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第10期，今天火星叔叔给你带来一本火星探测科普图书
《下一站火星》｜毛新愿著
#读书[超话]##读书笔记[超话]##蘑菇书单[超话]##书单[超话]#
下期预告：国家地理火星零距离 : 好奇号火星探索全记录
内容简介 · · · · · ·
听上去与我们特别遥远的航天技术，其实就在我们身边：每晚 7 点半准时放送的天气预报，早上出门前空气指数的查询，出行导航地图服务，这些都离不开近地卫星 24 小时不间断的信息传输，火星是一个没有我们需要生存和发展的世界：空气、重力、热水淋浴、新鲜农产品、隐私、啤酒。火星探索在某种程度上是探索人类的意义，从火星叔叔马丁开始，去火星旅游就是每个孩子乃至成年人的航空梦，本书用娱乐旅行的写作线索，教读者对空间生命科学进行探索，如果你关心人类的科技和未来，这本书中梳理出来的，人类的勇气与挑战、冒险与荣耀并存的征途，相信会给你启发。
作者简介 · · · · · ·
毛新愿
知乎航天话题优秀答主，航天工程博士后，航天知识科普专家，曾在知乎成功主讲过一系列航天相关 Live 并均获得高分评价 ，也多次为航天和科技类杂志供稿。
目录 · · · · · ·
序言?踏上火星，人类成为跨行星生存的物种
第一章 揭秘火星 地球和两个可怜兄弟 / 016 火星：当荧惑遇到战神 / 030 关于火星的基本事实 / 039
第二章 火星探测从无到有 肉眼可见的火星 / 062 疯狂的火星探测竞赛 / 065 “维京”来了！ / 079
第三章 差一步，从月球到火星 不造航空母舰，造登月飞船 / 092 登月俱乐部拒绝新人 / 094 核能火箭的野心与哀歌 / 098 2000亿投入，50年回报 / 103
第四章 火星探测重新开启 人类的第三次历史机遇 / 108 全球勘探者：巨大成功！ / 111 旅居者：第一辆火星车 / 116 90年代末：祸不单行 / 119 火星气候勘探者：粗心大意有多伤？ / 123
第五章 21世纪的辉煌 多国驻扎火星上空 / 128 火星表面的人类使者 / 143 俄国梦魇未醒，中国痛惜“萤火” / 169
《下一站火星》试读：序
踏上火星，人类成为跨行星生存的物种
我们从何处来？我们是谁？ 我们将向何处去？这是人类自有意识以来就不断对自己提出的三个问题，也是所有哲学家渴望回答的终极问题。漫长的人类进化史，本质之一就是人类不断挑战自身极限并用创造出来的生产力去解答这三个问题的过程。几乎所有的科学、技术、工程、艺术、文化、历史研究等都在为解答这三个问题服务。数万年前，在语言发明后，人类能够口口相传祖先为数不多的传说；一万年前经历了文字革命，人类有能力记录自己的历史和故事，人们开始清楚自己的身世和祖先的传说。1859年，查尔斯·达尔文的《物种起源》发表后，“物竞天择，适者生存”的理论开始传遍世界。人类逐渐明白自己只不过是地球上亿万物种中能适应当前时代的一种，在承袭了无数奠基物种的优势后才得以发展到今日。直到新世纪初，随着人类基因组测序计划的完成，人类更加清楚了自己的身世，庞大的基因组也揭秘了人类从树上到地上、从非洲到美洲、从出生到死亡的进化发展密码。然而，一直有一个重要的问题无法被解答：我们最终会向何处去？自从人类祖先从茹毛饮血的蛮荒时代缓慢走入文明时代，头顶上的天空便成为人类最为神秘的所在。万象星辰、电闪雷鸣，让人们幻想天上有神灵。但是，即便我们向各种各样的神祈祷，也始终无法摆脱地心引力的桎梏。人类的未来难道就真的停留在风雨雷电之下，脚下的土地也将是子孙后代永远的安息之所吗？科技的发展与进步在近现代迎来一个重要的奇点——航天科技爆发。虽然它的先驱是并不光彩的V2火箭（导弹），但人类很快就在1969年将足迹印到了38万千米之外的月球，并创造了一个登陆过月球的12人俱乐部。这12个人甚至可以被定义成一个新的“物种”——一种可以跨越星球生存的地球生物。尽管如此，人类对宇宙的认知还是太过狭隘。根据2013年哈勃望远镜的观测，科学家明确已知的宇宙历史是138亿年，但它还在不断膨胀，目前可探测到的宇宙半径已经达到了465亿光年！一光年是光在宇宙真空中沿直线传播了一年的距离，长度大概是9.5万亿千米。如果让人步行的话，走完一光年至少需要数亿年；就算坐高铁一刻不停地冲，也需要几百万年！这毕竟还只是初步观测。古人云：耳听为虚，眼见为实。现代科学也相信观察，验证假设。两者并没有本质区别，都是相信实际看到的、能做到的才是真的。因而，古人渴望探测海洋与我们今天努力探测宇宙，是同一个道理。探险家费迪南·麦哲伦在500年前带着船队实现了环球航行的梦想。几百年间，人类的足迹遍布地球每个角落。时至今日，科技的力量让我们更进一步地了解地球。而对于宇宙探测，人类渺小到连“蚍蜉撼树”的资格都没有。假如真正以“眼见为实”的观点来衡量，人类离开地球最远的记录是阿波罗13号探月时的40万千米。当时阿波罗13号出了故障，只是绕了月球一圈回来，三位宇航员躲在登月舱里只是祈祷能活着返回地球。可以说人类确切了解的宇宙星球中最远的便是38万千米外的月球。和广袤无际的宇宙相比，人类走过的地方，大概相当于太平洋中的水分子。中学物理书里介绍过，随便一滴水里的水分子数量就高达数亿亿个，这意味着我们跨越一个宇宙“水滴”都非常困难！在已知的宇宙面前，人类依然势如蝼蚁。即便是人类使者——无人探测器的脚步，最远也仅是1977年美国国家航空航天局（美国航空航天局）发射的旅行者1号在连续飞行42年后到达的距离地球218亿千米处。