人类为什么不敢把火星土壤带回地球?到底是在怕什么?

女巫在城堡抓虾


1964年,美国“水手4号”探测器成功绕火星轨道运行,标志着人类火星探索的开始。自那时以来,人类已派出50多个火星任务,虽然只有大约一半成功,但目前我们已经知道火星是一个覆盖着碎石的冰冷星球,大气层非常稀薄,两极有水,过去可能有生命存在。人类已经在火星表面利用好奇号漫游者对岩石和土壤进行初步的化学分析,然而,将火星土壤样本带回地球近距离观察将更为理想,这样科学家就可以对火星上的土进行更详细的调查,以研究其化学成分和可能的有机化合物,而且这些结果可以在其他实验室得到验证,而且随着取样技术的改进,土壤也可以继续多次测试。

事实上美国NASA和欧洲航天局ESA已经在计划这么一个项目,将火星土壤带回地球,这将为我们了解火星土壤化学和可居住性的前景提供一个关键的飞跃。不用说,这将是一项技术复杂的任务,包括从地球上发射三次不同的火箭,从开始到结束都有多个潜在的失败点,该计划许多细节仍处于设计阶段,最乐观的设想是2030年之后的回归日期,但该项目将包括三个主要阶段。

第一阶段将包括NASA的2020年即将发射的火星探测器。该探测器已经具备了收集土壤样本的能力,这些土壤样本将被封装在密封的管道中,并被随后的着陆器缓存起来,以备日后回收。此外,ESA的ExoMars火星车(计划于2021年登陆火星)将深入火星表面并收集样本。

第二阶段,第二艘小型漫游者将收集样本,并将它们送到火星上升运载火箭上。火星上升运载火箭是一种小型火箭,将土壤样本容器发射到火星轨道上。这个装有土壤样本的容器将环绕火星运行,直到任务的第三阶段,也就是最后阶段。

第三阶段将从地球将会向火星发射一艘宇宙飞船如“猎户座”航天器,在那里它将与土壤容器会合,把容器捕获,然后将其携带返回地球。一旦到达地球,宇宙飞船将进入大气层并在美国某处着陆。这个土壤容器将被回收、隔离,最后由一个国际科学家团队进行分析。

火星样本返回将会带来一些独特的挑战,但科学家们已经在考虑如何处理返回地球上的火星样本。例如,火星连同木卫二和土卫二被指定为行星保护V级限制地球返回体,这个词是NASA为那些被认为对化学进化过程或生命起源有重大意义的宇宙物体保留的。

关于火星的岩石和土壤,有必要在严格的控制下,并使用特定的技术,及时对收集并带回地球的未经消毒的样品进行分析。如果发现了任何非地球复制实体的迹象,返回的样本必须封闭式保持,除非进行有效的消毒处理。在任何火星样本被发布到普通科学界进行研究之前,必须准备一份样本发布前的生物危害和生命检测报告,以证明样本不会伤害地球的生物圈。


科学闰土


谁都想把火星土壤带回地球,不是不敢,是没有那个技术。因为现在不仅火星的土壤带不回地球,就连去探测的火星车探测器,还有火星轨道卫星都回不来。现在阶段来说,这些卫星和探测器都是单程的,没有返程票。所以一些火星探测器本身就带了土壤分析仪器,这也来到了第二个问题,到底怕不怕火星土壤。

其实在2012年好奇号火星探测器的土壤分析仪器就已经开始分析火星土壤了,事实证明火星土壤里面没有致命的微生物。说起这个让我想到了《异星觉醒》里面的那个看似柔弱的生物……当时美国宇航局的好奇号火星探测器分析了火星一个名为盖尔陨石坑区域的土壤。


不过令人失望的是,这里的土壤没有丝毫有机物生存的痕迹。好奇号火星探测器上的火星样品分析仪器包括SAM土壤分析套件和矿物学CheMin仪。仪器会把土壤样本放在一个分析沙尘的小烤箱中加热,加热之后就会释放出来的气体。这样可以检测土壤是否有机化合物,或者说含有碳的化学物质。结果都是没有的。


所以未来科学发展,人类可以返程了,可以毫无顾虑的把土壤带回地球,然后在仔细的分析一下。其实现实中的人类不像电影中的那样,是非常谨慎的。当年阿波罗11号三位宇航员从月球回来,隔离了半个多月才让出来……而且是在军事基地隔离的,假如有问题,这个地方是不会留着的,全部就轰炸了。


