地球是人类的摇篮，但人类不可能永远生活在摇篮中。全球变暖、生物多样性减少、土地荒漠化、海洋污染等都是人类正在面临的全球性环境问题，也许有一天，我是说也许，我们将无法在地球上生存。所以人类一直计划着逃离地球，不过很显然这是一个极难实现却又不得不实现的计划。于是火星移民成为了人类的目标，随着越来越多的火星计划在世界各地诞生，逐步深入的火星探索让我们对这颗红色的星球有了更直观的认知。那么火星到底是一个怎样的地方？火星有可能成为我们第二个家园吗？
火星冷知识--为什么一定是火星
太阳系中的内地行星有水星、金星、地球和火星这些都是岩石星球。那么人类为什么要把移民计划定在火星呢？金星明明是离地球最近的行星，而且金星和地球的直径、质量、密度也很接近，重力也很接近。为什么人类不愿意移民金星呢？其实是因为金星表面的环境实在是太恶劣了，完全不适合人类居住。金星大气层密度极高，其表面上的压力是地球表面压力的92倍左右，相当于在地球1000米深处的海洋下的压力，这是塞亚人才能承受的压力，我们如果到了金星上会瞬间被压死。而且金星的表面温度至少达到462摄氏度，找不到一滴液态水在这个温度下，锡、铅这类低熔点的金属都会熔化，更不用说人类，人类目前还没有任何宇航服可以扛住这种温度。
而火星之所以成为人类太空移民的首选星球，是因为火星与地球有很多相似之处，比如，它跟地球一样都处于太阳系的适居带上。适居带被认为是决定一颗星球能否发展生命的重要因素。当然，也有一部分科学家认为，并非一定要在适居带内的行星才适合生命的生存，外星人可能并不需要和地球一样的生活条件。
火星也有公转和自转，火星的一天是24小时39分，跟地球的昼夜轮替时间几乎相同。所以我们在火星上也可以看到太阳的东升西落，不过火星的公转周期比地球要长很多。地球的一年一般是365天，但是火星上的一年相当于687天，也就是一个火星年约等于地球的两年。所以也有了火星历，与地球日历相比，研究火星的科学家把火星零年定在了地球日期的1953年5月24日，火星一年为地球日期的1955年4月11日，截止地球日期2022年12月26日，刚好是火星的第37年，也就是说，我们现在还在火星的37年里。
火星的自转轴也有明显的倾斜，倾斜角为25.19度，与地球自转轴的倾斜角23.5度非常接近，这也意味着火星同样拥有春夏秋冬四季轮换。不过，由于其轨道离心率比地球大得多，一年约等于地球的两年，所以火星上一季度的长度约为地球的两倍。地球有月亮相伴，火星有火卫一和火卫二两颗行星绕其运行，只不过这两颗卫星的体积都很小。
除了这些相似之处，这两颗行星也有很多不同之处。比如火星的大小，火星比月球大一些，但是比地球要小很多，它的直径只有地球的一半，体积是地球的1/6，需要六个以上的火星才能填满地球。火星的引力是地球上的38%，如果你在地球上重100斤，那么你在火星上的重量只有38斤。
火星的大气也非常稀薄，密度不到地球大气的百分之一，成分为95%的二氧化碳，百分之三的氮气，1.6%的氩气和很少的氧气。在外貌上，火星也与地球大相径庭，地球表面覆盖着大片海洋，是生机盎然的蓝色星球，火星上则是干旱荒芜的沙漠戈壁。虽然火星也有着多种多样的地形，但是各种地貌特都比地球上的同类结构大上好几号，比如山峰，这是整个太阳系最高的山峰。奥林帕斯山形状如同一个巨大的盾牌，其底部直径达600公里，所占面积比中国湖南省还要大，它的高度超过21000米，是地球珠穆朗玛峰的两倍多。
火星上还有太阳系最长的峡谷，水手峡谷长度超过4500公里，相当于从我国东北的佳木斯到新疆喀什，而峡谷往下最深处约八公里，它是从太空中看火星最容易识别的地方。而火星的南北半球有明显的自然分界，赤道上雄踞着塔尔西斯高原和水手谷，隔开了地貌截然不同的南北两个半球。北半球是广阔的平缓低地，它的面积是亚洲、欧洲和大洋洲面积的总和。南半球则是遍布撞击坑的高地，火星的北极要比南极低了大约6000米。
哈勃太空望远镜下的火星
