火星任务：美国宇航局2035年任务的内幕故事

到2035年，美国宇航局计划在阿尔忒弥斯（Artemis）计划下的月球任务经验的基础上探索火星。

火星任务将调查火星的地质、大气条件和潜在的生命迹象，利用从载人月球任务中获得的见解作为准备步骤。

火星任务概述

美国宇航局计划最早在2035年将人类送上火星进行科学往返旅行。这趟旅程单程大约需要6到7个月，单程将飞行2.5亿英里（4.02亿公里）。宇航员在返回地球之前可能会在火星表面停留多达500天。

美国宇航局的阿尔忒弥斯计划在十年内将人类送回月球，为最早在本世纪30年代的火星任务进行练习和准备。虽然美国宇航局有几个理由追求如此雄心勃勃的任务，但最大的原因是科学探索和发现。

调查火星之谜

乔尔·S莱文（Joel S. Levine）是一名大气科学家和前美国宇航局研究员，参与了建立火星任务将调查的科学问题。他表示，在这颗红色星球上有很多谜团需要调查，包括为什么火星看起来是今天的样子，以及它过去或现在是否曾经有过生命。

来自火星的地质信息

从地质和大气的角度来看，火星是一个有趣的星球。它与太阳系的其他部分在大约46亿年前形成。大约38亿年前，生命在地球上形成的同时，早期的火星与地球非常相似。它的表面有丰富的液态水，以海洋、湖泊和河流的形式存在，并且拥有密度更大的大气。

虽然今天的火星表面完全没有液态水，但科学家们已经发现了火星表面过去存在湖泊、河流甚至海洋海岸线的证据。它的南北两极覆盖着冰冻的水，还有一层薄薄的冰冻的二氧化碳。在南极的夏季，二氧化碳的表面消失了，留下了冰冻的水。

今天，火星的大气非常稀薄，大约95%是二氧化碳。它充满了来自火星表面的大气尘埃，这使得火星的大气呈现出特有的红色。

通过发送机器人任务，科学家们对火星表面有了相当多的了解，但仍有许多有趣的地质特征需要更仔细地研究。这些特征可以告诉研究人员更多关于太阳系形成的信息。

火星的南北半球看起来非常不同。大约三分之一的火星表面 —— 大部分在北半球 —— 海拔低2到4英里（3.2-6.4公里），被称为北部低地。北部低地有几个大陨石坑，但相对比较平坦。火星南部三分之二的地方，被称为南部高地，有许多非常古老的陨石坑。

火星也有科学家在太阳系中观察到的最大的火山。它的表面布满了在火星早期历史中发生的小行星和流星撞击造成的深坑。派遣宇航员去研究这些特征，可以帮助研究人员了解火星早期历史中的重大事件是如何以及何时发生的。

开发火星研究问题

美国宇航局成立了一个名为“人类火星探索科学分析小组”的小组来规划未来的任务。乔尔·S莱文和NASA的科学家詹姆斯·b·加文（James B. Garvin）共同主持了这个小组，以发展和评估有关火星的关键科学问题。他们想弄清楚哪些研究问题需要人类任务来解决，而不是更便宜的机器人任务。

该小组就人类在火星上调查的几个重要科学问题提出了建议。

一个问题是，今天这个星球上是否有生命。请记住，地球上的生命形成于大约38亿年前，当时地球和火星是外观相似的行星，都有丰富的液态水，火星的大气密度更大。

另一个问题是，什么样的环境变化导致火星失去了表面广泛而丰富的液态水，以及一些大气层。

这些问题，以及专家组的其他建议，都被纳入了NASA的载人火星建筑计划。

通往火星的技术之路

为了将人类送上火星并安全返回地球，美国宇航局开发了一种名为“太空发射系统”的新型强大运载火箭和一种名为“猎户座”的新型载人运载飞船。

为了准备和训练宇航员在火星上生活和探索，美国宇航局建立了一个新的计划，将人类送回月球，称为“阿尔忒弥斯计划”。

在神话中，阿尔忒弥斯是阿波罗的孪生妹妹。阿尔忒弥斯号的宇航员将在月球上生活和工作数月，为在火星上生活和工作做准备。

作为阿尔忒弥斯1号任务的一部分，太空发射系统和猎户座于2022年11月16日成功发射。“猎户座”号完成了“阿尔忒弥斯”计划的首次无人登月飞行。在月球上，“猎户座”号绕月飞行了六天，距离月球表面80英里（129公里）。

在完成140万英里（220万公里）的处女航后，阿尔忒弥斯1号于2022年12月11日溅落地球。

第一个将人类送回月球表面的任务“阿尔忒弥斯三号”计划于2026年执行。阿尔忒弥斯号的宇航员将在月球南极着陆，科学家认为那里可能有大量以冰形式存在的地下水，宇航员可以开采、融化、净化和饮用。阿尔忒弥斯号的宇航员将在月球表面建立栖息地，并花几个月的时间探索月球表面。

由于月球距离地球只有24万英里（38.6万公里），它将成为未来人类探索火星的训练场。虽然火星任务还需要许多年的时间，但阿尔忒弥斯计划将帮助美国宇航局发展探索这颗红色星球所需的能力。

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