火星是太阳系内和地球相似度最高的星球,因此一直以来都是天文学家的重点探测目标,几十年来前往火星的探测器和着陆器加起来都能凑好几桌麻将了。

然而随着越来越多有关火星的新发现被披露,很多人开始意识到火星和地球绝不仅仅是相似那么简单,这颗最远能退行到5500万公里外的红色星球,似乎真有可能成为人类文明在太阳系内的第二家园,因为它实在是太有故事了。
抛开马斯克的火星计划不谈,近几十年来NASA发射的火星车已经在火星上发现了很多有机物存在的证据,并且还在火星的地下发现了液态水,两极发现了固态冰,地表发现了大量河床和海床以及湖床遗迹,种种迹象都表明火星在遥远的过去是一颗拥有海洋和生命的星球,甚至现在的火星地下湖里可能依然存在生命。

之前天文学界认为火星没有磁场,所以失去了抵御太阳风的能力,让太阳风把火星的大气层剥离到了只有地球大气1%的水平,最终让火星失去了海洋,然而最新的观测结果表明火星并未完全冷却,虽然它没有全球性的磁场,但仍然存在一些区域性的偶发磁场,这些小磁场同样能抵御太阳辐射。
理论上是可以的,因为火星和地球类似都属于岩石金属星球,磁场都来自于星球核心区域的液态铁镍流动切割磁感线,唯一的不同就是火星质量太小内部的温度不够高,让生成磁场的物质冷却了而已,所以想要恢复火星磁场,最简单的办法就是提高火星的内核温度,重新让液态铁镍开始流动。
除了这个方案外,还有天文学家认为可以设置有关人造磁场,或者说太阳高能粒子偏转装置,这个方案的第一步是建造一个大型的带电粒子屏蔽器,将它部署在火星和太阳之间,这样一来从太阳方向飞来的带电粒子就会被偏转,从而绕开火星的本体。
没有了太阳风的干扰,我们就能开始融化火星两极地区的冰盖了,马斯克之前提出过用核弹轰炸火星两极,用释放的光和热融化它们,而NASA提出的方案是在火星轨道部署反射镜,通过反射太阳光的方式融化火星的冰盖。

根据计算,如果火星两极的冰盖被完全融化的话,整个火星将再次被液态水覆盖,由此带来的生态变化将让火星在几千年内成为新的宜居星球,到时候人类文明除了地球之外,在太阳系内就又有了一个备份星球,成了真正的多行星物种。
虽然现阶段的火星还是一颗荒凉的红色星球,但随着技术的不断进步,它是有可能成为人类文明的新家园的,而有关火星的一系列新发现也将为我们未来改造火星打下基础,唯一的问题是当未来的火星人类文明具备自给自足的能力后,他们是否会反过来敌视地球上的人类文明?
如果任务成功,这将是人类首次从火星及其卫星采集样本并带回地球进行实验室分析。
该项目名为“火星卫星探测”(MMX)的任务,由日本宇宙航空研究开发机构主导,探测器预计将于2027年8月抵达火卫一。
科学家希望借助该项任务,解开火星两颗卫星的形成之谜。
英国自然历史博物馆教授萨拉·拉奎尔是MMX任务样本分析团队的副负责人。
她表示,此前还没有任何航天项目成功从火卫一采集样本并将其带回地球。
“我认为,这是一项极具野心且充满乐趣的任务。
” 太阳系内侧只有三颗天然卫星:地球的卫星月球,以及火星的两颗卫星:火卫一和火卫二。
火星卫星的体积都很小,火卫一的直径约为20公里,火卫二的直径约为10公里。
外形也不规则,看起来有些像太空土豆。
MMX探测器将先对火卫二进行观测,随后把重点转向火卫一。
任务团队计划先投放一辆小型探测车来勘察地形,但这并非易事。
拉奎尔解释说,此前人类从未在体积如此小的卫星上成功部署探测车。
“火卫一自身的引力非常微弱,它紧邻引力强大的火星,火星的引力会增加探测车着陆的难度。
”她解释说。
完成地形勘察后,MMX探测器将确定在火卫一上着陆的地点,再利用机械臂和两套采样装置进行取样。
这些样本将被装入一个小型太空舱,该太空舱预计于2031年返回地球,降落在澳大利亚南部的伍默拉沙漠。
此次任务计划带回的样本总量仅10克。
“样本量实际上很小。
”英国莱斯特大学研究人员克里萨·阿夫德利杜称,“但即使是只有一颗微粒,也足以开展多项研究。
科学家不需要带回数公斤的材料才能进行科学分析,因此取得的每一克样本都物有所值。
” 科学家希望,这些样本能够最终解开火星两颗卫星的起源之谜。
学界目前主要存在两种假说。
一种观点认为,在火星形成初期,一颗小行星或其他天体撞击了火星,撞击产生的碎片最终形成了火卫一和火卫二。
另一种观点则认为,这两颗卫星原本来自太阳系外围的游荡小行星,后来被火星的引力捕获。
“当我们拿到样本后,我们将详细分析其化学成分和矿物组成,再将假设对应的样本特征存在明显差异。
”拉奎尔并表示,“应该很快就能判断……哪一种假说更符合实际情况。
我们很快就会得出结论。
” 研究团队还期待,这次任务能够带来一个额外的惊喜:样本中可能包含来自火星本身的物质。
“令人感到十分兴奋的是,火卫一距离火星表面非常近,当其他天体撞击火星时,撞击产生的部分微小颗粒可能会飞溅出来,并随着落在火卫一上。
”拉奎尔指出,“这意味着探测器采集的样本中可能不仅有火卫一自身的物质,还包含来自火星的颗粒。
这将为研究火星的物质组成和演化历史提供直接证据。
” 将火星物质带回地球,一直是行星科学领域的重要目标。
美国国家航空航天局(NASA)的“毅力号”火星车自2021年以来一直在火星表面开展探测,并将采集到的样本封存在专用容器中。
然而,由于美国会停止拨款,原计划由美国国家航空航天局和欧洲航天局联合实施的火星样本取回任务最终被取消。
与此同时,中国也正计划开展火星采样返回任务,航天器预计于2028年发射,力争在2031年将火星样本带回地球。
事实上,地球上已经存在一些来自火星的物质,它们以火星陨石的形式留存下来。
这些陨石原本属于火星,在小行星等天体撞击火星时被抛射到太空,随后飞向地球。
不过,火星陨石十分稀少,而且一旦抵达地球,就会受到地球环境的污染,与空气、尘埃、土壤和水发生接触。
因此科学家非常希望能获取到直接从火星及其卫星表面采集的样本,因为这些样本可以最大限度地保留其原始状态。
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该探测器将对火星的卫星“火卫一”进行详细观测,并采样返回地球。
探测器将用约一年时间飞抵火星附近,进入环绕火星的“准卫星轨道”。
在环绕火星运行期间,探测器将对“火卫一”进行详细观测,调查“火卫一”上几十个地点的地形、化学组成等,并确定在“火卫一”上着陆的地点。
此后,探测器将尝试在“火卫一”着陆并采集10克以上的卫星表面砂子和岩石样本。
按计划,探测器将于2030年开始返程,并于2031年带着样本回到地球。
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