火星，請回答

火星是一個溫度極高的大火球嗎？為什么它看上去是紅色的呢？火星表面有高山和河流嗎？火星與地球有什么不一樣呢？……接下來，有請火星親自為我們解答。

大家好，我是火星，地球的鄰居，年紀(jì)和地球差不多。把太陽系的八大行星按照距離遠近來排序，我排第四。從質(zhì)量上看，大約10個我才抵得上1個地球。我的直徑只有地球的一半左右，假設(shè)地球是一個梨子，那我就只有一個杏那么大。

我和地球有很多相似之處，畢竟在太陽系中，我的環(huán)境和地球最相似。地球自轉(zhuǎn)一圈需要23小時56分4秒，我自轉(zhuǎn)一圈需要24小時37分，所以我的一天和地球差不多長。我公轉(zhuǎn)的軌道面與赤道面的傾斜角度為25.19度，與地球的傾斜角度23.5度非常接近，因此我也有四季和被水冰及干冰覆蓋的兩極。不同的是，我的公轉(zhuǎn)“跑道”比較長，加上我的“跑步”速度比較慢，所以我一年有687個地球日。

如果你們來我這里做客，那么會發(fā)現(xiàn)很多有意思的事情。比如，稱體重時會發(fā)現(xiàn)自己比在地球上輕很多，跳高時能輕輕松松打破世界紀(jì)錄。大家別驚訝，這是因為我的引力比地球小。

雖然我和地球相隔遙遠，離得最近時也有約5500萬千米，但是距離沒有成為我們友誼的阻礙。

今天，我很高興來到這里和大家聊天，大家還有什么問題隨時可以問我！

火星（圖/美國國家航天航空局）

火星的名字是怎么來的

在古代，人們只能用肉眼觀測我，因為我的外表呈現(xiàn)像火一樣的紅色，而且行蹤飄忽不定，所以被稱作“熒惑”。后來，星象家結(jié)合陰陽五行學(xué)說，給我取了現(xiàn)在的名字——火星。

為什么火星看起來是紅色的

地球是一顆藍色的星球，因為它表面的大部分地方是海洋。而我的表面覆蓋著一層紅色的沙塵，也就是顏色像鐵銹一樣的赤鐵礦，這使我看上去顏色偏紅。

其實我大部分地方的顏色和奶油硬糖很像。而且因為礦物質(zhì)的不同，有些地方會呈現(xiàn)金色、棕色、黃褐色和綠色。因此，我雖然被稱為紅色星球，但有很多不同的顏色。

火星上的河口三角洲（圖/美國國家航天航空局）

火星的溫度很高嗎

大家別看我的名字里有“火”字，就覺得我是一顆氣溫很高的星球，實際上我的平均氣溫約為零下63攝氏度，而且晝夜溫差特別大。這是因為和地球相比，我距離太陽更遠，得到的陽光和熱量更少。另外，我大氣層稀薄，保溫效果差，熱量流失得特別快。如果你們準(zhǔn)備來拜訪我，最好帶上保暖效果一流的航天服。

火星表面是什么樣子的

我和地球一樣，有平原、高山、盆地和峽谷，是一顆地形復(fù)雜的沙漠行星。這里有很多壯觀的景色，我來給大家介紹介紹。

我的“地標(biāo)”是位于西半球的赤道南側(cè)附近的水手谷，這可是已知太陽系規(guī)模最大的峽谷。從我的上空遙望，這條綿延4000多千米的大峽谷像一條巨大的疤痕。如果把這條“疤痕”放在地球上，可以從上海延伸到烏魯木齊。

我還擁有已知太陽系規(guī)模最大的火山——奧林匹斯火山。它位于靠近赤道的塔爾西斯高地，比地球最高峰珠穆朗瑪峰還要高。

目前我的環(huán)境太惡劣，并不適合大家來旅游。地球上有一些地方和我相似，它們被稱為“火星類比區(qū)”，如中國的柴達木盆地、南極干谷、智利阿塔卡馬沙漠等，有機會的話，你們可以去看看。

火星的“疤痕”——水手谷（圖/美國國家航天航空局）

火星上有水嗎

首先我要申明的是，我沒有所謂的“運河”，這是以前觀測工具落后造成的誤會?，F(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)找到證據(jù)，證明我曾經(jīng)也是水的世界。但是大約在30億年前，我的水分逐漸減少?？茖W(xué)家認(rèn)為，我現(xiàn)存的絕大部分水存在于火星南北極的極冠，以冰（水冰和干冰的混合物）的形式存在。

