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AI机器人是否更适合成为第一个“火星常驻居民”?
火星,地球,探测器AI机器人是否更适合成为第一个“火星常驻居民”?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
火星气压太低不适合人类居住
2018年8月底,发表在《自然·天文学》(Nature Astronomy)的一篇研究指出,火星现有的二氧化碳储量远不足以满足人类的最低居住条件。
这项研究由美国宇航局资助。分析的数据则来自 20 年间美国宇航局和欧洲航天局的火星探测器。
根据计算结果,在释放火星上所有的二氧化碳——包括极地冰盖、碳酸盐、近地表和表层土中的储量——这些储量能将火星气压提高超过 10 倍,不过也仅能达到地球水平的 6.9%,根本无法让火星达到适宜人类生存的 1 标准大气压。火星表面升温不会超过 10°C,远不能达到水的凝固点0°C。这意味着,液态水不能稳定地存在,火星表面的任何液态水都会很快蒸发或凝固。而人类则需要穿着太空服,戴上呼吸设备才能在火星上自由活动。
▲火星上所有的二氧化碳储量
参与了该项目研究的一位来自科罗拉多大学的研究者Bruce Jakosky 说:“火星上没有足够的二氧化碳来提供大气层中的温室气体。此外,人类也无法调取大部分的二氧化碳气体。”
火星上的水被锁在火星表层
30亿年前,火星表面还覆盖着水,与地球差不多。但是,现在的火星贫瘠干旱,牛津大学研究人员发表在《自然》杂志上的一份最新的研究报告显示:火星上的岩石锁住的水分要比地球上的岩石多25%,然后这些岩石又将水传输到星球内部。研究带头人韦德博士说:“在火星上,水与刚刚喷发形成玄武岩外壳的熔岩起反应,产生海绵式效应。”他说:“这种水与岩石之间的反应改变了岩石矿物学,导致星球表层干旱,因而不适合生命居住。”
▲火星上水的变化模拟图
▲火星上的多层次熔岩瀑布(火星轨道探测摄影机的3D图像)
▲奥林匹斯山,又称奥林帕斯山(拉丁语:Olympus Mons)是火星上的盾状火山,亦为太阳系中已知最高的山,高于基准面21,229米,比地球上的珠穆朗玛峰(Mount Everest)高出两倍多,但更贴切的比喻是地球莫纳克亚(Mauna Kea)火山从海底算起高度(9公里多)的两倍多,因为同样是盾状火山,且山顶都有破火山口。火山宽648.0公里,约等于夏威夷群岛的宽度(夏威夷岛至可爱岛)。破火山口由五个互相覆盖的陷落组成,总体东北西南向长约85公里、宽约70公里,火山口壁可高达3公里。山体周围环绕4至8公里高的山壁(Olympus Rupes),这对于火星其他火山来说较少见。
位于北纬18.4度,东经226度。在太空船确认它是一座山之前,地面望远镜中的奥林帕斯山是一明亮的亮点,被19世纪后期天文学家命名为“奥林帕斯山之雪”(Nix Olympica)。
▲奥林匹斯山(Olympus Mons)、莫纳克亚(Mauna Kea)火山、珠穆朗玛峰(Mount Everest)的高度对比
【莫纳克亚火山(夏威夷语:Mauna Kea,意为“白山”)是位于夏威夷群岛的一座火山,是形成夏威夷岛的五座火山之一,海拔4205米,形状酷似圆锥形,冬季这里山顶有积雪。】
牛津大学科研人员认为:当火星表面的水分被吸收进火星外壳时,火星就不适合居住了。
如何火星上的水无法被人类提取使用,那么人类将很难在火星上长期生存下去。
火星土壤种出的蔬菜有毒
2016年3月,荷兰研究人员在美国宇航局(NASA)提供的模拟火星的土壤里成功种出土豆、豌豆、黑麦、芝麻菜、小萝卜和水芹,收成高得惊人,可以和盆栽土培植出来的蔬菜相比。