宇宙与科学


什么也不怕,仅仅是技术问题。陨石等撞击地球的事件每天都会发生,可除了部分体积大的天体会造成“物理伤害”,再无别的世界灾难的发生。火星土壤也没多少特殊之处。

“火星土壤”会带来灾难是不必要且人类技术完全可以排除的担忧。从火星带回土壤参考美国阿波罗计划从月球带回土壤,月球表层土壤的性质和地球土壤大有不同,组成物质包含一些玻璃球或碎片、斜长石、单斜辉石、钛铁矿、橄榄石、陨硫铁、自然铁碎片,当飘散在空气中的时候,可以使人发生类似于感冒或过敏的症状,除此之外部分成分可能还有直接损伤细胞的所用,但仅此而已,如果在没有扰动的情况下,火星尘土就像水泥一样,虽然很细腻,却并不会自己爬到人的呼吸道或者消化道中,不会对人体造成多大的伤害。火星土壤也是类似,虽然现在人类还没有做到采集火星土壤样本返回地球,但是火星历史上曾遭受小行星撞击,有极少数的火星岩石被撞击撞出火星轨道,逐渐被地球吸引掉落地球,至今科学家已经找到了几块,但是并未造成灾难。

从成份上来说,火星土壤由于火星独特的环境,和地球土壤有很多不同,氧化铁等成分的含量比较多,但是火星土壤的无机成分地球上基本都有,而有机成分在地球上基本上也都可以找到,且现在还没有火星拥有生命的证据,即便是火星上有一种对人类或者地球生物威胁极大的物种,人类并不会贸然地提取火星物质,将来取得火星土壤返回地球后,也会经过严格的程序确认无生物危害后方允许人直接接触,而物理危害就算是放射性物质,一丁点的火星土壤由于物质的纯度等关系,也基本没有危害,况且人类还有完善的医疗体系,就算火星土壤含有对人类威胁极强的生物,也会被限制在一定范围内,很难造成全球的灾难。况且现代美国对火星的登陆探测已经使人类获知了火星表面某些区域的土壤特性,尚未发现生物,只是发现了一些有机物和有利于生命的物质(水/大气等)。

火星是地球的近邻,大气环境、与地球的距离等因素使它成为最适合人类探测的行星和未来最适宜宜居的星球,未来肯定有登陆火星以及带回火星土壤的事发生,届时人们将因为成功登陆火星而自豪、欣喜,不会有任何由火星土壤导致的全球灾难。除非火星轨道的变动在未来和地球轨道有交叉,那火星和地球将在某一时刻相撞,那将导致全球几乎所有生物都被撞击产生的高温所焚毁。


来看世界呀


人类不敢把火星土壤带回地球,到底是在害怕什么?看完紧张了

火星是科学家们非常感兴趣的行星,主要是因为这颗行星类似于地球环境,去年火星首先在南极覆盖的液态湖中被发现,这更加加深了人们对于火星的好奇和探知欲,对于火星的好奇心,甚至有很多人推测30亿年前,火星就像今天的地球一样,也有着灿烂的文明,但由于一些突如其来的意外,火星最终成了无人居住的星球!

早在上个世纪,美国人宣布了停止探月的计划之后,并且他们在火星上发射了10个探测器,因此我们对这颗红色行星了解并不多,几乎都是来自美国宇航局的声明,并且在接下来的时期,各国的科学家以及航天工作人员们还会准备将宇航员送上火星,甚至准备在火星上建立一个基地,以便未来的人民可以前往火星,不仅仅在两个星球上来回穿梭,不必直接回来,可以直接住在火星上!

但实际上,我们对火星的理解还不够,只是因为探测器探测到的火星信息相对有限,否则半个多世纪以来它就不会被发现,如果火星拥有水资源,那么如何才能更加充分的了解这颗星球呢?要么就是让宇航员亲自前往火星将火星上的物质带回到地面上来,让科学家亲自研究,前者更难以实现,而后者其实很容易,这项工作可以让探测器完成,但事实是科学家们没有让探测器将火星的土壤带回地面,人类害怕什么?

