是否“曾经沧海” 去乌托邦平原看了才知道

1960年至2019年，国际上的火星探测任务共有44次，但其中成功和部分成功的只有22次，是风险最高的航天任务之一。

1997年，美国“旅居者”号火星车在火星的克里斯平原阿瑞斯谷着陆，这是人类送上火星的第一台火星车。2004年，美国“勇气”号、“机遇”号这对双胞胎火星车先后登陆子午线高原和古谢夫撞击坑。美国“凤凰”号探测器于2008年5月25日在火星着陆。“好奇”号火星车于2012年在盖尔撞击坑登陆。今年2月，美国“毅力”号火星探测器降落在火星北半球伊西迪斯平原西侧的杰泽罗撞击坑。

出于工程安全的需要，首先着陆区一般选择在赤道附近的低纬度区域，以保证火星车的太阳能电池板能获得足够的太阳光照，而且那里夏季白天温度超20℃，利于设备正常工作；其次着陆点附近区域要平坦，尽量避免存在大块岩石，确保探测器着陆时不会倾覆；最后着陆点海拔要低，地势越低，越能为探测器着陆争取缓冲时间。

乌托邦平原是国际天文联合会于1973年命名的，它是太阳系中最大的撞击盆地，直径约3300千米。它地处的火星北半球，在距今约40亿年前就形成了。有一些科学假说认为，乌托邦平原曾经有海洋，并存在着与水有关的地貌特征；分布于中纬度地区的指纹地貌，可能是冰川或火山作用形成；巨型多边形地貌，可能是由热收缩作用导致永久冻土开裂形成。

这颗红色星球云集众多地质奇观

科学家发现在不同的着陆点，火星车观测到不同的局部环境，指示火星表面的地质多样性。例如，“机遇”号火星车在火星子午线高原的沉积记录中发现赤铁矿小球，科学家推测这可能是由硫酸铁氧化转变而成；“勇气”号火星车在古谢夫撞击坑发现了热泉环境；“凤凰”号在火星北极着陆点的土壤中发现了水冰、碳酸盐、高氯酸盐等；“好奇”号在盖尔撞击坑发现了流水活动的证据以及湖相沉积物。同时，受区域或全球性尘暴的影响，火星表面还广泛存在着一层成分较为均一的、富含硫和氯的火星尘埃，火星土壤的细粒组分较粗粒组分更为均一。

火星的“容颜”逐渐被人类揭开。极地的探测很难，那里日照短、寒冷，但地貌丰富，人类可以通过冰盖的活动判断火星气候变化，分析演化历史。

今年“毅力”号火星车登陆的杰泽罗撞击坑，在“当选”着陆点前，有一位强劲的竞争对手——古谢夫撞击坑。“勇气”号曾去过那里，其着陆之前，科学家认为那里以前是湖，因为撞击坑外有河道流向，着陆后探测发现地表物质以玄武岩为主，完全是火山环境。

“勇气”号又发现了富硅的沉积物和硅华，在显微镜下看，硅华呈指凸状，从外形看，这与南美洲阿塔卡马沙漠中热泉中的硅华相似。而热泉可以为生命提供能源、水及组成生命必需的物质，科学家团队在切开阿塔卡马沙漠热泉的硅华后，发现其中有生命的痕迹。

未来载人登陆火星 赤道附近是首选

如果有一天人类踏上火星，又该选择什么样的落脚点？相较于火星车着陆，载人探火要解决人的生存问题。热源、水、氧气以及返回地球的燃料，都将决定人类能否驻足火星。

火星很冷，要寻找足够的热源，所以未来载人探火的选址，地势要低平，最好处于赤道附近。就水而言，目前没有探测到火星有流动的水系，有一些遥感观测数据发现火星山脉暴露的断层里夹杂冰层，但这些地区温度很低，冰被冻了很久，很难开采。如果能提取出近地表的蒸发盐中保存的水，或许可以选择富集这些盐类的区域着陆，以便提供补给，同时水也可以用于制氧。

目前在火星上也有了部分来源。“毅力”号着陆火星杰泽罗陨石坑后，首次成功制氧。火星车从火星大气的二氧化碳中提取氧气，1小时制取的氧气可供航天员呼吸约10分钟，这是很大的突破，目前我国也有科学家在做相关的技术研究。

