人类火星基地设想

祝愿人类 未来更加 美好！谢 谢观赏！
章 三 人类基地设想
PART THREE
考虑到火星表面已有大量人 类生存的资源，例如：水冰、二 氧化碳和干冰，它们可以作为饮 用水、氧化剂和燃料，这并不是 荒谬的幻想。”NASA计划在 2033年左右，率先将机器人送上 火星，来探测火星的辐射到底有 多严重，并且计划让机器人尝试 “种地”，发电以及火星漫游探 索任务，来寻找水源以及探测是 否存在变异基因，
章 一 火星概况-探测历史
PART ONE
时间 国家
名称
1976 美国 海盗1、2号
1997 美国 火星探测者
成就
传回图像以及对土壤、大气的分 析结果
发回古老漫滩照片以及土壤分析 结果
1997 美国 火星环球探路者 为水存在提供进一步证据
2003 2004 2006
欧洲 美国 美国
火星快车
测绘火星矿物成分，对大气进行 研究
勇气号、机遇号火 研究岩石土壤，搜寻水是如何影
星车
响火星的证据
火星勘测轨道器
关注火星天气变化，寻找水存在 的迹象
其它国家
探测器名称
发射时间 抵达时间 国家 结果
希望号（行星-B）
1998年7月3 日18时12分
日本 失败
火卫一-土壤搭载中 1998年7月3
国萤火一号
日18时12分
俄罗斯 失败
曼加里安号火星探 测器
章 三 人类基地设想
PART THREE
美国宇航局最新公布的阿西 达利亚平原照片显示，那里被巨 石覆盖，有的巨石甚至高达数米， 驾驶登陆车前行非常困难。此外， 地面上也有裂缝，形成陡峭的悬 崖。与此同时，这里还有许多二 次撞击陨石坑，与登陆车大小相 当，表面非常粗糙。左图是电影 中宇航员沃特尼乘坐的登陆车， 右图则是美国宇航局正在地球上 测试的火星探测车。
PART FOUR
章 四 火星上的移动方式
PART FOUR
昆虫机------以昆虫为样本设 计的飞行器称为昆虫机。传统 的直升机与飞机很难穿过火星 的大气层，但这种双翼高频拍 动的飞行器使得在火星上飞行 更为实际。其他飞行器得以 400km/h的速度穿过大气层，这 就意味着安全着陆火星表面变 得不可能。但昆虫机的飞行速 度更慢，并安全着陆，甚至能 够在地面爬行。它能够将收集 的样本送回基地，并重新充电。 由俄亥俄航空宇宙研究院 Anthony Colozza所带领的研究团 队目前正在研发此项目。
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除了水和磁场，还需 要有什么呢？那就是氧 气、臭氧层。人们原本 的设想是在火星重新拥 有磁场、表面水之后， 将地球的蓝藻带过去， 蓝藻可是地球氧气来源 的功臣，没有蓝藻的付 出，我们也不会拥有今 天的人类文明啊。
2018 年 11 月 26 日成功登陆火星的 NASA（美国航太总署）“洞察者”号火星 车 28 日凌晨 1：42 分失联。失联前传回 的最后一张图像为八年前成功登陆火星的 “好奇者”号。
外星探索：http://www.ufo-1.cn/article/201604/920.html
相关书籍：赶往火星 红色星球定居计划 （美）祖布林，瓦格 纳 .pdf http://ishare.iask.sina.com.cn/f/35248827.html
NASA揭示火星科幻大片场景真实地形： http://www.oushinet.com/sight/HD/20151009/207467. html
“洞察者”号于 2018 年 5 月 5 日于地球发射，经过六 个多月后成功登陆火星表面。上图为传回的火星地表 画面动态图。
PART THREE
章 三 人类基地设想
PART THREE
人类能否殖民火星？首先需要在 火星建立自给自足基地。当然，我们 首先必须抵达火星，要做到这一点， 首先我们需要考虑宇宙射线和太阳活 动性产生辐射的基本问题，像这样的 高速粒子会破坏人类细胞，最强烈的 辐射会穿透太空飞船外壳。迄今我们 并不清楚像这样等级的太空辐射会对 人体构成怎样的伤害，经历几个月或 者几年的太空探索，对眼睛、大脑等 身体组织的影响等级。