有水的地方就可能存在生命。大家最想知道的肯定是火星上是否有生命，直接告訴你們答案太沒意思了，這個問題還是讓你們慢慢探索吧！

火星上的北極冰蓋（圖/美國國家航天航空局）

火星探測大事記

浩瀚的宇宙就像神秘的寶藏，吸引我們?nèi)ヌ剿鞲b遠的地方。從“瑪爾斯”到“熒惑”，再到“運河”，這些早期的模糊觀測給我們留下了無數(shù)幻想。而如今，登陸火星已不再是夢想。隨著技術(shù)的成熟和火星探測器的遠航，人類在探測火星的道路上留下了一連串印跡。

1609年 火星軌道計算

德國天文學(xué)家約翰尼斯·開普勒是發(fā)現(xiàn)行星公轉(zhuǎn)軌道呈橢圓形的第一人。他經(jīng)過精密計算，繪出了火星公轉(zhuǎn)軌道形狀。在此之前，科學(xué)家普遍認(rèn)為行星的公轉(zhuǎn)軌道是圓形的，或是圓形的組合。

開普勒還提出了行星運動三大定律，啟發(fā)艾薩克·牛頓在萬有引力方面進行研究。

1863年 第一張火星地圖

第一張有色火星地圖是意大利天文學(xué)家佩特·安吉洛·西奇繪制的。后來，意大利天文學(xué)家喬凡尼·維爾吉尼奧·斯基亞帕雷利利用望遠鏡畫出了更加詳細的火星地圖，包括火星表面縱橫交錯的直線狀網(wǎng)絡(luò)。戲劇性的是，地圖上用來表示網(wǎng)絡(luò)的意大利文“canali（渠道）”被錯誤翻譯成英文“canals（運河）”，導(dǎo)致火星上有運河的說法廣為流傳。

1964年 第一個飛掠火星的航天器

“水手4號”火星探測器（圖/美國國家航天航空局）

“水手4號”是美國國家航天航空局發(fā)射的第一個成功飛掠火星的探測器。它近距離拍下了22張火星表面的照片，這是我們第一次看到火星的真實面貌。雖然它只拍到了火星南半球的一小部分，但是照片上遍布隕石坑的荒涼景象，讓整個科學(xué)界震驚。

1971年 第一個火星軌道飛行器

“水手9號”是第一個圍繞火星運行的探測器，它的探測結(jié)果徹底改變了我們原先對火星的認(rèn)知。透過它的“眼睛”，我們看到了火星上的巨大峽谷、奧林匹斯火山、極冠以及火星的兩顆小衛(wèi)星，甚至注意到了遠古水流的痕跡——地表干涸河道。

“水手9號”的任務(wù)持續(xù)了1年左右的時間，傳回了7000多張珍貴的照片，拍到了火星大部分區(qū)域。科學(xué)家為了紀(jì)念“水手”系列探測器及其科研團隊的貢獻，將“水手9號”觀測到的巨大峽谷命名為水手谷。

1975年 登陸火星

真正意義上第一次登陸火星的探測器是美國的“海盜1號”，它由軌道器和著陸器兩部分組成。那張引起熱議的類似人臉的火星表面照片就是“海盜1號”的杰作。它和孿生姊妹“海盜2號”相互配合探索火星上是否存在生命。

1997年至今 火星上的“車”

火星車是登陸火星并對火星進行探測的可移動探測器。大家還記得科幻電影《火星救援》里馬克找到的那輛火星車嗎？它就是1997年登陸火星克里斯平原的“索杰納號”，也是人類第一輛火星車。

之后，“勇氣號”“機遇號”和“好奇號”等火星車陸續(xù)登陸火星，它們的發(fā)現(xiàn)證明了火星上曾經(jīng)有水流動，科學(xué)家甚至在其采集的樣品中發(fā)現(xiàn)了有機物的存在。不過關(guān)于火星上是否有生命這一問題，我們還需要更多證據(jù)。

“好奇號”火星車（圖/美國國家航天航空局）

2020年 火星之夏

受天體運行規(guī)律的約束，每隔26個月才會出現(xiàn)一個火星探測窗口期，此時從地球發(fā)射火星探測器所耗時間更短，需要的燃料更少。2020年是難得的“火星年”，除了我國的“天問一號”，美國、阿聯(lián)酋也派出了“選手”前往火星。

