火星|能带回3亿公里外小行星样本,却不带回火星土壤,到底害怕什么


火星|能带回3亿公里外小行星样本,却不带回火星土壤,到底害怕什么
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火星|能带回3亿公里外小行星样本,却不带回火星土壤,到底害怕什么
从外星球取样 , 已经成为我们探索外星球的方法之一 , 因为探测器本身搭载的设备有限 , 能够展开的科学研究也比较有限 , 没法让科学家全面地了解到外星球的情况 。 月球作为离我们地球最近的大型天体 , 在过去几十年时间内 , 人类已经取回300多公斤月球样本 , 最近一次月球取样是2020年我们国家嫦娥五号探测器带回来的 , 这也是时隔44年后人类再次从月球带回珍贵的样本 。
以人类当前的科技发展水平 , 到达月球取样已经可以说是轻车熟路 , 连到达3亿公里左右外的小行星上取样都不在话下 。 在2020年年末 , 日本的隼鸟2号就成功从3亿公里外的“龙宫”小行星带回了珍贵的样本 。 NASA的Osiris-REx探测器也已经从距离地球大约2.8亿公里外的贝努小行星上完成样本采集 , 正在朝着地球飞回的路上 , 预计在2023年9月24日就会回到地球 。 现在我们不仅能够带回38万公里外月球的样本 , 还能带回3亿公里外小行星样本 , 却不带回火星土壤 , 这是怎么回事?到底在害怕什么?
【火星|能带回3亿公里外小行星样本,却不带回火星土壤,到底害怕什么】或许有一些朋友觉得火星可能有什么不可告人的秘密 , 我们人类不敢从火星取回样本 , 实际的情况并不是这样的 。 归根到底 , 还是与人类的科技有关 , 人类当前暂时还没具备从火星取样的能力 。 这就奇怪了 , 我们能够从3亿公里外的小行星取样 , 却没法带回5500万公里外的火星样本?从技术层面来看 , 从小行星取样和从火星取样的难度完全就不在一个量级上 。
飞行距离:虽然贝努小行星、龙宫小行星与地球的距离接近3公里 , 看起来很遥远 , 但火星与地球的距离也差不多是这么遥远 , 火星与地球的最近距离为5500万公里、最远距离为4亿公里 。 从距离来看 , 探测器飞往火星与飞往贝努小行星、龙宫小行星的难度差异不会很大 。 而且 , 由于这些小行星、火星与地球的距离都差不多 , 这也意味着在通讯方面的差异也不会很明显 , 都需要用到深空网络 。
起降才是最困难的:与降落火星相比 , 探测器在小行星表面起降的难度相对较低 。 一方面 , 小行星的引力很小 , 探测器的姿态控制只要不出现问题、发动机推力控制得当 , 降落到小行星时说一般不会出现什么问题 。 另一方面 , 小行星没有大气层 , 所以没有空气阻力 , 不会特别复杂 。 而着陆火星的过程就非常复杂 , 被称为“恐怖7分钟” 。
在着陆火星之前探测器的飞行速度接近2万公里每小时 , 需要在短短几分钟内将速度下降到0 , 然后停在火星表面 。 在着陆火星过程中 , 探测器在高速进入火星大气层时会受到空气阻力 , 速度会急剧下降 , 探测器的温度也会非常高 , 可能会达到上千摄氏度 , 对着陆器的隔热材料也是一个考验 。 由于火星大气非常稀薄 , 不足以让探测器的速度完全降下来 , 所以还需要在恰当的时机开启降落伞、反推发动机继续减速 , 稍有差池都可能会导致着陆失败 。
在完成取样后 , 从小行星表面起飞的难度也非常低 , 这是因为小行星的引力非常小 , 探测器只需要稍微加大发动机推力就可以从小行星表面“蹦”起来 , 进入太空然后离开小行星返回地球 。 从小行星起飞的过程对探测器发动机的要求不高 , 也不会消耗太多的燃料 , 所以探测器有足够的燃料飞回地球 。 而火星的引力非常大 , 意味着火星的逃逸速度非常大 , 超过5公里每秒 , 再加上火星还有空气阻力 , 如果探测器想从火星表面起飞进入火星轨道 , 意味着需要有很大推力的火箭才能起飞 , 这个过程也需要消耗大量的燃料 。
虽然从火星取样看起来很难 , 但随着科技的进步 , 在未来还是可以实现的 。 我们国家的火星车现在已经成功登陆火星表面 , 下一步就是要从火星取样返回地球 。 从这一点来看 , 我们当前没有带回火星样本 , 并不是因为害怕火星的样本是否存在威胁 , 而是当前的科技不足以让我们带回火星样本 。