星際大航海時代開啟：但為什麼第一站是火星？
來自專欄我們盛裝出行
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NASA 現已開始招募火星志願者，在本周發布了 8 張宣傳畫，列出了火星之旅需要的不同人才，比如農民、測量師和教師等等！
在《美國航天局的火星之旅：開拓太空探索下一步》報告中，NASA 公布了人類登陸火星的三步計劃。
第一階段的基礎設施工作已經展開，包括關於人類健康和行為的測試實驗，種植食物和循環利用水的生命支持系統等。
第二階段解決如何安全快速地把人類送上火星的問題，名為「試驗場」，預計將在 2018 年啟動。第三階段則是人類在火星的工作生活方式，包括在火星表面和運輸飛船中，僅需常規維護就能夠從火星獲得製造燃料、氧氣和建築材料的資源，在數年內支持人類生活。
圖 / NASA 官方海報
生命在這顆藍星上由無數種偶然碰撞誕生，而它終有一日，將穿越銀河踏入其他星系，分化成上萬種迥異的生命形態！
這一切將在不遠的 2030 年之後發生，人類的星級大航海時代即將開啟，我們的第一站是，火星。
為了提前獲取人類在火星生存的數據，美國宇航局在火星上執行勘測任務的兩個探測器之一，於2003年7月7日發射，2004年1月25日安全著陸火星表面。
但是在火星工作第15個年頭的NASA「機遇」號火星車遭遇大規模塵暴襲擊而罷工。「機遇」號能否再次蘇醒？科學家持謹慎樂觀態度，運氣不好的話，便可能一命嗚呼。
圖 / NASA，「機遇」號火星車遭塵暴襲擊
因大規模塵暴襲擊不得不關閉的「機遇」號火星車能否再度蘇醒？沒有人能夠給出確切答案。「機遇」號項目負責人、美國宇航局噴氣推進實驗室的約翰·卡拉斯表示，計算結果顯示「機遇」號存活的可能性很大，但這並不意味著項目組就可以高枕無憂。
卡拉斯將此時的「機遇」號比喻成昏迷中的愛人，醫生向你保證她一切都好，最後會蘇醒過來。「但如果是你的97歲祖母，你就會非常擔心。我們的團隊與『機遇』號建立了非常緊密的紐帶。我們不知道這場風暴會持續多久，也不知道風暴過後將出現怎樣的環境。每一個人都很擔心『機遇』號的命運。」
圖 / NASA，2001年，一場全球性塵暴席捲火星。這兩張照片拍攝時間只隔1個月，展示了塵暴前後的兩重天。
第一次觀測到塵暴是在5月31日。當時，「機遇」號一切正常，空氣中出現一些塵土，但規模很小。它的太陽能電池板每天產生645瓦時電量，在這個月份屬正常值。6月4日，發電量降至345瓦時，6月5日降至133瓦時，足以用「驟降」形容。到了6月10日，每天的發電量只剩下22瓦時。卡拉斯說：「這也是我們最後一次與『機遇』號聯繫。」
圖 / NASA，「機遇」號眼中的火星塵暴，科學家模擬了不同τ值下機遇號所見的天空。從左到右，τ值依次為1、3、5、7、9、11。目前機遇號面對的，就是比最右更黑暗的情況。
「機遇」號會因電量減少發生故障。科學家擔憂停擺可能導致「機遇」號溫度驟降，無法再度蘇醒。慶幸的是，塵土雖然在白天遮擋陽光，到了晚上卻也起到保溫作用，防止「機遇」號溫度過低。「機遇」號所在的火星區域正步入溫暖的夏季，8個1瓦放射性同位素熱發電機仍能產生足夠電量，為關鍵組件保溫。
綜合所有相關因素，宇航局認為「機遇」號關鍵組件的溫度不會降至零下36攝氏度以下。在設計上，這輛火星車能夠經受住零下55攝氏度的低溫考驗。卡拉斯說：「我們認為它能夠挺過這一關。」
圖 / NASA，不斷擴張的火星塵暴
另一個擔憂是，如果電量急劇減少，「機遇」號的時鐘也可能罷工。一旦罷工，這輛火星車將出現任務時鐘故障，增加「康復」難度。正常情況下，「機遇」號利用任務時鐘測定與地球通訊的時間——中午進行地火對話。如果時鐘發生故障，「機遇」號便沒有了時間概念，不知道何時與地球通訊。
這種情況下，它會每隔4小時進行一次嘗試，直至通訊成功。進行嘗試的間隙，它會進入睡眠狀態。「也就是說，我們必須保持足夠的警覺。」
圖 / NASA，火星藝術概念圖
噴氣推進實驗室火星探索計劃辦公室首席科學家裡奇·祖萊克指出，科學家能夠從此次塵暴學到很多東西。火星素以塵暴著稱，但大規模塵暴並不多見；最後兩次大塵暴是在2001年和2007年。