这个里程即便现在以光速出发也需要20小时5分钟才能跑完。然而，这与动辄以数亿光年记录的宇宙距离相比还是微不足道。更何况，人类各种探测器和望远镜看到的图像，都是由于电磁波在宇宙传播。根据相对论，电磁波的传播会受到引力场等各种因素的扰动不断转向、发生变化，人类未知的暗物质和暗能量占宇宙总质量的95%左右，那么人类怎么确定一道光线（光是电磁波一种）就来自看到时的那个方向？理论上讲这道光线甚至有可能从任意方向射出来，不断被引力作用，来到人类眼前。况且，人类观测到的只是几亿光年外的宇宙一角，如今那里发生了什么根本无从知晓。可以说，人类对于宇宙的了解，连坐井观天的水平都还远未达到！因此，我们不禁想反问自己这么几个问题——如果人类是由初级地球生物演化而来的，那么最早的地球生物来自哪里？未来人类真的会永远停留在地球这颗极其不显眼的行星上吗？人类在宇宙中孤独吗？宇宙这么大，只有地球上有生命岂不是太浪费了？任何一个与太阳系类似的星系都有宜居带。在这个区域内，行星能接收到足够的恒星辐射能量，能保持合适的温度，维持液态水和大气的存在，也可能孕育生命。在太阳系内部，金星、地球和火星都处在宜居带上，但金星和火星由于先天条件和后天演化变得不再宜居。太阳系只是银河系中微不足道的一个小星系，像太阳这样的恒星，银河系里可能有几千亿颗，银河系这种规模的星系在宇宙中恐怕可以用万亿级别衡量。那么，在宇宙中处在宜居带上、有可能孕育生命的行星到底有多少？我觉得可以想象一下。太阳系之外的行星叫作系外行星。在21世纪之前，人类仅仅发现了数十颗系外行星。随着进入新世纪航天科技的突飞猛进，人类发现的系外行星数目与日俱增。2009年发射升空的开普勒望远镜极大地提升了天文学家的想象空间，单单在2016年人类就用它发现了1000多颗系外行星。显然，人类绝不可能满足于停留在渺小的地球上，外面几近无穷的世界等待人类勇敢地迈出脚步去开发。地球唯一的天然卫星月球已经被征服。两颗位于地球附近宜居带的行星，金星已被证实难以探索，而且探索价值有限，所以火星就成了人类目前唯一的选择。火星成为人类迈出地月系统，乃至迈出太阳系的试金石。人类幻想探测火星数万年，在航天时代的实际探索也尝试了60年。这一切进程还在不断加速，因为所有人都在等待征服火星的那一天。那时人类可以被定义为一个全新的物种：一种来自地球的、可跨行星生存的生物。为了这个辉煌时刻的到来，人类仍在孜孜不倦地努力。一个物种的功绩可依靠其作为来评判。本书就希望站在这样一种视角，带着读者细细旁观人类每次伟大的火星探测之旅，逐渐探清火星开发的未来"
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毛新愿
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第一章 揭秘火星 地球和两个可怜兄弟 / 016 火星：当荧惑遇到战神 / 030 关于火星的基本事实 / 039
第二章 火星探测从无到有 肉眼可见的火星 / 062 疯狂的火星探测竞赛 / 065 “维京”来了！ / 079
第三章 差一步，从月球到火星 不造航空母舰，造登月飞船 / 092 登月俱乐部拒绝新人 / 094 核能火箭的野心与哀歌 / 098 2000亿投入，50年回报 / 103
第四章 火星探测重新开启 人类的第三次历史机遇 / 108 全球勘探者：巨大成功！ / 111 旅居者：第一辆火星车 / 116 90年代末：祸不单行 / 119 火星气候勘探者：粗心大意有多伤？ / 123
第五章 21世纪的辉煌 多国驻扎火星上空 / 128 火星表面的人类使者 / 143 俄国梦魇未醒，中国痛惜“萤火” / 169
《下一站火星》试读：序
踏上火星，人类成为跨行星生存的物种
我们从何处来？我们是谁？ 我们将向何处去？这是人类自有意识以来就不断对自己提出的三个问题，也是所有哲学家渴望回答的终极问题。漫长的人类进化史，本质之一就是人类不断挑战自身极限并用创造出来的生产力去解答这三个问题的过程。几乎所有的科学、技术、工程、艺术、文化、历史研究等都在为解答这三个问题服务。数万年前，在语言发明后，人类能够口口相传祖先为数不多的传说；一万年前经历了文字革命，人类有能力记录自己的历史和故事，人们开始清楚自己的身世和祖先的传说。1859年，查尔斯·达尔文的《物种起源》发表后，“物竞天择，适者生存”的理论开始传遍世界。人类逐渐明白自己只不过是地球上亿万物种中能适应当前时代的一种，在承袭了无数奠基物种的优势后才得以发展到今日。直到新世纪初，随着人类基因组测序计划的完成，人类更加清楚了自己的身世，庞大的基因组也揭秘了人类从树上到地上、从非洲到美洲、从出生到死亡的进化发展密码。然而，一直有一个重要的问题无法被解答：我们最终会向何处去？自从人类祖先从茹毛饮血的蛮荒时代缓慢走入文明时代，头顶上的天空便成为人类最为神秘的所在。万象星辰、电闪雷鸣，让人们幻想天上有神灵。但是，即便我们向各种各样的神祈祷，也始终无法摆脱地心引力的桎梏。人类的未来难道就真的停留在风雨雷电之下，脚下的土地也将是子孙后代永远的安息之所吗？科技的发展与进步在近现代迎来一个重要的奇点——航天科技爆发。虽然它的先驱是并不光彩的V2火箭（导弹），但人类很快就在1969年将足迹印到了38万千米之外的月球，并创造了一个登陆过月球的12人俱乐部。这12个人甚至可以被定义成一个新的“物种”——一种可以跨越星球生存的地球生物。