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关于【关于火星的资料】:关于火星的资料（关于火星的知识），今天小编给您分享一下，如果对您有所帮助别忘了关注本站哦。
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- 1、关于火星的资料（关于火星的知识）
- 2、作为地球的邻居，火星和地球有何不同？未来移民火星是否可行？
1、关于火星的资料（关于火星的知识）
火星信息(关于火星的知识)
今年，火星探测器陆续抵达火星执行科学探测任务。目前，世界各国主要通过发射探测器对火星进行近距离探测。但随着探测任务的深入，无人探测可能难以满足许多科学目标的要求，因此各国需要通过载人探测完成更深入的研究。
田文一号的“旅游照片”地图
哈尔滨工业大学控制科学与工程系马广福教授等在2020年第七期《航空》空航空航天杂志上发表了载人火星探测进展及GNC在EDL进程中关键技术的综述。概述了载人火星探测的特点和要求，系统总结了前苏联/俄罗斯和美国载人火星探测的研究进展和技术储备。概述了载人火星探测的系统组成、装配方式和主要技术挑战。最后总结了载人火星进入、下降和着陆过程中的难点问题(EDL)，重点介绍了EDL的导航、制导和控制关键技术(GNC)。
可以说，这是一份非常详细的载人火星探测指南。下面，小编将与大家分享这本宝藏指南的一些内容。
载人火星探测系统
基于现有的火星探测计划和进展，总结了载人火星探测的体系结构，主要包括无人探测系统、运输系统、火星表面应用系统和测控系统。
载人火星探测建筑
#无人探测系统
包括早期的火星轨道器、无人火星车和早期发射的无人无线电信标等。目的是调查载人探索的环境、着陆点的位置、技术验证和无线电导航等。
#运输系统
包括运载火箭、地球再入飞行器和许多不同的火星飞行器。行星际转移飞行器实现地球轨道与火星轨道之间的转移，完成地球轨道与火星轨道之间宇航员和物资的运输；着陆和轨道舱是宇航员在轨道转移和EDL过程中生活的舱，也可以在火星表面使用。火星上升器将宇航员从火星表面运送到火星轨道。
#火星表面应用系统
其中，生活舱是宇航员在火星表面生活的地方；科学实验舱是宇航员在火星表面进行科学实验的地方。环保系统可以为宇航员提供生存条件；地表漫游车为宇航员提供火星表面的移动探测；原地资源利用设备是利用火星资源在火星表面产生能量和推进剂的设备。舱外活动系统为航天员的舱外活动提供支持；电力系统保障系统的供电。
#测量和控制系统
包括地面测控系统和天基测控系统。地面TT&C系统包括地面各种TT&C网络，天基TT&C系统包括中继卫星、导航通信卫星等。利用TT&C系统，可以保证火星表面设备与地面研究人员之间的通信，传输实验数据或处理火星表面设备的问题。
载人火星探测:需要突破哪些技术？
与载人探月相比，载人火星探测受到的约束更多。下表比较了载人火星探测和载人月球探测的区别。与载人探月相比，载人火星探测任务周期更长，补给受限于火星发射窗口，每26个月一次。
此外，需要注意的是，载人探月的双向通信时延约为2.6s，在着陆过程中，地面技术人员可以全程介入EDL(进入、下降、着陆)过程，提高成功着陆的概率，而载人火星探测的双向通信时延为6~44 min，整个EDL过程只有8min左右，地面工作人员很难介入火星探测器的EDL过程。因此，虽然已经有了载人探月的经验，但载人火星探测仍然存在很大的挑战。
根据飞行器目前所处的位置和状态，载人火星探测过程大致可分为六个阶段:地球轨道、地火转移轨道、绕火轨道、EDL过程、火星表面和上升返回。在每个阶段，载人火星探测面临的主要挑战是不同的。
美国宇航局载人火星探测任务评估报告以EDL技术、空推进与能源技术、航天员辐射安全和医疗保健技术为三大关键技术。
EDL技术:EDL过程是整个探测过程中最危险的阶段，整个EDL过程大约需要8分钟，这就需要探测器从高超音速状态减速到速度，才能保证在这么短的时间内安全软着陆。在整个过程中有许多限制和挑战。
毅力的EDL过程