這一次的塵暴比較有趣，最初是一場局部塵暴，也就是「機遇」號所在區域。隨後，塵暴迅速增強並向外蔓延，兩三天便席捲整個火星。
圖 / NASA，塵暴襲擊導致「機遇」號罷工
火星探索計劃負責人吉姆·瓦特澤指出，了解火星塵暴的形成、擴張和消散具有非常重要的意義，不僅能夠獲取重要的科學數據，同時也能讓未來的火星探索任務受益。「我們需要對火星塵暴有一定了解，需要具備一定的預測能力。我們不希望未來的宇航員在距離基地很遠的地區勘測時突然遭遇塵暴襲擊，讓返回基地的旅途變得困難重重。」
科學家不僅在停擺前獲得「機遇」號的觀測數據，同時還可以藉助在軌衛星對火星大氣進行監測。就連「好奇」號也能參與其中，研究塵暴對勘測區域的影響。「機遇」號與「好奇」號相隔近半個火星。
圖 / NASA，「機遇」號進入第15個年頭是原計劃50倍
「好奇」號使用核電池不會因為塵暴損失電量。不過，「好奇」號也存在隱患，存在塵土干擾「好奇」號光學儀器的可能性。
隨著風速降低，這場塵暴最終會消散。但究竟是下周還是下下周，我們並不確定。不管發生什麼，「機遇」號都是一次非常成功的任務。
瓦特澤說：「別忘了，『機遇』號已經在火星上堅守了15年，而原定計劃只有區區90天。它的表現遠遠超出預期。」
當然殖民火星『機遇』號只是小小的開始，更重要的是在做我們的對外擴張以及為地球生命做備份，以及星級大航海做準備，讓我們也成為一個進化的宇宙物種：知道如何向新行星擴張以及將它們地球化。
圖 / NASA ，火星地球化模擬圖
記得一位專欄作家 Ross Andersen 曾詢問 Musk 關於從火星出發前往太陽系其他空間的思路，Musk 樂觀地回答：
如果我們能建立一個火星殖民地，我們幾乎就能殖民整個太陽系，因為屆時我們將擁有強大的經濟實力來完善太空旅行。
我們將到達木星的衛星，至少可以輕鬆的到達外部的幾個衛星，或許會到達土星的衛星土衛六（泰坦星），以及其他小行星。一旦我們具備了那種經濟實力，以及地球－火星的經濟系統，我們將能觸及整體太陽系。關鍵在於我們必須完成這項火星計劃。如果我們未來有任何機會將物資運送到其他星系，我們應該聚焦於成就一種多行星文明。那將是下一步。
圖 / NASA，這是火星古老高原隕坑中央的一個深坑，暴露出來的深層岩床色彩豐富，含有多種岩石類型。這張增強色照片展現了許多彩色的條紋，它們是地質和風力共同作用下的產物。
在 Musk 的計算中，第一個火星殖民地的人口規模大概是 8 萬人比較合適，這就代表著，2030 年後，假若地球人口增長到了 80 億人，每十萬人中就有一個人可能成為首批拓荒者中的一員。
十萬人是什麼概念？正在進行的美國總統大選，大概有十萬人聲稱如果自己支持的候選人失敗他們就離開美國。
現在他們有新的選擇了，可以甚至離開地球。
圖 / NASA，從任何一個方向看去，宇宙中都存在無數燦爛星系
進化後的人類會怎樣？
由於光速的限制，不管是你與在進行星際旅行朋友的交流，還是獲得其它殖民星球甚至母星的資訊，都不會是實時的。
同時，如果你回復一個問題，對方可能需要為了那個答案等上幾十年之久。
難以想像的距離將會把人類彼此孤立，隨著長期進化，在不同星系生活的人們將不再是同一物種。
圖 / NASA
大部分生命都是在朦朧中起源，我們不知自己從何未來，為何而生。但未來由地球人類輻射出去的宇宙生命們，將會清晰知道自己的過去。
就像是從 B16 星球而來的小王子一樣，看向夜空中那顆無法分辨準確位置的小小星球，因為上面存在著一朵他心心念念的玫瑰花，就好像整個星空都為此發出光芒。
我們不知道未來那顆星球在哪，但因為我們確切知道會有那顆星球存在，所以整個宇宙都變得有意義了起來。
【理科生的設計手稿】
這是一名理科生的設計專欄，它小眾，安靜，它展示宇宙，它探索未知，而這裡只有他這麼一位撰稿人！
世界和宇宙 我都想去看看！
公眾號：我們盛裝出行（ ID：shu2045）
迷迷茫茫中，我來到了神奇的太空，這裡一片黑暗，忽然眼前一亮，一顆行星在眼前閃過，像螢火蟲一樣，轉身望去，遠處的白羊星座在那裡，那些星星像白羊一樣，懸掛在太空中，多了一絲奇幻的感覺。還有那看起來和地球像兄弟的火星，認真地運轉著……
你好，地球人！（我們一起玩耍吧！）
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