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火星的大气密度只 有地球的大约1%，非 常干燥，火星上几乎 所有的二氧化碳都被 转化为含碳的岩石。 但由于缺少地球的板 块运动，火星无法使 二氧化碳再次循环到 它的大气中，从而无 法产生意义重大的温 室效应。
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火星的那层薄薄的 大气主要是由遗留下 的二氧化碳（95.3%） 加上氮气（2.7%）、 氩气（1.6%）和微量 的氧气（0.15%）和水 汽（0.03%）组成的。 火星表面的平均大气 压强仅为大约7毫巴 （比地球上的1%还小）
人类火星基地设想
林学敏 整理
Assumption of Human Mars Base
海南省海口市华侨中学高一（20）班
目录
CONTENTS
1 火星概况 2 火星之生存环境 3 人类基地设想 4 火星上的移动方式
PART ONE
章 一 火星概况
PART ONE
火星（Mars）是太阳系八大行星之一，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，直径约为地 球的53%，质量为地球的14%。自转轴倾角、自转周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。
使用目前的航天推进 系统，去往火星的单程旅 行需要6个月，比阿波罗 登月需要的3天可长太多 了，但还没有突破人类的 极限。在19世纪，欧洲 的移民们航行去澳大利亚 也要花费几乎同样的时间。 我们也会看到，这样的旅 行所需的技术完全在我们 掌控之中。
与月球相对荒芜的环 境相反，火星拥有真正 的海洋，虽然它还封存 在土壤的永冻层中。它 也有大量的碳、氮、氢、 氧，只要具有足够的智 慧，就能让它们为我们 所用。这四种元素不仅 是食物和水的基础，也 能产生塑料、木材、纸 张、服装，以及最重要 的火箭燃料。
章 三 人类基地设想
PART THREE
目前，美国麻省理工学院一支 研究小组设计了“红杉森林 （Redwood Forest）”，这是一些 开放性公共穹顶森林栖息地。依据 研究小组的设计，“红杉森林”的 乳白色圆顶结构将掩盖一系列地下 隧道，这些隧道会将每个圆顶结构 连接在一起，并保护居民免遭陨石 撞击、太空辐射和温度的极端变化。 未来可容纳1万多人居住。人类将 生活在高尔夫球状的圆形结构之中， 其内部有森林栖息地，火星本地的 水冰、土壤和阳光，为植物生长提 供必要条件。
章 三 人类基地设想
PART THREE
我们可以探索如何利用火星地形裂缝和 其它特征，发挥优势更好地实现人类探索 任务。但是火星上生命存活的关键始终是 技术，美国麻省理工学院航空航天系博士 研究生乔治·洛尔多斯说：“我们人类是技 术物种，通过发展技术可使周围环境适应 人类身体。”
美国宾夕法尼亚州立大学生理学和运 动机能学副教授、美国宇航局STS-90航天 飞机任务前任宇航员吉姆·帕威尔奇克表示， 我们需要大量能量，在一个小包裹中获得 大量能量的最佳方法是使用小型核反应堆， 最重要的是，我们需要对每个人提供6-10 吨的消耗品。
章 四 火星上的移动方式
PART FOUR
超强无人机------肯尼迪航天中心 的工程师们目前正在研发一种能在火 星上飞行的无人机。这种无人机速度 极快，操作灵活，并且能进入其他火 星机器人无法进入的地区。它们能够 收集土壤样本，并送回母舰。
章 四 火星上的移动方式
PART FOUR
滑翔机------NASA阿姆斯特朗 飞行研究中心的实习生正在帮助
章 四 火星上的移动方式
PART FOUR
传统火星车------目前最 常用的火星探测器就是火星 车。至今为止，已经向火星 发送了好几辆火星车，但目 前只有两辆仍在工作，好奇 号和机遇号。尽管远程控制 的火星车是最适合人类制造 并操控的类型，但它们也存 在一些缺陷。不仅可能被卡 住动弹不得，火星车的行驶 速度也不快。好奇号的速度 仅有0.18km/h。而且，火星 上的一些区域火星车也无法 到达，例如陡峭的山脊或陨 石坑。
工程师们研究这种无引擎火星滑 翔机的原型，称为Prandtl-m。这 种滑翔机是受到回旋镖和鸟类的 启发，建立在100多年前德国工 程师Ludwig Prandtl提出的概念的 基础上进行研发的。这种滑翔机