尽管如此，人类对宇宙的认知还是太过狭隘。根据2013年哈勃望远镜的观测，科学家明确已知的宇宙历史是138亿年，但它还在不断膨胀，目前可探测到的宇宙半径已经达到了465亿光年！一光年是光在宇宙真空中沿直线传播了一年的距离，长度大概是9.5万亿千米。如果让人步行的话，走完一光年至少需要数亿年；就算坐高铁一刻不停地冲，也需要几百万年！这毕竟还只是初步观测。古人云：耳听为虚，眼见为实。现代科学也相信观察，验证假设。两者并没有本质区别，都是相信实际看到的、能做到的才是真的。因而，古人渴望探测海洋与我们今天努力探测宇宙，是同一个道理。探险家费迪南·麦哲伦在500年前带着船队实现了环球航行的梦想。几百年间，人类的足迹遍布地球每个角落。时至今日，科技的力量让我们更进一步地了解地球。而对于宇宙探测，人类渺小到连“蚍蜉撼树”的资格都没有。假如真正以“眼见为实”的观点来衡量，人类离开地球最远的记录是阿波罗13号探月时的40万千米。当时阿波罗13号出了故障，只是绕了月球一圈回来，三位宇航员躲在登月舱里只是祈祷能活着返回地球。可以说人类确切了解的宇宙星球中最远的便是38万千米外的月球。和广袤无际的宇宙相比，人类走过的地方，大概相当于太平洋中的水分子。中学物理书里介绍过，随便一滴水里的水分子数量就高达数亿亿个，这意味着我们跨越一个宇宙“水滴”都非常困难！在已知的宇宙面前，人类依然势如蝼蚁。即便是人类使者——无人探测器的脚步，最远也仅是1977年美国国家航空航天局（美国航空航天局）发射的旅行者1号在连续飞行42年后到达的距离地球218亿千米处。这个里程即便现在以光速出发也需要20小时5分钟才能跑完。然而，这与动辄以数亿光年记录的宇宙距离相比还是微不足道。更何况，人类各种探测器和望远镜看到的图像，都是由于电磁波在宇宙传播。根据相对论，电磁波的传播会受到引力场等各种因素的扰动不断转向、发生变化，人类未知的暗物质和暗能量占宇宙总质量的95%左右，那么人类怎么确定一道光线（光是电磁波一种）就来自看到时的那个方向？理论上讲这道光线甚至有可能从任意方向射出来，不断被引力作用，来到人类眼前。况且，人类观测到的只是几亿光年外的宇宙一角，如今那里发生了什么根本无从知晓。可以说，人类对于宇宙的了解，连坐井观天的水平都还远未达到！因此，我们不禁想反问自己这么几个问题——如果人类是由初级地球生物演化而来的，那么最早的地球生物来自哪里？未来人类真的会永远停留在地球这颗极其不显眼的行星上吗？人类在宇宙中孤独吗？宇宙这么大，只有地球上有生命岂不是太浪费了？任何一个与太阳系类似的星系都有宜居带。在这个区域内，行星能接收到足够的恒星辐射能量，能保持合适的温度，维持液态水和大气的存在，也可能孕育生命。在太阳系内部，金星、地球和火星都处在宜居带上，但金星和火星由于先天条件和后天演化变得不再宜居。太阳系只是银河系中微不足道的一个小星系，像太阳这样的恒星，银河系里可能有几千亿颗，银河系这种规模的星系在宇宙中恐怕可以用万亿级别衡量。那么，在宇宙中处在宜居带上、有可能孕育生命的行星到底有多少？我觉得可以想象一下。太阳系之外的行星叫作系外行星。在21世纪之前，人类仅仅发现了数十颗系外行星。随着进入新世纪航天科技的突飞猛进，人类发现的系外行星数目与日俱增。2009年发射升空的开普勒望远镜极大地提升了天文学家的想象空间，单单在2016年人类就用它发现了1000多颗系外行星。显然，人类绝不可能满足于停留在渺小的地球上，外面几近无穷的世界等待人类勇敢地迈出脚步去开发。地球唯一的天然卫星月球已经被征服。两颗位于地球附近宜居带的行星，金星已被证实难以探索，而且探索价值有限，所以火星就成了人类目前唯一的选择。火星成为人类迈出地月系统，乃至迈出太阳系的试金石。人类幻想探测火星数万年，在航天时代的实际探索也尝试了60年。这一切进程还在不断加速，因为所有人都在等待征服火星的那一天。那时人类可以被定义为一个全新的物种：一种来自地球的、可跨行星生存的生物。为了这个辉煌时刻的到来，人类仍在孜孜不倦地努力。一个物种的功绩可依靠其作为来评判。本书就希望站在这样一种视角，带着读者细细旁观人类每次伟大的火星探测之旅，逐渐探清火星开发的未来"
从火卫一到海卫十三
人类有望造访的六颗卫星藏着哪些秘密
2019-08-09 15:51:55 来源: 科技日报-中国科技网 作者: 刘霞
50年前，人类首次踏足地球的卫星——月球，实现了彪炳史册的壮举。下个十年，人类将再接再厉，探索月球资源，为登上火星做准备。
美国亚利桑那大学官网近日报道称，太阳系中还存在许多我们未来也许能造访的神秘卫星，包括火卫一、土卫一、木卫一等。这些未知领域或许会给人类带来更多惊喜，并加深我们对自身的认知。
火卫一：有助研究火星起源
火星拥有两颗天然卫星——火卫一和火卫二。火卫一是太阳系最暗的天体之一，它离火星非常近，约9380公里，相比之下，月球离地球约384.5万公里。
火卫一的起源仍有争议，科学家认为，它可能是一颗被火星引力捕获的小行星。火卫一地表下存在丰富的水，这是太空探索和采矿的宝贵资源。
火卫一的重力只有地球的1%，如果有人有幸在这个直径11千米的天体上探险，就会发现其景观很像地球上的峡谷。其表面覆盖着令人吃惊的尘土，和我们的月球类似。
此外，火卫一拥有一个直径约8公里的巨大陨石坑——斯蒂克尼（Stickney）。2016年3月，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）进行的计算机模拟表明，这个陨石坑是被直径约250米、速度21595千米/小时的天体以某种方式碰撞后产生的。