▲图中从左到右依次为模拟月球土壤、模拟火星土壤、地球土壤种植出来的相同品种的蔬菜
而相同的蔬菜在模拟月球的土壤里种植,也成功幸存了下来,但是长得比较差。这是研究人员第二次进行这种试验。在第一次试验中,因为使用的是小罐种植,并且由于土壤水分比例不当,大多数用模拟月球的土壤来种植的蔬菜都死掉了。
本次试验的“火星”土壤来自美国夏威夷的火山,而“月球”土壤则来自美国亚利桑那州的沙漠。这项研究的负责人,来自荷兰瓦格宁根大学(Wageningen University)的科学家维格·瓦姆林克(Wieger Wamelink)表示火星土壤介于黏土和沙土之间,是富含养分的细土,唯一的缺点是少了氮。
▲生态学家维格·瓦姆林克正在检查利用模拟火星土壤种植的农作物。
▲基拉韦厄火山(Kilauea Volcano)位于美国夏威夷岛中南部冒纳罗亚火山东南斜坡上的基拉韦厄活火山口,美国夏威夷火山国家公园。
▲美国亚利桑那州的彩色沙漠(Painted Desert)
除了使用模拟土壤之外,本次试验是在恒温、恒湿的玻璃房中种植蔬菜,而且有光线照射和地球大气的环境。维格·瓦姆林克解释说,这是因为他们预期人类在火星和月球上首次种植农作物,应该会在位于地下的基地中种植,以避免外在的恶劣环境,包括太空幅射的威胁等。
▲图中从左到右依次为模拟月球土壤、模拟火星土壤、地球土壤种植出来的同一品种的蔬菜
维格·瓦姆林克说:“火星模拟土壤中包含着铁、铅等重金属,以及砷、汞等元素。如果农作物吸收了这些元素,结出的果实也将具有毒性。”
如果人类不能过滤掉火星蔬菜内的有毒元素,那么即使能够在火星上成功种植蔬菜,也依然是无法食用的。
人类在火星上或仅能存活68天
麻省理工学院一个5人小组利用荷兰“火星一号”太空发射公司的数据,分析了人类移民火星所需的氧气、食物和技术的数学公式,完成了一份35页的报告显示,火星上的条件和现有人类技术的限制,移民火星计划至少目前不可能。
▲“火星一号”(Mars One)是荷兰非营利组织,创始人是巴斯·朗斯多普(Bas Lansdorp),上图为该组织的火星定居点想象图。
报告说,如果人类真的移民火星,从地球带去的植物仅能生产“不安全”数量的氧气,大约两个月后氧含量将开始耗尽,大约68天内,可能出现第一例死亡,也就是说,人类在火星上或仅能存活68天。因此,想要移民火星的人需要慎重考虑了。
▲空间站上的植物
研究人员说,如果人类要长期定居火星,还需要新技术,“需要某些形式的生命维持系统,这是一项在太空飞行中尚未研发的技术”。
▲NASA设计的绿色生命闭路循环系统原型,未来用于保障宇航员深太空之旅。
(这个原型系统使用植物来吸收二氧化碳,同时为宇航员提供食物和氧气)
另外,从地球向火星运送备用零部件也是一项挑战,会增加移民火星的费用。
火星距离地球至少5500万公里,人类到达那里需耗时至少7个月。“火星一号”公司先前推出一项“有去无回”的火星移民计划,打算在2023年把首批移民送往火星。这一计划引发不少专业人士质疑,被指责不靠谱。
▲火星移民计划想象图
综上所述,目前人类是不大可能成为“火星常驻居民”的,那么火星探测器的情况又会是怎样的呢。
火星探测器按照运行方式来分,主要分成火星轨道探测器和火星登录探测器两种。绕火星轨道运行的探测器其实就是一种人造卫星,而火星登录探测器更像是一种轮式机器人,在其身上植入AI人工智能芯片以及相应的算法后,它就变成AI机器人了。自20世纪60年代以来,美国共十余次向火星发射了探测器,仅8次实现火星着陆 。这其中在火星上“生存”时间最久的当属“机遇”号火星探测器了。
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