看完之后,相信每个人都会理解!因为火星的土壤是一直在火星的环境中的,如果它突然到达地球,它就会发生变异,就像许多生物死在地球上会产生一些微生物,火星土壤也有可能发生,这种突如其来的事故,如果科学家们无法阻止这种情况首次发生,也许它会像美国电影中的生物危害一样,它会瞬间感染每个国家,会变成灾难片,这不仅是虚构的,人类可能在这场危机中灭绝!

难怪科学家们不敢这么做,阅读之后,感觉一阵凉意?整个人都不好了?


一食之间


科学家不是不敢把火星土壤带回地球,而是有心无力,目前地球上发射到火星的飞行器,无一例外地都没有返回地球,更不要说把土壤带回地球。

逃离火星的速度

科学家们在50年前就实现了登月,并从月球带回了岩石,由此可知人们对从外星球带回土壤,并不会感到恐慌。因此,人类也不会对火星土壤感到恐慌,之所以没有带回火星土壤,是因为现有技术还达不到让飞行器从火星上返航。

这一切,还要从第一宇宙速度说起。

牛顿在《自然哲学的数学原理》之中,描述了万有引力定律,后世科学家也把这个叫做牛顿大炮。

具体是这样的,假如我们拥有一台可以发射任意速度的大炮和炮弹,那么我把炮弹打高到一定的高度,那么炮弹会在地球引力的作用下自由落体落在地上。这个和苹果为什么会落到地面上是一样的原因。

假设,你用手扔出去炮弹,因为你对炮弹施加了初速度,所以这个炮弹的路线会呈一条抛物线,但因为地球的引力存在,这个炮弹最终还是会落到地面上来。(不信,你可以试一下)

  • 第一宇宙速度

假如,你有一台能发射任意速度的大炮,用这枚大炮来发射这个炮弹,这时,你只要让炮弹的初速度达到7.9km/s,这时,炮弹就像是地球的卫星一样,一直绕着地球转圈。

这是因为,虽然地球的引力对炮弹仍有作用,但因为地球是近似圆体,也就是说,炮弹下落了多少米,地面也下降了多少米,于是炮弹永远不会落在地面上了。

科学家们把这个速度,叫做第一宇宙速度,每个天体的第一速度都不一样,地球的第一宇宙速度是7.9km/s,而火星第一宇宙速度是3.53km/s。

  • 第二宇宙速度

炮弹达到第一宇宙速度时,并不会离开地球周围,如果你想要飞去火星,只有这个速度是不够的,还需要给炮弹再加速,但是在第一宇宙速度的基础上再加一点点速度还是无法逃离地球,因为还不能摆脱地球的引力束缚。 那么,加速到多少才能摆脱地球的引力呢?

其实,速度达到第一速度的根号2倍,就可以摆脱天体的引力束缚了,我们把这个速度叫做第二宇宙速度,在地球上,这个速度是11.2km/s;而火星第二宇宙速度是4.98km/s。

也就是说,飞行器想要逃离火星的引力,需要把速度提升至4.98km/s以上。

为什么人类不能把火星土壤带回地球

火星的第二宇宙速度,和人类把火星土壤带回地球有什么关系呢?其实关系可大了,因为目前飞行器速度想要从火星返回地球,需要克服火星的引力,也就是要达到火星的第二宇宙速度4.98km/s以上。

速度想要达到4.98km/s以上,人类目前已知的方法就是使用火箭助推。

但仅仅是依靠火箭助推也不够的,这是因为地球距离火星最近都有5500多万公里,这需要大量的燃料才可以把运载装置送回来。也就是说,想要把火星土壤带回来,就得携带双份来往地球和火星的燃料,这无形中加大了很多不确定性和额外的成本。

而且火星上没有火箭发射器,也没有条件能用火箭发射,因此现在所有发射到火星上的飞行器都是单程设计,也就是有去无回。为了研究方便,人类直接把研究中心放在飞行器上,飞行器到达着陆点后会自动采集火星土壤进行分析

,而不是把火星土壤带回地球研究。

人类会害怕火星土壤吗?

看完了上文分析,你会发现,人类截止于目前最现实的问题是无法将火星土壤带回地球,而不是害怕火星土壤。但如果真的有一天人类技术条件达到了之后,人类敢把火星土壤带回地球吗?