据日本共同社此前报道，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）将在2024年发射火星探测器，访问火星的两颗卫星并将采集的岩样送回地球。探测器还将分析沙土和岩石成分，探索卫星成因和火星的形成过程。
此外，火星的这两颗卫星是太阳系内最原始的天体，由于自身质量较轻，没有任何地质活动，很好地保留了太阳系形成和早期演化的遗迹，因而是帮助人类了解地球和太阳系起源和演变的重要天体。
木卫一：太阳系内火山最活跃的天体
木星最内侧的卫星木卫一（Io，伊娥）恍如地狱，只适合那些最极端的、寻求刺激的探险家。
人类关于木卫一的大部分知识来自“伽利略”号探测器，它于1995年至2006年期间，对木星系统进行了详细研究。直径达3642千米的木卫一是太阳系中第四大卫星，也是木星的4颗伽利略卫星之一。由于木星引力产生的强大潮汐作用，木卫一的地质活动极端活跃，是太阳系中火山最活跃的天体。其表面星罗棋布地散落着超过400座活火山，每个火山都比地球上最活跃的火山——基拉韦厄火山更活跃。
因此，木卫一不是去旅游的地方，它有多种方式使人丧命，就如“伽利略”号任务科学家艾尔弗雷德·麦克尤恩所言，宇航员可能降落到某个火山口就被蒸发了，也可能降落到偏僻的地方受冻而死。
但严苛的环境阻挡不住科学家们探索的决心。美国国家航空航天局（NASA）计划2026年向木卫一发射“伊娥火山观测器”（IVO），2031年到达木卫一。它将收集更多数据，以便科学家更好地了解木卫一的潮汐加热和火山活动。
木卫二：冰下海洋或能孕育生命
木卫二（Europa，欧罗巴）是一个温和的世界，其表面被冰层覆盖，底层是一片海洋。科学家认为，地球海洋孕育了生命，而与地球有类似环境的木卫二，也有可能孕育生命。因此，木卫二的冰下海洋成为科学家寻找地外生命的目标之一。
哈勃太空望远镜曾发现，木卫二拥有含氧的稀薄大气层，并拍摄到木卫二上可能是由水蒸气喷发形成的羽流画面，这意味着科学家不需要钻开冰层，只需分析喷射出的羽流成分，就能对冰下的神秘深海有所了解。
为了厘清木卫二的冰下海洋内是否有生命存在，NASA设计了“欧罗巴快帆”（Europa Clipper）和“欧罗巴着陆器”（Europa Lander）两款航天器，希望揭开木卫二的秘密。
据悉，“欧罗巴快帆”最早将于2023年发射，携带9台仪器前往木星系统，围绕木卫二运行3年以上，收集关于这颗卫星的地质、组成和隐藏的内部海洋的重要信息，并评估该卫星的宜居性。在这次任务中，航天器将到达距木卫二表面仅25公里的范围。
“欧罗巴着陆器”也将紧随其后，在这个冰冻星球上着陆，然后钻入冰层。它可能会对下面看不见的水进行采样，以更好地调查生命出现于这颗卫星上的可能性。自2013年以来，这两项任务已获得20多亿美元的资助，然而仅“欧罗巴快帆”的成本就将至少达到28亿美元。
土卫二：太阳系中最亮卫星
土星已被确认的卫星有62颗，其中比较著名的是最大的土卫六（Titan，泰坦）和第六大的土卫二（Enceladus，恩克拉多斯），科学家认为那里可能存在地外生命。
早在2009年，“卡西尼”号（Cassini）探测器就发现土卫二南半球的冰层下存在海洋，并且发现含有冰粒和盐分的蒸汽从冰层裂缝喷出。
2017年，“卡西尼”号传回的数据显示，土卫二表面冰层下喷出的水气羽流中含有大量氢分子，研究人员推测，这源于土卫二的海洋与岩石内核产生的热液反应。若推测无误，土卫二的海洋可能也存在孕育生命的重要化学物质甲烷。
此外，土卫二也是太阳系中最亮的卫星。
为进一步探索土卫二表面的羽状物及其内部，NASA决定向这个系统发射另一项探测任务，该任务包括最近由NASA研发的一种新仪器——亚毫米土卫二生命原理仪（SELFI）。
SELFI首席研究员戈登·秦表示，一旦部署，SELFI将测量从土卫二南部的裂缝中周期性喷发出的水和冰的化学成分，还可以扫描并分析土卫二表面所有的羽状物。
土卫六：或拥有巨大的地下海洋
土卫六泰坦是土星最大的天然卫星。“卡西尼”在飞掠土星过程中对它的观察表明，这颗卫星是由令人着迷的山脉、连绵起伏的丘陵和高低错落的山谷组成的异域景观，还有蜿蜒的溪流和湖泊。在这样的表面下，泰坦被认为拥有巨大的液态水地下海洋。因此科学家们认为，泰坦是太阳系中可能宜居的几个天体之一。
NASA于今年6月27日宣布，如果一切按计划进行的话，“蜻蜓”号（Dragonfly）将于2026年发射，航行8年后在泰坦上着陆，之后探测器会在这5150公里宽的卫星上巡航至少2.5年，期间进行24次飞行，总航程约180公里。
这次任务的目标就是详细记录泰坦的化学成分。一些科学家认为，泰坦上的碳氢化合物海洋可能孕育着其独有的奇特生命形式。此外，由于泰坦的环境与早期地球的环境非常相似，所以此次任务的观测结果还可能有助于了解地球生命出现的化学过程。
海卫十三：远到鲜为人知
海卫十三是海王星几十个卫星当中最奇特的，也是距离海王星最远的一颗卫星。它非常遥远，以至于没有人准确知道它的表面是怎样的，它有多大，它的一天是多长时间。
根据测算，海卫十三的直径约为64千米，所以它的重力很低，但可以进行降落和行走（更确切地说是跳跃）。而且，如果手机掉在海卫十三上也不用担心摔碎，因为落到地面需要三十秒钟，足够人抓住手机。
此外，海卫十三的夜间非常寒冷。海王星的另一颗卫星海卫一（崔顿，Triton）上，温度会下降到零下235摄氏度，虽然海卫一保持着太阳系最冷天体的纪录，但海卫十三不太可能更温和。所以，前往该处的旅客们一定要带上毛毯。