火星之旅

作為距離地球較近、與地球相似度最高的行星，火星歷來都是科學(xué)家研究的重點。2020年7月23日，我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器奔向火星。火星探測的大幕正式拉開。

滿滿的任務(wù)單

我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”的探測器由環(huán)繞器和著陸巡視器組成，共同完成“環(huán)繞、著陸、巡視”三大目標(biāo)。環(huán)繞器在火星的軌道上繞著火星飛，為著陸巡視器與地球通信服務(wù)，并開展環(huán)繞科學(xué)研究；著陸巡視器的著陸器負責(zé)保護火星車安全著陸，火星車負責(zé)在火星表面巡視探測。

“天問一號”探測任務(wù)有哪些呢？這次探測器到火星要開展多項科學(xué)研究，對火星表面形貌與地質(zhì)構(gòu)造特征、土壤特征與水冰分布、表面物質(zhì)組成、大氣電離層及其表面氣候與環(huán)境特征、火星物理場與內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行探究。而對火星進行探測，不僅是為了探究火星的起源與演化歷程、尋找地外生命和開辟新的生存空間，我們的終極目標(biāo)是更好地了解地球演化歷史，預(yù)測地球未來的變化趨勢。

死亡7分鐘

在很多科幻作品里，人們只要按一下按鈕就能倏地一下來到火星，但真實情況是，火星探測任務(wù)“天問一號”的探測器必須經(jīng)過7個月左右的時間才能到達火星附近，而安全著陸是最大難點。因為火星與地球的距離較遠，會產(chǎn)生通信延遲現(xiàn)象，科學(xué)家根本無法實時對探測器進行控制，在整個著陸過程中，探測器只能靠自己。

進入火星軌道后，環(huán)繞器和著陸巡視器就會分離，后者會沖入火星大氣層登陸火星表面。原先以4.8千米/秒超高速“奔跑”的著陸巡視器在著陸前，會先通過氣動減速來個“急剎車”，然后打開降落傘，接著利用反推發(fā)動機進入動力減速狀態(tài)，最后伸出“四條腿”，依靠緩沖吸能材料平緩著陸。這項工作集齊了我國最先進的降落技術(shù)。從進入火星大氣邊緣到最終著陸，雖然只有短短的7分鐘，但是必須保證每個環(huán)節(jié)不出錯，否則就會功虧一簣，所以這段時間被稱為“死亡7分鐘”。

火星地表環(huán)境復(fù)雜，大氣稀薄，輻射嚴(yán)重，經(jīng)常爆發(fā)沙塵暴，“天問一號”火星之旅充滿了未知和危險。

閃亮登場的火星車

這次奔火之旅中，最引人注目的當(dāng)屬我國首輛火星車。它看上去很像電影《機器人總動員》中的瓦力，大小和小型高爾夫球車差不多。它前端桅桿上有一個方方的“小腦袋”，長著一雙萌萌的“大眼睛”，上面安裝了全景相機和多光譜相機，不但能看清火星的地形地貌，幫助火星車避開行進障礙，還能識別礦物質(zhì)成分。它有4塊翅膀似的太陽能電池板，能夠根據(jù)太陽光的角度調(diào)整方向，為火星車提供能源。

火星“路況”非常不好，想要“飆車”是不可能的，“慢悠悠”的火星車每秒只能走5厘米左右，不過這也是為了能夠更好地開展工作。火星車預(yù)計在火星上工作至少90天，為了讓它能順利完成任務(wù)，科學(xué)家給它配備了火星表面成分探測器、火星車次表面探測雷達、火星表面磁場探測儀、氣象測量儀等6臺儀器，可以對火星進行多方位探測。

除此之外，火星車的好搭檔——環(huán)繞器也搭載了高分辨率相機、火星磁強計、環(huán)繞器次表層探測雷達等7臺儀器，對火星實行全球性探測。其中，擁有“透視”功能的雷達能夠“看透”地下數(shù)千米。

我國首輛火星車

2020年7月28日，“天問一號”傳回了一張地球和月球的合影。夜幕下，彎彎的月亮仿佛正笑著和“天問一號”告別。接下來，奔向火星的它會帶給我們怎樣的驚喜呢？讓我們拭目以待吧！

“天問一號”傳回的地月合影（圖/中國航天科技集團）