生物、病毒、昆蟲，但這并不排除火星可能會(huì)存在低等生命。因?yàn)楦鶕?jù)地球的經(jīng)驗(yàn)，即便是在非常極端的環(huán)境下，仍然有可能孕育生命。地球上就有很多極端環(huán)境下生存的生命，比如海底熱液噴口附近，那里高溫、無光、強(qiáng)酸，但仍然有大量的生命存活。,火星上的疑似高等文明,火星上發(fā)現(xiàn)巨型人面像和金字塔,1983年8月，美國(guó)一個(gè)獨(dú)立機(jī)

6、構(gòu)向新聞界發(fā)表了一個(gè)轟動(dòng)性聲明：海盜號(hào)探測(cè)器從火星發(fā)回的信息顯示，火星上有一個(gè)酷似人臉的巨型鑿成物極像埃及著名的獅身人面像，它仰望天空神秘微笑著，很明顯，這是古代火星人的巨型石雕遺跡，是火星上有過生命和文明的證明。,火星上的疑似高等文明,1971年11月13日成為火星第一顆人造衛(wèi)星的;水手9;號(hào)探測(cè)器，在它拍攝的火星表面照片中，也有人發(fā)現(xiàn)在埃利西高原地區(qū)有類似金塔的建筑群，在南極地區(qū)有幾何構(gòu)圖十分方整的城市遺跡。,火星上的疑似高等文明,

7、探測(cè)器拍攝到的火星上的城市遺跡,1987年，前蘇聯(lián)科學(xué)家阿溫斯基在檢查火星照片時(shí)，曾在火星上的大石像周圍，發(fā)現(xiàn)11座金字塔式建筑，4個(gè)大的，7個(gè)小的。美科學(xué)家對(duì)該照片重新進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理后，不僅保留了原來發(fā)現(xiàn)的11個(gè)金字塔，而且還分離出19座建筑物和復(fù)雜的道路，以及一個(gè)直徑達(dá)1公里的圓形廣場(chǎng)，其規(guī)模如同一個(gè)大城市,飛向火星,火星是與地球最近的，目前的航天可以到達(dá)的星球。例如NASA在2015年發(fā)現(xiàn)的“開普勒452B”、2016年發(fā)現(xiàn)

8、的“地球的孿生哥哥”比鄰星b、2017年2月發(fā)現(xiàn)的恒星Trappist-1宜居帶內(nèi)3顆宜居星球等，但這些行星與地球的距離長(zhǎng)達(dá)數(shù)十光年甚至更遠(yuǎn)，目前的飛行器技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能實(shí)現(xiàn)載人到達(dá)。,飛向火星,,飛向火星的飛船,飛向火星的軌道,建造火星基地需要考慮的問題,——輻射防護(hù)?；鹦潜砻嫔系妮椛洵h(huán)境遠(yuǎn)比近地軌道飛行惡劣，特定條件下（如大規(guī)模太陽粒子爆發(fā)）可能對(duì)航天員的生命和健康構(gòu)成威脅。目前想到的防護(hù)措施包括加厚艙壁、藥物防護(hù)、制造掩體、制造等離

9、子場(chǎng)、選拔輻射敏感度不高的航天員等。——長(zhǎng)期失重。長(zhǎng)期失重將造成肌肉萎縮、鈣流失、腎臟負(fù)擔(dān)增大、體液轉(zhuǎn)移等問題，為減小失重的影響，基地上會(huì)配備各種鍛煉設(shè)施，或者制造人工重力?！鹦菈m?；鹦谴嬖诖髿馇绎L(fēng)速極快，整個(gè)火星年中約1/4時(shí)間其表面都籠罩在漫天狂沙中?；鹦菈m有強(qiáng)腐蝕性、毒性和穿透力，如果不慎被帶入艙中吸入體內(nèi)，會(huì)造成肺部傷害。,建造火星基地需要考慮的問題,——生活物資保障。吃喝拉撒睡這些地球上再普通不過的事，在遙遠(yuǎn)的火星征程