这是NASA的哈勃太空望远镜于2016年5月12日拍摄的火星照片。当时两颗行星都位于太阳的同一侧，火星距离地球8000万公里。这个现象叫做火星冲日。这段时间，火星被太阳照亮的一面完全朝向地球，是观测火星的绝佳机会。哈勃太空望远镜刚好捕捉到了这张火星的图像。
照片中心的橙色区域叫做阿拉伯高地，是一片辽阔的山地，最长范围可达4500公里，遍布陨石坑，被认为是火星上最古老的地形之一。干涸的河流峡谷蜿蜒的穿过该区域，流入北部大片滴地阿拉伯高地的下方有一条长长的黑色地貌。由东向西分别是示巴湾区和子午线湾，中间还有一个非常明显的圆形特征，这就是斯基亚帕雷利陨石坑。最右侧的一大片黑色区域，叫做大瑟提斯高原，也叫大流沙，是火星上的一座盾状火山。大部分地区都是玄武岩，未被沙子覆盖，所以呈现黑色。它是人类第一个记录的其他行星上的特征。而照片中这些蓝色的部分是围绕着山顶的云层。
空中吊车--毅力号着陆火星的黑科技
2020年7月，人类派出了史无前例的火星探测阵容。阿联酋的希望号、中国的天问一号和美国的毅力号将分别于2021年2月9日10日和18日抵达火星。其中，希望号的任务是探究火星的大气和气候，它会直接进入火星环绕轨道。天问一号则是要对火星勘测三个月后才开始着陆，而毅力号选择直接降落火星表面。因此，火星着陆的首个大戏由毅力号上演，他于2020年7月30日发射，2021年2月18日成功登陆火星。他当时以19500公里每小时的速度进入火星大气层，在大约七分钟的时间内减速到三公里每小时，并成功降落在杰泽罗陨石坑。
当航天器进入火星大气层时，它会遇到密度不同的空气团，这可能会使其偏离轨道。作为补偿，他在后壳上使用了小型推进器来调整生力的角度和方向，就像地球一样。大气层的阻力会大大减慢它的速度，但也会使其急剧升温。进入大气层约80秒后，隔热罩外表面的温度达到最高约1300摄氏度。然而火星车在航空壳内是安全的，在各种高科技和隔热照的保护下，其温度只能达到室温左右。
当航天器的速度降至每小时1600公里以下时。就可以安全的展开降落伞了。依靠降落伞减速是非常重要，也是非常困难的一个环节。困难在哪里呢？毅力号号搭载的降落伞直径为21.5米，这是人类在其他行星上用过的最大降落伞。这个巨大的超音速降落伞会在航天器进入大气层约240秒后展开。此时毅力号距离火星表面约11公里，速度约为每小时1512公里。
在如此快的速度下，降落伞打开的瞬间会产生巨大的制动力，相当于航天器被猛的拽了一下。这个力很大，大概能达到十吨以上。不仅力量大，开伞后航天器还会发生剧烈的抖动和旋转。降落伞展开20秒后隔着照分离并掉落，火星车首次暴露在火星大气中。在稀薄的火星大气中，降落伞只能够将飞行器的速度减缓到每小时320公里。
尽管它已经达到极限，但是这个速度依然足以让火星车摔得粉碎。为了达到安全的着陆速度，毅力号必须脱离降落伞并使用火箭背包完成剩下的降落。火星车正上方后壳内，是一种带有八个发动机的强力反冲火箭背包。喷气方向指向地面。当下降过程相对平稳，并减速制约2.7公里每小时的最终下降速度。是它将启动人类着陆行星最高科技-空中吊车。
着陆前约12秒，在距离地面20米处，火星车被释放并被一组约6.4米长的缆绳悬挂着。随着高度逐渐降低，火星车的动力系统逐渐展开，火星车慢慢靠近地面。一旦火星车感觉到轮子接触地面，它就会迅速切断连接的缆绳，让火箭背包自由的飞离，与火星车保持安全距离。最终坠毁。通过这种方式，巨大的火星车被释放到了火星表面。着陆火星其实是非常困难的。要知道，这几乎相当于把一辆家用轿车从迪拜塔上扔下来后要在短短几十秒内将相对速度减到几乎为零，还要悬停避障，稳稳的释放火星车。
由于火星车上有很多精密仪器，对冲击力的容忍度非常低。而且，毅力号的着陆点在一片远古河流的三角洲内，地形地貌非常复杂。它必须要足够的智能，拥有自主规避风险的能力，选择最优路径，将火星车放在最理想的地点。并且火星距离地球非常遥远。最近时也有5400万公里，最远时可达4亿公里。这意味着从地球到火星的通信往返存在着巨大的延迟。在毅力号着陆过程中需要超过11分钟才能收到火星发回的无线电信号。所以当听说航天器已经进入大气层时，实际上火星车已经在地面了。目前任何航天机构发送到火星的任务中只有大约40%取得了成功。难度可想而知。