向这些奇异之地发射探测器，不仅能深化我们对它们的认识，而且有助于我们弄清地球自己的大气层和地质历史。从某种意义上来说，人类对太阳系甚至地球本身的探索才刚刚开始。
探索木卫一的“伊娥火山观测器”艺术效果图 图片来自网络
人类有望造访的六颗卫星藏着哪些秘密
2019-08-09 15:51:55 来源: 科技日报-中国科技网 作者: 刘霞
50年前，人类首次踏足地球的卫星——月球，实现了彪炳史册的壮举。下个十年，人类将再接再厉，探索月球资源，为登上火星做准备。
美国亚利桑那大学官网近日报道称，太阳系中还存在许多我们未来也许能造访的神秘卫星，包括火卫一、土卫一、木卫一等。这些未知领域或许会给人类带来更多惊喜，并加深我们对自身的认知。
火卫一：有助研究火星起源
火星拥有两颗天然卫星——火卫一和火卫二。火卫一是太阳系最暗的天体之一，它离火星非常近，约9380公里，相比之下，月球离地球约384.5万公里。
火卫一的起源仍有争议，科学家认为，它可能是一颗被火星引力捕获的小行星。火卫一地表下存在丰富的水，这是太空探索和采矿的宝贵资源。
火卫一的重力只有地球的1%，如果有人有幸在这个直径11千米的天体上探险，就会发现其景观很像地球上的峡谷。其表面覆盖着令人吃惊的尘土，和我们的月球类似。
此外，火卫一拥有一个直径约8公里的巨大陨石坑——斯蒂克尼（Stickney）。2016年3月，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）进行的计算机模拟表明，这个陨石坑是被直径约250米、速度21595千米/小时的天体以某种方式碰撞后产生的。
据日本共同社此前报道，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）将在2024年发射火星探测器，访问火星的两颗卫星并将采集的岩样送回地球。探测器还将分析沙土和岩石成分，探索卫星成因和火星的形成过程。
此外，火星的这两颗卫星是太阳系内最原始的天体，由于自身质量较轻，没有任何地质活动，很好地保留了太阳系形成和早期演化的遗迹，因而是帮助人类了解地球和太阳系起源和演变的重要天体。
木卫一：太阳系内火山最活跃的天体
木星最内侧的卫星木卫一（Io，伊娥）恍如地狱，只适合那些最极端的、寻求刺激的探险家。
人类关于木卫一的大部分知识来自“伽利略”号探测器，它于1995年至2006年期间，对木星系统进行了详细研究。直径达3642千米的木卫一是太阳系中第四大卫星，也是木星的4颗伽利略卫星之一。由于木星引力产生的强大潮汐作用，木卫一的地质活动极端活跃，是太阳系中火山最活跃的天体。其表面星罗棋布地散落着超过400座活火山，每个火山都比地球上最活跃的火山——基拉韦厄火山更活跃。
因此，木卫一不是去旅游的地方，它有多种方式使人丧命，就如“伽利略”号任务科学家艾尔弗雷德·麦克尤恩所言，宇航员可能降落到某个火山口就被蒸发了，也可能降落到偏僻的地方受冻而死。
但严苛的环境阻挡不住科学家们探索的决心。美国国家航空航天局（NASA）计划2026年向木卫一发射“伊娥火山观测器”（IVO），2031年到达木卫一。它将收集更多数据，以便科学家更好地了解木卫一的潮汐加热和火山活动。
木卫二：冰下海洋或能孕育生命
木卫二（Europa，欧罗巴）是一个温和的世界，其表面被冰层覆盖，底层是一片海洋。科学家认为，地球海洋孕育了生命，而与地球有类似环境的木卫二，也有可能孕育生命。因此，木卫二的冰下海洋成为科学家寻找地外生命的目标之一。
哈勃太空望远镜曾发现，木卫二拥有含氧的稀薄大气层，并拍摄到木卫二上可能是由水蒸气喷发形成的羽流画面，这意味着科学家不需要钻开冰层，只需分析喷射出的羽流成分，就能对冰下的神秘深海有所了解。
为了厘清木卫二的冰下海洋内是否有生命存在，NASA设计了“欧罗巴快帆”（Europa Clipper）和“欧罗巴着陆器”（Europa Lander）两款航天器，希望揭开木卫二的秘密。
据悉，“欧罗巴快帆”最早将于2023年发射，携带9台仪器前往木星系统，围绕木卫二运行3年以上，收集关于这颗卫星的地质、组成和隐藏的内部海洋的重要信息，并评估该卫星的宜居性。在这次任务中，航天器将到达距木卫二表面仅25公里的范围。
“欧罗巴着陆器”也将紧随其后，在这个冰冻星球上着陆，然后钻入冰层。它可能会对下面看不见的水进行采样，以更好地调查生命出现于这颗卫星上的可能性。自2013年以来，这两项任务已获得20多亿美元的资助，然而仅“欧罗巴快帆”的成本就将至少达到28亿美元。
土卫二：太阳系中最亮卫星
土星已被确认的卫星有62颗，其中比较著名的是最大的土卫六（Titan，泰坦）和第六大的土卫二（Enceladus，恩克拉多斯），科学家认为那里可能存在地外生命。
早在2009年，“卡西尼”号（Cassini）探测器就发现土卫二南半球的冰层下存在海洋，并且发现含有冰粒和盐分的蒸汽从冰层裂缝喷出。
2017年，“卡西尼”号传回的数据显示，土卫二表面冰层下喷出的水气羽流中含有大量氢分子，研究人员推测，这源于土卫二的海洋与岩石内核产生的热液反应。若推测无误，土卫二的海洋可能也存在孕育生命的重要化学物质甲烷。
此外，土卫二也是太阳系中最亮的卫星。
为进一步探索土卫二表面的羽状物及其内部，NASA决定向这个系统发射另一项探测任务，该任务包括最近由NASA研发的一种新仪器——亚毫米土卫二生命原理仪（SELFI）。