空舱间推进与能源技术:由于轨道转移时间长、航天员寿命长、设备工作时间长，要求设备和推进器有大量的能源。但由于运载能力有限，能源有限，需要研究核电推进技术，空跨湾核电技术，空跨湾太阳能技术和原位资源生产技术。
宇航员的辐射安全和医疗保健技术:宇航员需要在狭小的微重力空辐射室内长期生活和工作。因此，有必要对食品营养及其长期储存技术、微重力条件下减少失调效应的技术、辐射防护与设备、医疗诊疗设备、航天员在孤立狭小环境中的生理和心理应激缓解等进行研究。，并提供综合措施保证宇航员的身心健康。
美国载人火星探测计划的技术储备
20世纪以来，美国不断提出以NASA为主的载人火星探测计划和方案，并进行了许多技术研究。近年来，私营公司Space X也在积极准备载人火星探索。以下是美国一些主要的载人火星探索计划。
美国宇航局火星之旅
根据美国现有载人火星探测方案，目前实现的技术储备总结如下:
#1运载火箭
NASA计划使用战神一号和战神五号运载火箭作为载人火星探测的运载火箭。同样，SpaceX也开发了用于载人火星探索的“大猎鹰”火箭。
#2载人飞船
NASA新一代载人飞船“猎户座”被用作载人火星探测飞船，可搭载4名宇航员，SpaceX也开发了载人龙飞船。
#3发电厂
NASA与洛斯阿拉莫斯国家实验室合作开发了Kilopower，这是一个小型核反应堆，已经过测试，可以作为航天器和火星表面住所的电源。与此同时，美国宇航局在电磁兼容方案中设计了一个使用太阳能电池阵列和氙的150千瓦电力推进系统。
#4地面消防运输车
对于宇航员往返火星和地球的行星际飞行器，EMC设计了太阳能推进的地面火力转移飞行器，DRA5.0设计了核动力地面火力转移飞行器和化学/气动制动地面火力转移飞行器。
#5火星上升器
将宇航员从火星表面送入轨道以满足地面火力转移的飞机一般由两级飞机组成，其推进剂是利用火星的资源和到达火星表面后携带的部分资源生产的。
#6火星表面居住舱
宇航员在火星表面居住和生活的地方，可以满足6名宇航员至少550天的需求，可靠性高。自2015年以来，美国宇航局组织了多项火星太空舱设计和建造的奖励计划，诞生了许多设计方案。
#7EDL飞机
根据美国宇航局的速度，载人火星探测的EDL过程分为三个阶段:高超音速和亚音速/末端下降。根据这三个不同的阶段，设计了许多不同构型的EDL飞机，主要分为两类。第一类是在原有技术基础上的改进设计，主要包括传统的胶囊飞机和中升阻比的刚性飞机。第二类采用新技术重新设计，主要是采用可膨胀热防护系统材料设计的飞机，包括框架上安装柔性TPS薄膜的自适应可膨胀进入和放置技术飞机，以及由覆盖有柔性TPS薄膜的可膨胀堆叠环形结构组成的高超音速充气气动减速器(HIAD)。这种类型的飞机将只在EDL进程期间部署，这可以减少运载火箭整流罩的半径和地面火力转移飞机的体积。
随着田文一号探测器的成功着陆，人类对火星探测的热情只增不减，许多航天机构对载人火星探测任务的方案和技术进行了大量研究，取得了丰富的研究成果。未来，随着火星探测任务的深入，人类登陆火星的愿望有望实现。
2、作为地球的邻居，火星和地球有何不同？未来移民火星是否可行？
除了知道火星是红色的，尘土飞扬的，以及它是马特·达蒙在“出外人生”中的另一个家，我们还知道那是个十分贫瘠的地方。话虽如此，研究者和天文学家们却知道火星并不总是如此荒凉。事实上，在这颗距离太阳第四远的行星上，曾有河流、湖泊和海洋存在。因此，当我们在讨论人类是否能生活于火星上时，问题是——火星上的水都去哪儿了？
简单来说：由于火星周围缺乏磁场，强烈的太阳风和辐射逐渐剥夺了火星的大气层，连同火星上存在的几乎所有液态水。
历史上的火星
对于那些不了解的人，我们太阳系的大部分（大致）都是在同一时间形成的。比如说，地球已经存在了45.43亿万年，而火星算得上是我们的弟弟——在45.03亿万年前产生，两者的形成相差了4千万年。在那时，火星可能看起来和地球很像，拥有完整的大气层，能够维持行星温度和许多存在于行星表面的水，在这样的条件下，很可能会有生命体诞生，就像在早期的地球一样。
图解：火星的真实色彩影像，2007年2月由罗塞塔号拍摄
不幸的是，地球和火星的命运大相径庭，至少就这一点而言。存在了大约3亿年之后，在