从技术层面说，眼下载人探火需要解决防辐射、巨型探测器着陆、降低成本等难题。人类往返火星的防辐射能力首当其冲，但载人探火没有绕不过去的坎。

欧洲曾经做过研究，一个航天员职业生涯接受辐射的剂量不能超过1西弗。但受发射窗口约束和变轨能力限制，人类仅往返火星和地球间就需要一年半以上的时间，如果中途遇到太阳活动爆发，银河宇宙线加持，就会影响航天员的生命安全。

“好奇”号的火星辐射环境实验发现，火星表面的辐射暴露量约为国际空间站的2.5倍，而地火间往返旅行将受到的辐射为0.66±0.12西弗。

但这并非没有办法解决，可以加厚航天员居住舱的金属屏蔽层来防辐射。不过这个问题如何解决，现在还没有定论。载人往返火星路程遥远、载荷庞大、系统复杂，飞船可能重达数百吨以上，这意味着单次载人往返火星的成本预计要在千亿美元量级。

如果要考虑在火星表面建立科考站，还要考虑人员定期往返和样本往返的问题。基于核反应堆的电推进技术，可能是一种途径。相较于地球，火星接收的太阳能少很多，所以火星科考站的建立需要很高的储能实力以抵御风暴天和极夜。而兆瓦级以上的基于核反应堆的电推进技术，可以提供更多动力来源，会使整个任务规模比太阳能电推或化学推进小很多，但人类目前的火箭发射技术难以保证每一次发射都成功，如果发射时爆炸，核污染是难以想象的。

火星景点

景点一：奥林帕斯山

火星上的奥林帕斯山是太阳系中已知最高的火山，高约2.6万米，约为珠穆朗玛峰的3倍。

它的形成极有可能是因为火星重力小，火山爆发率高，因此火星上的造山熔岩流动持续时间比在地球上长得多。此外，火星壳至今还没有发现板块运动痕迹，这使得上涌的岩浆会在一个区域上不断堆积，逐渐行成单一巨大的火山。

景点二：水手峡谷

火星的另一项地质纪录是拥有太阳系中最深的峡谷，即靠近其赤道的水手峡谷，它长约4000千米，最深的地方为7千米，可媲美地球的东非大裂谷。由于奥林帕斯山所在的萨希思火山省不断隆升，造成邻近区域火星壳的拉张陷落，水手大峡谷由此形成。有科学家对比了水手大峡谷两岸的岩层，发现没有发生错动。但有关火星北部平原的形成，科学界还一直没有达成共识。

景点三：北极

火星北极的冰盖，下面是水冰，上面是干冰，冬季极区有时会扩张到北纬55度，天暖时又回缩，这个过程会导致大气气压的变化，形成很大的风，所以极区的边缘容易出现尘暴。

火星北极特殊的地理、气候环境，也让那里的地质具有独特性。例如高氯酸盐鲜见于地球自然界，它往往被人工合成用于火箭燃料等，但它却被发现于火星北极土壤里，而且是该区域氯元素的主要存在形式，在火星其他着陆点和火星陨石中，氯的存在形式主要类似地球的石盐。研究认为，在极低温度和干燥环境下，冻融过程会使表土不断富集高氯酸盐而不是石盐，这个现象即使在地球极地也是没有的。

据《科技日报》

“你可能不知道”的火星趣事

火星是一颗不断给我们带来惊喜的行星。西班牙媒体前不久发表题为《你以前不知道的火星趣事》的报道，在本文中，你将发现关于这颗红色星球的多个事实。

火星离地球有多远

目前，我们距离火星约6200万公里。2003年，我们的“邻居”距离我们5570万公里，2018年是5760万公里。据估计，下一次两颗行星靠近时，二者距离大约为5690万公里。最短距离或是5460万公里，但这还没有发生。

火星的颜色是怎么来的

火星的颜色极具特点，因而俗称为红色星球。这种颜色也让人联想到被氧化的金属，因为我们的“邻居”表面布满铁质。

现在就能“造访”火星

在家里就可以探索火星，不需要望远镜，而且就在大白天。怎么做呢？谷歌地图添加了一项功能，让你可以像在地球上一样遨游这颗红色星球。要造访它的话，只需进入谷歌地图，选择地球视图，不断缩小直至出现火星选项。

温度如何

火星比地球距离太阳更远，所以它的气候更为寒冷。稀薄的大气层保留的热量非常少，所以昼夜温差很大。赤道和夏半球白天最高气温可超过20℃，而东半球的最低气温可低至零下143℃。此外，火星四季时间要比地球长得多。据新华社