SELFI首席研究员戈登·秦表示，一旦部署，SELFI将测量从土卫二南部的裂缝中周期性喷发出的水和冰的化学成分，还可以扫描并分析土卫二表面所有的羽状物。
土卫六：或拥有巨大的地下海洋
土卫六泰坦是土星最大的天然卫星。“卡西尼”在飞掠土星过程中对它的观察表明，这颗卫星是由令人着迷的山脉、连绵起伏的丘陵和高低错落的山谷组成的异域景观，还有蜿蜒的溪流和湖泊。在这样的表面下，泰坦被认为拥有巨大的液态水地下海洋。因此科学家们认为，泰坦是太阳系中可能宜居的几个天体之一。
NASA于今年6月27日宣布，如果一切按计划进行的话，“蜻蜓”号（Dragonfly）将于2026年发射，航行8年后在泰坦上着陆，之后探测器会在这5150公里宽的卫星上巡航至少2.5年，期间进行24次飞行，总航程约180公里。
这次任务的目标就是详细记录泰坦的化学成分。一些科学家认为，泰坦上的碳氢化合物海洋可能孕育着其独有的奇特生命形式。此外，由于泰坦的环境与早期地球的环境非常相似，所以此次任务的观测结果还可能有助于了解地球生命出现的化学过程。
海卫十三：远到鲜为人知
海卫十三是海王星几十个卫星当中最奇特的，也是距离海王星最远的一颗卫星。它非常遥远，以至于没有人准确知道它的表面是怎样的，它有多大，它的一天是多长时间。
根据测算，海卫十三的直径约为64千米，所以它的重力很低，但可以进行降落和行走（更确切地说是跳跃）。而且，如果手机掉在海卫十三上也不用担心摔碎，因为落到地面需要三十秒钟，足够人抓住手机。
此外，海卫十三的夜间非常寒冷。海王星的另一颗卫星海卫一（崔顿，Triton）上，温度会下降到零下235摄氏度，虽然海卫一保持着太阳系最冷天体的纪录，但海卫十三不太可能更温和。所以，前往该处的旅客们一定要带上毛毯。
向这些奇异之地发射探测器，不仅能深化我们对它们的认识，而且有助于我们弄清地球自己的大气层和地质历史。从某种意义上来说，人类对太阳系甚至地球本身的探索才刚刚开始。
探索木卫一的“伊娥火山观测器”艺术效果图 图片来自网络
从火卫一到海卫十三 人类有望造访的六颗卫星藏着哪些秘密
2019-08-02 17:55:30 来源: 科技日报作者: 刘霞
50年前，人类首次踏足地球的卫星——月球，实现了彪炳史册的壮举。下个十年，人类将再接再厉，探索月球资源，为登上火星做准备。
美国亚利桑那大学官网近日报道称，太阳系中还存在许多我们未来也许能造访的神秘卫星，包括火卫一、土卫一、木卫一等。这些未知领域或许会给人类带来更多惊喜，并加深我们对自身的认知。
火卫一：有助研究火星起源
火星拥有两颗天然卫星——火卫一和火卫二。火卫一是太阳系最暗的天体之一，它离火星非常近，约9380公里，相比之下，月球离地球约384.5万公里。
火卫一的起源仍有争议，科学家认为，它可能是一颗被火星引力捕获的小行星。火卫一地表下存在丰富的水，这是太空探索和采矿的宝贵资源。
火卫一的重力只有地球的1%，如果有人有幸在这个直径11千米的天体上探险，就会发现其景观很像地球上的峡谷。其表面覆盖着令人吃惊的尘土，和我们的月球类似。
此外，火卫一拥有一个直径约8公里的巨大陨石坑——斯蒂克尼（Stickney）。2016年3月，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）进行的计算机模拟表明，这个陨石坑是被直径约250米、速度21595千米/小时的天体以某种方式碰撞后产生的。
据日本共同社此前报道，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）将在2024年发射火星探测器，访问火星的两颗卫星并将采集的岩样送回地球。探测器还将分析沙土和岩石成分，探索卫星成因和火星的形成过程。
此外，火星的这两颗卫星是太阳系内最原始的天体，由于自身质量较轻，没有任何地质活动，很好地保留了太阳系形成和早期演化的遗迹，因而是帮助人类了解地球和太阳系起源和演变的重要天体。
木卫一：太阳系内火山最活跃的天体
木星最内侧的卫星木卫一（Io，伊娥）恍如地狱，只适合那些最极端的、寻求刺激的探险家。
人类关于木卫一的大部分知识来自“伽利略”号探测器，它于1995年至2006年期间，对木星系统进行了详细研究。直径达3642千米的木卫一是太阳系中第四大卫星，也是木星的4颗伽利略卫星之一。由于木星引力产生的强大潮汐作用，木卫一的地质活动极端活跃，是太阳系中火山最活跃的天体。其表面星罗棋布地散落着超过400座活火山，每个火山都比地球上最活跃的火山——基拉韦厄火山更活跃。
因此，木卫一不是去旅游的地方，它有多种方式使人丧命，就如“伽利略”号任务科学家艾尔弗雷德·麦克尤恩所言，宇航员可能降落到某个火山口就被蒸发了，也可能降落到偏僻的地方受冻而死。
但严苛的环境阻挡不住科学家们探索的决心。美国国家航空航天局（NASA）计划2026年向木卫一发射“伊娥火山观测器”（IVO），2031年到达木卫一。它将收集更多数据，以便科学家更好地了解木卫一的潮汐加热和火山活动。
木卫二：冰下海洋或能孕育生命
木卫二（Europa，欧罗巴）是一个温和的世界，其表面被冰层覆盖，底层是一片海洋。科学家认为，地球海洋孕育了生命，而与地球有类似环境的木卫二，也有可能孕育生命。因此，木卫二的冰下海洋成为科学家寻找地外生命的目标之一。
哈勃太空望远镜曾发现，木卫二拥有含氧的稀薄大气层，并拍摄到木卫二上可能是由水蒸气喷发形成的羽流画面，这意味着科学家不需要钻开冰层，只需分析喷射出的羽流成分，就能对冰下的神秘深海有所了解。