10、中就不那么簡(jiǎn)單了。受控生態(tài)生保系統(tǒng)似乎是不錯(cuò)的選擇，可以讓水和空氣循環(huán)使用，再加上種植植物和養(yǎng)殖動(dòng)物給航天員補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。還有食品的種類和口感能否滿足需要，再生食品如何加工，洗浴洗衣如何進(jìn)行，廢棄物如何處理和再生利用……——潛在的火星病毒。雖然目前還未找到火星上存在生命的確鑿證據(jù)，但不能排除這種可能性。當(dāng)然，這畢竟是未知世界的事情，還需要進(jìn)一步了解再思考防御方式。,怎樣建造火星基地？,20世紀(jì)80年代，科學(xué)家們認(rèn)為，在火星上最初進(jìn)行大型建

11、筑的最理想當(dāng)?shù)夭牧鲜谴u。磚的制作相當(dāng)簡(jiǎn)單，地球上很多最早的城市也是由磚塊建造起來的。基于同樣理由，磚塊也可能成為火星首次人類定居的理想建筑材料。要想進(jìn)行磚塊的大規(guī)模生產(chǎn)，你只需要采集好的細(xì)土，把它弄濕，放入模具輕度壓型，干燥，然后烘烤。如果摻入一些廢料如扯碎的降落傘布，還能進(jìn)一步增加黏合力。,早期設(shè)計(jì)的火星基地,新技術(shù)建造火星基地,隨著新技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在美國(guó)宇航局提出，需要摒棄地球建筑的特點(diǎn)，利用新的技術(shù)進(jìn)行火星基地建設(shè)。,國(guó)際空間站充

12、氣式模塊方案,利用現(xiàn)階段的國(guó)際空間站充氣式模塊建造火星基地。這種模塊需要抵御宇宙輻射和嚴(yán)寒。前往火星的旅途也需要食品，水和氧氣，火星居民將不得不盡可能多地回收廢水，目前在空間站上已經(jīng)研發(fā)出循環(huán)系統(tǒng)回收廢水，不論是汗液蒸發(fā)、排泄物水分等都會(huì)回收，回采率在90％左右、這套系統(tǒng)也會(huì)安裝在火星基地上，此外，充氣式基地內(nèi)還有恒溫培養(yǎng)室，用于種植蔬菜瓜果。,國(guó)際空間站充氣式模塊方案,未來火星空間站和火星基地,3D打印火星基地,近年來3D打印技術(shù)得

13、到了蓬勃發(fā)展，并逐漸在太空探索領(lǐng)域展露頭角。繼為宇航員定制各種稱手工具和零件之后，美國(guó)宇航局（NASA）嘗試尋找通過3D打印火星營(yíng)地的潛在創(chuàng)意。以此為靈感來自法國(guó)的設(shè)計(jì)公司Fabulous近日設(shè)計(jì)了名為“Sfero”的概念庇護(hù)所，可以使用火星上的材料3D打印成可供人類生存的居所。,3D打印的火星基地,移民到火星吃什么？,今天吃什么？,問題來了，當(dāng)最早一批火星殖民者登陸之后，在火星上吃啥？答案很可能是土豆！有一家國(guó)際土豆中心（CIP）

14、，是的，這是一個(gè)真實(shí)存在的組織，在去年2月已經(jīng)開始了第二階段的測(cè)試，用來實(shí)驗(yàn)在火星上種土豆的可行性。該實(shí)驗(yàn)使用和火星土壤條件相近的塵土來配合種植土豆。預(yù)期在未來能為遠(yuǎn)征火星的宇航員提供成熟的種植技術(shù)。,火星救援,選擇土豆的N個(gè)理由,,選擇土豆的N個(gè)理由,土豆無疑是人類已知的對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性最強(qiáng)的作物之一,現(xiàn)已遍布世界各地,無論是干旱還是寒冷的地區(qū)都可栽培并獲得較高產(chǎn)量。火星表面的平均溫度是攝氏 -62 度的超低溫。不過在最暖和的赤道地區(qū)

15、，溫度是能夠達(dá)到8攝氏度的。如果人類能夠通過“火星大棚”進(jìn)行種植，那么土豆無疑是最容易適應(yīng)并存活的植物。從火星土壤條件看也支持選擇土豆。 2008年5月NASA的鳳凰火星登陸者（Phoenix Mars Lander）對(duì)火星土壤進(jìn)行了分析。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)火星土壤其實(shí)和地球土壤差別不是很大。問題在于火星土壤中有0.6%含量的高氯酸鹽（Perchlorates），這種鹽能打亂人的新陳代謝。土豆對(duì)高鹽土壤的適應(yīng)性也是很好的。當(dāng)然還要考慮肥料問題