我认为,人类敢把火星土壤带回地球。

原因在于,

1:人类把月球土壤带回过地球。

1969年,人类首次实现载人登月时,就带回了月球的土壤和石头。(登月之所以能够返回,原因就在月球的第二宇宙速是2.38km/s,要远小于火星的第二宇宙速度,其次,月球距离地球平均只有38万公里,而且在地月系统中地球的引力还是主导,因此想要从月球返还的难度远远小于火星。)

2,NASA宣称:2020年火星探测项目的终极目的就是将火星的土壤样本带回地球,这个项目也被称为「火星2020项目」。

因此,不存在人类会害怕火星土壤。

至于人们担心的火星上有生命的存在、带回地球会威胁人类存在,科学家们比我们要专业以及考虑的多多了,如果科学家们都认为带回土壤值得,那肯定是说明火星土壤里没有致命危害、或者说他们有能力控制。

事实上,生命的诞生条件非常非常的苛刻,苛刻到宇宙中这么多天体,目前已知的也只有地球出现了生命。

如果火星上真的有生命的痕迹,那么对于人类来说也并不是坏事。


钟铭聊科学


不是不带,而是没有办法带。

1960年,前苏联向火星发射了火星1号探测器,它是人类探测火星的开端。1965年,美国成功发射水手4号火星探测器,它是历史上第一个成功到达火星的探测器。

但是登陆火星的探测器是没有办法返回地球的,目前为止,人类掌握的航天器回收系统还不足以支撑从火星返回地球。

但是美国发射的好奇号已经分析过火星土壤,。美国宇航局(NASA)宣布了好奇号火星车进行的首次火星土壤全分析结果。初步测量结果显示这一明亮物质宽约1毫米、与中等大小的沙粒相当。在“好奇”号的火星手持透镜成像仪拍摄的特写照片中,这些物质呈现出与典型微红色颗粒不同的面貌。约翰·格罗特曾格表示,他们提出了两个假设:一是,这些矿物颗粒在形成过程中裂开,因此拥有扁平明亮的表面,与典型的火星沙子相比反射更多阳光;二是,这些明亮的颗粒是一种不同类型的矿物质,混杂在普通的泥土中。

火星土壤中除了一些常见的物质以外,还有硫以及含氯的化合物。

另外,“好奇号”将收集到的土壤样本放置在腹部的烘箱当中并将温度提高到835摄氏度,以便土壤中的水份充分蒸发,在收集测量后发现。样本中的水含量达到了2%,简单来说,这一结果相当于1立方英尺(约合0.03立方米)的火星土壤中就包含大约2品脱(约合1140毫升)的水。

反而并没有发现生物迹象。


胖福的小木屋


不是不敢,也不是怕什么,而是目前根本没有把火星土壤带回地球的实力!

不要以为人类航天科技已经十分发达了,事实上还差得很远!截止目前,全世界也只有美国和前苏联发射过火星探测器(印度也发射过,但还是有美国的帮助),最主要的也只有美国一个国家!

而美国发射的所有探测器都是单程的,没有返程票,也就是一去不复返!所以,如果连火星探测器都无法从火星返回地球,带回火星土壤就更不可能了!

本来登陆火星就是一个难度非常大的工程,想要实现从火星返航就更难了!美国探测了火星几十年,不过载人登陆火星的时间一推再推,主要原因是载人登陆火星必须有返程票,不可能像探测器那样只有单程票也可以!

那么如果有一天人类具有往返火星的科技实力,人类敢带火星的土壤回地球吗?

没啥不敢的,也不用怕什么!美国已经做过类似的事情!阿波罗登月计划中,美国航天局就曾把月球的土壤带回地球研究,不过是在隔离了半个月才允许放出来,并不会出现电影《异星觉醒》里的故事情节!

美国好奇号火星探测器曾经分析过火星土壤结构,并没有发现任何生命迹象!事实上,人们并不太担心外星球土壤带到地球破坏地球的生态系统,反而更反应地球上的微生物带到其他星球可能会带来无法控制的后果!