为了厘清木卫二的冰下海洋内是否有生命存在，NASA设计了“欧罗巴快帆”（Europa Clipper）和“欧罗巴着陆器”（Europa Lander）两款航天器，希望揭开木卫二的秘密。
据悉，“欧罗巴快帆”最早将于2023年发射，携带9台仪器前往木星系统，围绕木卫二运行3年以上，收集关于这颗卫星的地质、组成和隐藏的内部海洋的重要信息，并评估该卫星的宜居性。在这次任务中，航天器将到达距木卫二表面仅25公里的范围。
“欧罗巴着陆器”也将紧随其后，在这个冰冻星球上着陆，然后钻入冰层。它可能会对下面看不见的水进行采样，以更好地调查生命出现于这颗卫星上的可能性。自2013年以来，这两项任务已获得20多亿美元的资助，然而仅“欧罗巴快帆”的成本就将至少达到28亿美元。
土卫二：太阳系中最亮卫星
土星已被确认的卫星有62颗，其中比较著名的是最大的土卫六（Titan，泰坦）和第六大的土卫二（Enceladus，恩克拉多斯），科学家认为那里可能存在地外生命。
早在2009年，“卡西尼”号（Cassini）探测器就发现土卫二南半球的冰层下存在海洋，并且发现含有冰粒和盐分的蒸汽从冰层裂缝喷出。
2017年，“卡西尼”号传回的数据显示，土卫二表面冰层下喷出的水气羽流中含有大量氢分子，研究人员推测，这源于土卫二的海洋与岩石内核产生的热液反应。若推测无误，土卫二的海洋可能也存在孕育生命的重要化学物质甲烷。
此外，土卫二也是太阳系中最亮的卫星。
为进一步探索土卫二表面的羽状物及其内部，NASA决定向这个系统发射另一项探测任务，该任务包括最近由NASA研发的一种新仪器——亚毫米土卫二生命原理仪（SELFI）。
SELFI首席研究员戈登·秦表示，一旦部署，SELFI将测量从土卫二南部的裂缝中周期性喷发出的水和冰的化学成分，还可以扫描并分析土卫二表面所有的羽状物。
土卫六：或拥有巨大的地下海洋
土卫六泰坦是土星最大的天然卫星。“卡西尼”在飞掠土星过程中对它的观察表明，这颗卫星是由令人着迷的山脉、连绵起伏的丘陵和高低错落的山谷组成的异域景观，还有蜿蜒的溪流和湖泊。在这样的表面下，泰坦被认为拥有巨大的液态水地下海洋。因此科学家们认为，泰坦是太阳系中可能宜居的几个天体之一。
NASA于今年6月27日宣布，如果一切按计划进行的话，“蜻蜓”号（Dragonfly）将于2026年发射，航行8年后在泰坦上着陆，之后探测器会在这5150公里宽的卫星上巡航至少2.5年，期间进行24次飞行，总航程约180公里。
这次任务的目标就是详细记录泰坦的化学成分。一些科学家认为，泰坦上的碳氢化合物海洋可能孕育着其独有的奇特生命形式。此外，由于泰坦的环境与早期地球的环境非常相似，所以此次任务的观测结果还可能有助于了解地球生命出现的化学过程。
海卫十三：远到鲜为人知
海卫十三是海王星几十个卫星当中最奇特的，也是距离海王星最远的一颗卫星。它非常遥远，以至于没有人准确知道它的表面是怎样的，它有多大，它的一天是多长时间。
根据测算，海卫十三的直径约为64千米，所以它的重力很低，但可以进行降落和行走（更确切地说是跳跃）。而且，如果手机掉在海卫十三上也不用担心摔碎，因为落到地面需要三十秒钟，足够人抓住手机。
此外，海卫十三的夜间非常寒冷。海王星的另一颗卫星海卫一（崔顿，Triton）上，温度会下降到零下235摄氏度，虽然海卫一保持着太阳系最冷天体的纪录，但海卫十三不太可能更温和。所以，前往该处的旅客们一定要带上毛毯。
向这些奇异之地发射探测器，不仅能深化我们对它们的认识，而且有助于我们弄清地球自己的大气层和地质历史。从某种意义上来说，人类对太阳系甚至地球本身的探索才刚刚开始。
探索木卫一的“伊娥火山观测器”艺术效果图。图片来自网络
2019-08-02 17:55:30 来源: 科技日报作者: 刘霞
50年前，人类首次踏足地球的卫星——月球，实现了彪炳史册的壮举。下个十年，人类将再接再厉，探索月球资源，为登上火星做准备。
美国亚利桑那大学官网近日报道称，太阳系中还存在许多我们未来也许能造访的神秘卫星，包括火卫一、土卫一、木卫一等。这些未知领域或许会给人类带来更多惊喜，并加深我们对自身的认知。
火卫一：有助研究火星起源
火星拥有两颗天然卫星——火卫一和火卫二。火卫一是太阳系最暗的天体之一，它离火星非常近，约9380公里，相比之下，月球离地球约384.5万公里。
火卫一的起源仍有争议，科学家认为，它可能是一颗被火星引力捕获的小行星。火卫一地表下存在丰富的水，这是太空探索和采矿的宝贵资源。
火卫一的重力只有地球的1%，如果有人有幸在这个直径11千米的天体上探险，就会发现其景观很像地球上的峡谷。其表面覆盖着令人吃惊的尘土，和我们的月球类似。
此外，火卫一拥有一个直径约8公里的巨大陨石坑——斯蒂克尼（Stickney）。2016年3月，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）进行的计算机模拟表明，这个陨石坑是被直径约250米、速度21595千米/小时的天体以某种方式碰撞后产生的。
据日本共同社此前报道，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）将在2024年发射火星探测器，访问火星的两颗卫星并将采集的岩样送回地球。探测器还将分析沙土和岩石成分，探索卫星成因和火星的形成过程。