没有方向舵，机翼微微扭曲，有
助于减小空气阻力，使效率最大
化，在火星大气上空释放，在降 落的过程中收集数据。NASA希望 能在即将到来的Mars 2020任务中 发射这种滑翔机。
章 一 火星概况
PART ONE
中文名 外文名 别称 分类 质量 平均密度 直径 表面温度 自转周期 公转周期 卫星数量 表面重力 赤道半径 转轴倾角
密度排名
火星
Mars 荧惑星，战神玛尔斯星 类地行星
6.4219×10²³kg 3.94g/cm³ 6794km 白天：-5℃ 夜晚：-87℃ 24.6229 h 686.980 d 2 0.377 g 3396.2 km 25.19° 已知类地行星中密度最小的 行星
章二
PART TWO
火星之生存环境
4
火星上有着大量的水冰 储备，这些都可以作为 未来火星居民的日常饮 用水;而获得这些水并没 有什么技术上无法攻克 的难关，是可以办到的。 接下来就是火星磁场、 大气层的问题了。
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火星只存在微弱的磁 场，其实产生火星磁场 的发电机效应早已停机， 现在残存的磁场来自于 之前被磁化的遗留。没 有磁场可是一个大问题， 因为磁场可以保护住一 颗星球的大气层不至于 被太阳风剥离。
章 三 人类基地设想
PART THREE
上图是《火星救援》 电影中的宇航员居住地， 下图则是美国宇航局建造 的人类探索研究模拟舱。
章 三 人类基地设想
PART THREE
上图是宇航员沃特尼正 在收获马铃薯，下图则是宇 航员科尔·林格伦(Kjell Lindgren)在国际空间站中 收获生菜。
相关书籍及 网站资料
章 三 人类基地设想
PART THREE
美国宇航局喷气推进实验室的MRO副项目科 学家莱斯利·坦帕瑞说:“如果你能在裂缝中取样， 你就能得到火星的详细气候史。随着时间的推 移，火星上的水发生了什么，这是关于火星上 的水发生的整个故事的一部分:它去了哪里?冰是 什么时候累积的?它什么时候会消退?”
在火星的中纬度地区的多个地点出现了大量 的冰，对那些想要在火星上建造永久基地的人 来说也是个天大的好消息。在地表以下几米处 有大量冰存在，并且由于侵蚀而周期性地暴露 出来，很容易就能找到。它也意味着不需要为 了获得水源而选择在极地地区建造基地。
2011年11月8 日
2014年9月24 日7:42成功进 入火星轨道
印度
成功
PART TWO
章二
PART TWO
火星之生存环境
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火星和地球一样拥 有多样的地形，有高 山、平原和峡谷。地 表沙丘、砾石遍布。 北方是被熔岩填平的 低原，南方则是充满 陨石坑的古老高地， 南北极则有以干冰 （固态的二氧化碳） 和水冰组成的极冠， 风成沙丘亦广布整个 星球。
章 一 火星概况
PART ONE
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火星的日间温度能达 到17摄氏度，夜间温度 则下降到-90摄氏度。 由于火星的平均温度在 冰点以下，目前在它的 地表没有液态水。轨道 飞船拍到的火星地表照 片中可见干捆的河床， 说明火星在遥远的过往 比现在温暖潮湿得多。
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火星的白昼与地球非 常相似的24小时37分 钟.它的自转轴倾角也 是与地球相近的24度， 所以它有与我们相似的 层次分明的四季。火星 年是由669个火星日 (686个地球日)组成的， 所以每个季节的长度差 不多是地球的两倍。
NASA 火星探索实验室的负责人说，在“洞察 者”号展开太阳能板充能完毕开始探索地表后 不久，于 2011 年登陆火星的“好奇者”号冲 出了一个沙丘，直接撞向了“洞察者”号，紧
接着就失去了联系。下面是最后传回的图像， 图中可以清楚看到“好奇者“号。
1997年7月4日索纳号火星车登陆火星wk.baidu.com
这张大彩照为“勇气”号全景照 相机所拍，是12张照片合成的产 物，总像素达到1200万。摄于 2004年1月6日。