宇宙探索


带回火星的土壤不需要怕什么,因为火星表面的那层土壤没有任何微生物,也无需担心会像科幻电影中描述的那样怎么怎么样,这就是杞人忧天了,而科学家担心的反倒是怕探测器带上地球的微生物去远航,然后降落到火星上,因为我们知道一些极端微生物忍耐力是非常强悍的,这样的话,如果在火星上着陆,恰好碰到了火星浅地表之下富含水冰的地方,那以后可就分不清这到底是本土的还是我们的了。

之所以现在还无法登陆火星,一方面是技术问题,一方面是资金问题,登陆火星不是一个小数目,就拿现在唯一有实力登火的美国来说吧,他们也不会随意的把那么多钱扔过去登火,毕竟一次登火所带来的实际意义远没有他们建造武器、航母、卫星来得直接,这也正是他们国家的一些政客不愿意拨钱的原因。

说到底,登陆火星面临的第一大难题不是技术问题,而是资金问题。而随着美国的新一代运载火箭SLS即将问世,2030年前后,美国登火可能就真的实现了。

对此你们有什么看法呢?欢迎在下方留言探讨。我是科幻船坞,感谢大家的阅读与关注


科学船坞


题主可能看了《异星崛起》,被来自火星的生命凯文给吓得够呛。事实上美国宇航局(NASA)已经打定主意,要把火星样本带回地球了,并且已经着手实施该计划,这就是即将于2020年发射的火星车。听到这个消息,题主会不会瑟瑟发抖?

新的火星车将会对火星岩石和土壤取样,并保存起来,等来自地球的登陆器到来后,再移交给返回器带回地球。只是目前还没有登陆火星并返回地球的装置的信息,估计还在开发之中。

所以不是不敢,而是目前的技术能力,还没法将火星的样本带回地球。至于火星土壤会不会对我们造成威胁,《异星崛起》那种情节超大概率是不可能的。由于目前我们所知的样本还只有地球这一个,人类对生命起源的认识还知之甚少,比如生命是不是只可能是碳基的?生命的出现究竟是偶然还是必然?这两个问题关系着其它星球上生命出现的可能性。

如果生命必须是碳基且地球生命的出现是极其偶然的现象,那火星上就几乎不可能有生命,自然把火星土壤带回来就不会有任何威胁了,毕竟我们已经认识到,这个宇宙的物理规律是完全相同的,火星上的物质和地球上的并没有什么不同,只是成份比例和数量多寡而已。

而如果生命的构成不一定是碳基,诞生又很容易的话,那么火星的地下完全有可能埋藏着一些低级的生命形式,但取回土壤也基本没有任何可能对地球造成威胁,毕竟我们的技术已完全能控制并分析它们,必要的时候也能轻易将它们清除。电影里那种极端情况是不可能发生的,理由就是上面所说,这个宇宙的规律是相同的,我们已经发展为智慧生命的形式,其它星球上的低级生物不可能对我们造成威胁,你认为蚂蚁可以灭绝人类吗?所以没什么好担心的。

除了获取样本并存储起来等待运回地球,NASA新火星车的最大看点,就是要配备一架直升机,在空气稀薄的火星天空遨游。如果成功,这将是人类飞行器第一次在外星球飞行,科幻电影中的技术将越来越接近现实,到时候会带来怎样的惊喜呢?让我们拭目以待吧。


徐德文科学频道


且不说当前人类根本就没有技术能力可以将火星的土壤带回地球,即便未来技术水平达到,可以将少量的火星物质带回地球,也要考虑诸多安全因素,未知病毒就是其中之一。

当前的火星探测与月球探测是不同的,虽然都是以地球为基地发射飞船,但月球是地球的卫星距离只有40万公里,而火星与地球最近距离再5500万公里左右。探测飞船到达月球以后还可以利用携带的燃料进行二次发射重新返回地球,但到达火星这么远的距离,大型飞船到达的燃料都可能不够,更别提预留返回。

另外就是火星物质的不安全因素,当前人类对地球上一些未知的细菌或者病毒尚且没有百分百防御能力,如果火星上真的存在一些未知的病毒,就可能在人类之间形成大面积的伤害传播,那么将火星土壤带回地球无疑也是一种非常危险的行为,比如就有科学家认为地球上大型的潘多拉病毒就有可能就是来自于火星。

当然,地球和火星都属于太阳的行星,无时无刻都在围绕着太阳做公转运动,所以地球与火星之间的距离也不是一成不变的,并不是所有时间都距离5500万公里,最远的时候可以超过4亿公里,这对航空器的要求无疑又增加了很多,如果有一天人类真的可以将这些困难解决掉,基本也就代表可以100%保证火星土壤不危害人类,届时带回土壤会成为可能。

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