此外，火星的这两颗卫星是太阳系内最原始的天体，由于自身质量较轻，没有任何地质活动，很好地保留了太阳系形成和早期演化的遗迹，因而是帮助人类了解地球和太阳系起源和演变的重要天体。
木卫一：太阳系内火山最活跃的天体
木星最内侧的卫星木卫一（Io，伊娥）恍如地狱，只适合那些最极端的、寻求刺激的探险家。
人类关于木卫一的大部分知识来自“伽利略”号探测器，它于1995年至2006年期间，对木星系统进行了详细研究。直径达3642千米的木卫一是太阳系中第四大卫星，也是木星的4颗伽利略卫星之一。由于木星引力产生的强大潮汐作用，木卫一的地质活动极端活跃，是太阳系中火山最活跃的天体。其表面星罗棋布地散落着超过400座活火山，每个火山都比地球上最活跃的火山——基拉韦厄火山更活跃。
因此，木卫一不是去旅游的地方，它有多种方式使人丧命，就如“伽利略”号任务科学家艾尔弗雷德·麦克尤恩所言，宇航员可能降落到某个火山口就被蒸发了，也可能降落到偏僻的地方受冻而死。
但严苛的环境阻挡不住科学家们探索的决心。美国国家航空航天局（NASA）计划2026年向木卫一发射“伊娥火山观测器”（IVO），2031年到达木卫一。它将收集更多数据，以便科学家更好地了解木卫一的潮汐加热和火山活动。
木卫二：冰下海洋或能孕育生命
木卫二（Europa，欧罗巴）是一个温和的世界，其表面被冰层覆盖，底层是一片海洋。科学家认为，地球海洋孕育了生命，而与地球有类似环境的木卫二，也有可能孕育生命。因此，木卫二的冰下海洋成为科学家寻找地外生命的目标之一。
哈勃太空望远镜曾发现，木卫二拥有含氧的稀薄大气层，并拍摄到木卫二上可能是由水蒸气喷发形成的羽流画面，这意味着科学家不需要钻开冰层，只需分析喷射出的羽流成分，就能对冰下的神秘深海有所了解。
为了厘清木卫二的冰下海洋内是否有生命存在，NASA设计了“欧罗巴快帆”（Europa Clipper）和“欧罗巴着陆器”（Europa Lander）两款航天器，希望揭开木卫二的秘密。
据悉，“欧罗巴快帆”最早将于2023年发射，携带9台仪器前往木星系统，围绕木卫二运行3年以上，收集关于这颗卫星的地质、组成和隐藏的内部海洋的重要信息，并评估该卫星的宜居性。在这次任务中，航天器将到达距木卫二表面仅25公里的范围。
“欧罗巴着陆器”也将紧随其后，在这个冰冻星球上着陆，然后钻入冰层。它可能会对下面看不见的水进行采样，以更好地调查生命出现于这颗卫星上的可能性。自2013年以来，这两项任务已获得20多亿美元的资助，然而仅“欧罗巴快帆”的成本就将至少达到28亿美元。
土卫二：太阳系中最亮卫星
土星已被确认的卫星有62颗，其中比较著名的是最大的土卫六（Titan，泰坦）和第六大的土卫二（Enceladus，恩克拉多斯），科学家认为那里可能存在地外生命。
早在2009年，“卡西尼”号（Cassini）探测器就发现土卫二南半球的冰层下存在海洋，并且发现含有冰粒和盐分的蒸汽从冰层裂缝喷出。
2017年，“卡西尼”号传回的数据显示，土卫二表面冰层下喷出的水气羽流中含有大量氢分子，研究人员推测，这源于土卫二的海洋与岩石内核产生的热液反应。若推测无误，土卫二的海洋可能也存在孕育生命的重要化学物质甲烷。
此外，土卫二也是太阳系中最亮的卫星。
为进一步探索土卫二表面的羽状物及其内部，NASA决定向这个系统发射另一项探测任务，该任务包括最近由NASA研发的一种新仪器——亚毫米土卫二生命原理仪（SELFI）。
SELFI首席研究员戈登·秦表示，一旦部署，SELFI将测量从土卫二南部的裂缝中周期性喷发出的水和冰的化学成分，还可以扫描并分析土卫二表面所有的羽状物。
土卫六：或拥有巨大的地下海洋
土卫六泰坦是土星最大的天然卫星。“卡西尼”在飞掠土星过程中对它的观察表明，这颗卫星是由令人着迷的山脉、连绵起伏的丘陵和高低错落的山谷组成的异域景观，还有蜿蜒的溪流和湖泊。在这样的表面下，泰坦被认为拥有巨大的液态水地下海洋。因此科学家们认为，泰坦是太阳系中可能宜居的几个天体之一。
NASA于今年6月27日宣布，如果一切按计划进行的话，“蜻蜓”号（Dragonfly）将于2026年发射，航行8年后在泰坦上着陆，之后探测器会在这5150公里宽的卫星上巡航至少2.5年，期间进行24次飞行，总航程约180公里。
这次任务的目标就是详细记录泰坦的化学成分。一些科学家认为，泰坦上的碳氢化合物海洋可能孕育着其独有的奇特生命形式。此外，由于泰坦的环境与早期地球的环境非常相似，所以此次任务的观测结果还可能有助于了解地球生命出现的化学过程。
海卫十三：远到鲜为人知
海卫十三是海王星几十个卫星当中最奇特的，也是距离海王星最远的一颗卫星。它非常遥远，以至于没有人准确知道它的表面是怎样的，它有多大，它的一天是多长时间。
根据测算，海卫十三的直径约为64千米，所以它的重力很低，但可以进行降落和行走（更确切地说是跳跃）。而且，如果手机掉在海卫十三上也不用担心摔碎，因为落到地面需要三十秒钟，足够人抓住手机。
此外，海卫十三的夜间非常寒冷。海王星的另一颗卫星海卫一（崔顿，Triton）上，温度会下降到零下235摄氏度，虽然海卫一保持着太阳系最冷天体的纪录，但海卫十三不太可能更温和。所以，前往该处的旅客们一定要带上毛毯。
向这些奇异之地发射探测器，不仅能深化我们对它们的认识，而且有助于我们弄清地球自己的大气层和地质历史。从某种意义上来说，人类对太阳系甚至地球本身的探索才刚刚开始。
探索木卫一的“伊娥火山观测器”艺术效果图。图片来自网络
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