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欧阳自远:火星“改造”需要两三百年 中国要做点别人没做过的事

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图说:火星探索 来源/视觉中国

  虽然和电影《火星救援》中那样在火星上种土豆自给自足尚需时日,但中国科学家的火星探测计划已经有了明确时间表。昨日,一场名为《火星探测——通向未来的远征》的名家新作讲坛在上海图书馆举行。主角嘉宾、天体化学与地球化学家、中科院院士欧阳自远透露,按目前的计划,2020年左右,中国首次火星探测将一次实现绕飞、着陆和巡航,这是国际上没有先例的;2025年至2030年,第二次探测将实现从火星取样返回。因此,定于今年底发射、并将从月球取样返回的“嫦娥五号”,对我国即将开展的火星探测计划将具有技术“探路”的特别意义。

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欧阳自远 来源/资料图

  而对于近来新闻热议、将落户青海大柴旦的我国首个火星模拟基地项目,欧阳院士表示,其科研价值有待逐步开发,眼下,它可以在地形地貌等方面帮助人类更好地认识火星。

  画一张火星地下水地图

  欧阳院士解释说,去一次火星并不容易。由于火星和地球都绕着太阳公转,科学家只有利用其速度差,经过精密计算静候火星和地球同处太阳一侧时,方能发射探测器。火星的“发射窗口”,大约26个月才出现一次。

  目前,人类已对火星探测了40多次。美国曾于2011年发射了“好奇号”火星探测器。2012年8月,“好奇号”成功登陆火星表面,它也是世界上第一辆采用核动力驱动的火星车。欧阳自远表示,无论从体积还是功能完善程度,“好奇号”无疑都代表了当今的最高科技水平。尽管如此,中国的首次火星探测还是要做一些“以前别人没有做过、或者别人没有确实做好的事”。比如,我们的火星车将携带雷达,不仅要测量火星土壤厚度,勘察地底下的故事,而且富有非常重要的一项使命——查明并绘制火星地下水分布地图。而火星上存在地下水,也是科学家相信火星曾经有过生命的重要依据。

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火星与地球地貌 来源/资料图

  人类应该感谢月球

  欧阳自远对月亮特别有感情,他称月亮为“地球的女儿”。“45亿年来,地球一直携带女儿在身边,而月球也一直陪伴着自己的母亲,共同经历了45亿年漫长而荒古的岁月。”欧阳院士深情款款地说,“月球伤痕累累、布满环形山的表面,诉说着她曾多少次为地球母亲抵挡不速之客的来袭。即便月球的内部能量早已消耗殆尽,30亿年前就已逐渐死亡。但她依然在为母亲奉献资源——月球上的氦3总量,足够人类使用1万年。”

  关于月球的起源,科学家们提出过各种各样的假说,目前较合理、越来越被证实的是撞击说:大概45亿年以前,有个火星大小的天体撞上了地球,撞出了很多碎块。这些碎块在地球边上慢慢汇集起来,便有了月球。欧阳自远介绍说,通过比对月球和地球的“基因”,可以为两者做“亲子鉴定”。测定具有地月“基因”对比特征的某些元素的同位素组成,如氧、铬、钛、铁、钨、硅等的同位素组成,月球与地球的测定值在误差范围内相一致,表明月球的确是地球的“女儿”。

  欧阳自远是我国探月工程的第一任首席科学家,如今又在为我国的火星探测计划而忙碌。所以,对于按计划将于今年底发射的“嫦娥五号”格外关心。不仅仅因为他是“嫦娥之父”,而且因为探月工程采取的“绕落回”三步走战略,火星探测也是如此。探月工程使用的取样技术,在火星之旅中也大有用武之地。

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图说:欧阳自远(右一)介绍火星的特点 新民晚报记者 董纯蕾摄

  红色星球变成绿色星球

  移居火星,并不仅仅是孩童的幻想,或者科幻小说的场景。欧阳自远院士说,科学家真的有所规划,并给出了具体的实施步骤。

  据他介绍,将火星改造成一个适宜人类生存与发展的绿色星球,至少有7个主要科学技术问题:提高火星表面温度;增加大气浓度,改变大气组分;建立火星表面生态环境;建立火星农牧业,解决粮副食品自给;建设能源和原材料工业设施;建设人类生活基础设施;实施火星旅游或火星移民。

  和地球上控制温室效应相反,温度较低的火星恰恰需要人工制造温室效应,帮助它升温,从而保证其长期有液态水的存在,才有一切生命之源。随后,人类可选择培育能促进光合作用的菌类和苔藓,在火星上逐步开展植树造林计划。光合作用使二氧化碳逐渐变成氧气,进一步培育出能释放更多氧气的超级植物,加快火星上氧气的增长速度,逐步改变火星大气的组分。随着大气浓度和氧气浓度的提高,未来的火星居民可能不用穿太空服,就可走出户外,普通飞机也可以在火星上起降。

  “这一切可能需要两三百年,甚至更长,但是,把红色火星改造成绿色星球,甚至蓝色星球,是完全有可能的。”欧阳自远院士说。

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图说: 欧阳自远(右一)观看 火星移居设想 董纯蕾摄

  火星模拟基地

  最近,我国首个火星模拟基地项目将落户青海省海西州大柴旦红崖地区的消息颇引人关注,那片土地何以成为“中国最像火星的地方”?火星模拟基地对我国火星探测计划又有何帮助?记者就此请教了欧阳院士。他介绍说,那里属于典型的雅丹地貌,有“红色”沙漠,还有盐湖,所以与火星地貌颇有些类似。然而,这种相似仅限于地形地貌,是“模样上的像”,可以帮助人们直观地了解火星荒芜孤寂的模样,至于具体环境还是有很大区别的。

  “火星模拟基地的科研价值要一步步做出来,既然有了这个地方,我们当然要派用场,但是探测火星的准备工作不是一定要到那儿完成的,很多地方都可以做。”欧阳自远有些担心,旅游会一窝蜂地上,也许中国会出现不止一个“最像火星的地方”。

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图说:科普作家卞毓麟(左一)和欧阳自远  董纯蕾摄

  欧阳自远此番出现在上海书展的系列讲座,是携其由上海科技教育出版社出版的新书《火星科学概论》而来。上海科技教育出版社编审、中科院国家天文台客座研究员、著名科普作家卞毓麟,担任昨天讲座的嘉宾主持。

  新民晚报记者 陆梓华 董纯蕾

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