火星上发生了一件很奇怪的事——它失去了自己的磁场。是的，大约在42亿万年前，火星的磁场就那样停止运作了，这意味着这颗年期的行星不可避免地要结束原本平静安逸的生活。
想要理解这些事发生的原因，和它意味着什么，理解磁场是很重要的。举例来说，地球就拥有强大的磁场，它能够保护地球免于强烈的宇宙辐射、太阳风、耀斑和及其宇宙中危险的能量爆发。我们的磁场之所以存在，是因为地核。
这是地球
这些蓝色的线所显示出来的就是其巨大的磁场
我们的星球我们的星球坐落在两个巨大的强辐射区域的中心:范艾伦辐射带，它捕获了来自太阳的高能粒子，但不能全部捕获
在一项新的研究中，科学家们观察到这些粒子是如何从传送带中降落下来的，这对保护卫星和太空中的宇航员们来说是很重要的信息
在我们星球的中心有一个坚硬的铁核，温度高达5700摄氏度(约10300华氏度，相当于太阳表面的温度)。然而，它周围存在的强大压力阻止了铁变成液体。围绕核心的是外核，其压力稍小，因此以液体的形式存在。这个外核主要由镍、铁和少量的其他金属组成。
当这些金属经历对流时，密度大的金属下沉，密度小的金属上升，液态铁流动并形成涡流，产生强大的电流，继而形成磁场。由于地球的自转，这些磁场以可预测和单向的方式定向，并覆盖整个地球。在很大程度上，这个磁场帮助太阳辐射偏离我们的星球。
图解：画家笔下有生命的火星
火星在它存在的前5亿年左右也有类似的情况，但后来一切都变了。最著名的理论是，一颗巨大的小行星碰撞破坏了火星核心的对流过程，导致了磁场的停滞。大多数人认为这颗小行星甚至比导致地球上恐龙灭绝的那颗还要大，而另一些人则认为火星的核心对流是因短时间内受到4到5颗大型小行星的撞击而破坏的。
我们的探测器在这颗红色星球上探测到了小磁场，但它们主要围绕着大型陨石坑，就行星磁场而言，如果没有核心对流，磁场就不可能存在。
火星的毁灭
火星上的磁场消失后，火星上迅速发展的“环境”和其脆弱的大气层受到的保护荡然无存……太阳风的恶性破坏开始有条不紊地破坏大气层。大气越少，行星就越难维持其表面的水环境。最简单的解释是衣服在风里干得更快，这就是人们把衣服挂在外面的原因。火星基本上处于干燥状态，每秒会损失0.5到1磅（1磅=453.59237克）的气体，在太阳风暴期间，这个数字会在短时间内呈指数增长。
图解：相隔六年即发现新的冲蚀沟沉积物
在几亿年的时间里，所有可以剥离的液体都被清除了，只剩下我们现在能在火星上发现的干燥、寒冷和不受欢迎的景观。
然而，还是有一些希望的，在天文学家的提案中，重新启动火星的磁场，或者在火星周围创建一个人工磁场，从而让大气重新开始形成都是可能的。关于火星上缺水的问题，也有一些好消息……显然，它并没有完全消失。
虽然还难找到，但火星上的水并没有完全消失……
火星没有任何液态水，但是它确实有冻结的极地冰盖，就像地球一样，这是火星曾经有液态水的绝对性证据，直到（两极）温度骤降至-200华氏度。此外，在过去一年左右的时间里，在火星表面下发现了巨大的冰冻湖泊和水层，这是对未来殖民来说一个令人兴奋的前景。无需通过外带或人工制造，便能从火星地貌中提取对人类生存最有价值的资源(水)，是迈向殖民的重要一步。
图解：人类火星基地概念图，可以从剖视图中看到室内种植区。
另一个令人振奋的进展是火星表面“潮湿”区域的出现，虽然没有看到或识别出自来水，但已经发现可能从地下液体源中出现“渗漏”的区域。这些大而深色的条纹大约5米宽，可以长达数百米。精确的分析和测量告诉我们，这些深色条纹是水，但盐分极高。这不是生活中理想的水，但是它当然不能排除在地表以下存在更多水的可能性。
图解：火星经过经过地球化改造后的概念图。
在这一点上，我们不知道是太阳风带走了所有的水，还是火星表面的水仍然隐藏在地下，冻结着，直到磁场再次运作。然而，随着第一批人类可能在未来20年内登陆火星，这些令人兴奋的问题可能很快就会有更准确的答案!
参考资料
1.维基百科全书
2.天文学名词
3. Dotcalm- sciabc
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