火星|科学家谈星际旅行：未来50-100年，地球到火星将来去自如整理

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整理｜王一苇
编辑｜陈晓雪
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太空飞行器为什么大多回不来？快速射电暴是外星人发出的信号吗？如何在茫茫太空中找到一颗“流浪行星”？如果你也好奇这些问题，愿意在工作之余静下心来听听来自遥远宇宙的声音，那么“造物者的终极三问”系列第二场“问道宇宙”是你不可错过的新年放送。
“2021造物者的终极三问”系列直播是《知识分子》、科学探索奖和腾讯新闻联合推出的新年特别节目。直播请来多个领域的科学家，以人作为“造物者”所做的科学探索为起点，畅聊其各自领域内的进展。
2月2日晚，三位热心科普的天文界学者，中国科学院高能物理研究所的张双南教授、北京大学科维理天文和天体物理研究所、科学探索奖获奖人东苏勃研究员和中国科学院国家天文台的郑永春研究员在直播中带来了有趣、有料的分享。直播由资深媒体人阳燕主持。
《知识分子》为你总结了本场的主要看点。
【详情看这里】“天问一号”登陆火星，有哪些关键节点？
2021年，我国第一个火星探测器“天问一号”登陆火星是天文和航天领域的年度大事件。了解“天问一号”的进展，需要知道哪几个关键节点？
中国科学院国家天文台的研究员郑永春说，天问一号2020年7月23日发射，目前正在逼近火星。它从地球出发已经飞了4亿多公里，但因为地球也在运动，所以，天问一号与地球之间的实际距离只有1.5亿多公里。
接下来， “天问一号”第一个重要节点是2月10日，也就是农历大年二十九。这一天， “天问一号”接近火星，减速“刹车”后，被火星引力“抓过来” ，开始环绕火星运动。 “刚抓它第一把的时候，不敢抓太重，它要欲擒故纵，我抓你一把，但是还是让你走，它会进入一个大椭圆， ”郑永春说。
在椭圆轨道上绕行至近火点时， “天问一号”会再减速，经过几次调整，轨道会逐渐趋向于圆形，变成一个小椭圆，就越来越靠近火星，最终进入停泊轨道，就可以给火星“拍照”了。这些照片会回传至地球，方便科学家们研究分析，确定最终的着陆场。
之后， “天问一号”要再调整轨道，郑永春说，这就像是准备推门进屋之前，要先到门口站好， “轨道调整又要有一段时间，每次你都要细细调、慢慢调，调到位之后，可以推门了。 ”
“推门”的动作是“天问一号”又一重要节点，这时，航天器的轨道器和着陆器分离，轨道器还在空中飞，着陆器，也叫“着巡组合体” ，则穿过火星大气层。
穿过火星大气层的过程，是漫长的“黑色七分钟” ，郑永春说，它也叫“恐怖七分钟” 。航天器就像流星穿过地球大气层，要经历上千摄氏度的高温，还要在过程中尽快减速，不至于撞毁，保护好精密元器件，轻轻、稳稳地落在火星地面上。
火星“软着陆”将发生在5月份。安全着陆后，着陆器会伸出一个坡道，火星车沿着坡道下来，在火星上开动。 “这个过程都是离我们几亿公里，即使以光速来传播信号，通信时间也要十几分钟。 ”郑永春说，这要求火星车有又快又好的自主控制能力，在设计中提前考虑和解决问题。
在此之后， “天问一号”会一直留在火星上，不会返回。 “让它回来，比让它去更难。 ”郑永春说，返回式的航天器极少，因为航天器返回的难度极大，也并不划算，如果一个完成任务的航天器有富余的能力，一般会设计它们做拓展任务，去另外的目的地做更多考察。
快速射电暴是不是外星人的信号？一眼60万的望远镜给你答案
2007年开始，天文学家们观测到一种无线电信号，其信号宽度只有毫秒宽，非常快速，称它为“快速射电暴” 。地球上每天能收到很多这样的信号，而且有些方向上的信号会重复，有些还有周期性，但用光学望远镜和X射线望远镜望向同一个方向则接收不到信号。
“一些脑洞大的科学家就推测，这是外星人在通信， ”中国科学院高能物理研究所教授张双南说。他调侃道，天文学家按照自然规律无法解释一个天文现象时，就让外星人“背锅” 。
张双南的工作之一，是在绕地球轨道的卫星上架设天文望远镜，观测宇宙中黑洞、伽玛射线暴等人类还知之甚少的天体。去年一次凑巧的观测，让他的团队解开了快速射电暴的谜团。