2021年2月19日，大约在毅力号着陆18小时后，毅力号火星车上的麦克风首次记录到了火星上的声音。这个声音很低沉，有点像我们听贝壳或者用手捂住耳朵时听到的风声。相同的声音，在地球上听和在火星上听是完全不同的。此外，2022年9月的时候，NASA的洞察号火星探测器捕捉到了陨石撞击火星的声音。
其实主要有三个因素会导致火星上的声音与地球不同。首先是声音的传播速度，火星表面的平均温度约为零下63摄氏度，在这种寒冷的情况下，声音的传播速度较低，大约是每秒240米。而地球上的声速大约是每秒340米，所以在火星中发出的声音就需要稍长的时间才能到达我们的耳朵。
然后是音量。在稀薄的火星大气中，我们必须离声源更近，才能听到与地球上相同的音量。
最后是音调。火星大气层由大约95%的二氧化碳组成，会吸收大量高音调的声音。因此，只有低音调的声音才能传播得很远。在很大程度上，我们只能在火星上听到低音。
火星表面
2021年2月20日，毅力号火星车在着陆点处拍摄了360度的视图。整个火星表面布满了沙尘和石块。目力所及都是一片红褐色，这是因为火星表面广泛分布着氧化铁。
它是火星呈现出一种红色的外观，在肉眼可见的天体中独居一个。火星表面的大气虽然稀薄不到地球大气的1%，但是大气中的种种活动一点也没打折扣，反而比地球上还要猛烈。天空有时也会是淡淡的橘红色。因为尘埃被狂风和尘暴扬到了空中，它们会漂浮很久，让天空染上自己的颜色。
火星日落时的景象与地球不同，因为阳光里红色的部分在通过大气的时候被散射掉了。来到我们眼中的阳光里，蓝光的比例会增大。所以火星上的夕阳看上去会让人感到一丝寒意。
自从人类探测火星开始，拍照就是一场常规工作。每次火星探测器都会拍摄大量的火星照片，而地球上的火星迷们总喜欢在照片上寻找与地球能够联系在一起的奇特事物。
这一切都始于1976年维京一号探测器拍摄的一张照片。人们惊讶地发现，照片中火星表面出现了一张人脸。这就是著名的火星脸。这张脸看上去有眼睛、鼻子和嘴巴。一时间这一消息引发了无数猜想，有些人认为这张脸便是火星上存在生命的确凿证据。
天文爱好者也纷纷猜测他是火星人在过去建造的。尽管科学家指出火星脸纯属是地形和光影巧合的产物，但还是有很多人坚信这是火星古代文明留下的作品，并且乐此不疲地在接下来几十年里从火星探测器传回的照片中寻找新的证据。比如，2022年12月12日，拉萨火星轨道飞行器拍摄到了一张火星表面非常可爱的照片，火星熊脸。
然而仔细观察的话，可以发现，这个熊脸其实是由一座小山组成的。山上有一个微型塌陷结构，两个陨石坑和一个圆形断裂图案。当人们在陌生世界中见到那些仿佛是我们生活中熟悉的事物时，总是乐于脑补出更加丰富多彩的信息。这似乎从另一个侧面反映出人类对于火星上旅行甚至去生活的向往。
火星样本取回计划
NASA为什么会选择杰泽罗陨石坑作为毅力号火星车的着陆点呢？有关着陆点的选择是这次任务团队成员和来自世界各地的科学家经过了五年的研究后，在60多个候选地点中投票出的结果。科学家们一直认为火星上是存在过生命的，但是一直没有发现证据。后来经研究发现，三十五亿年前，杰泽罗这片地区曾经是个湖泊，是非常适合生命生存的环境。很有可能有微生物曾经生活在杰泽罗。
那么这么多年过去了，这些微生物的遗骸迹象可能会在湖床的沉积物中被发现。这也是毅力号这次的主要任务，在火星上寻找生命迹象并且收集岩石和土壤样本，以便可以返回地球。截止2023年8月7日，毅力号已经在火星上度过了900天了。
人类登陆火星--有去无回？
科学家说，以前在人类的航天技术是可以将人类送上火星的，但是他将永远留在火星，因为我们现在的技术还无法把它送回地球。这是为什么呢？人类在上个世纪就完成了首次登陆月球，美国宇航员阿姆斯特朗顺利地登上了月球。说出了那句著名的话：“这是我的一小步，但却是人类的一大步”，并且安全地返回了地球。那么，为什么都经过了这么长时间的发展，人类还不能登上火星然后安全返回呢？其实这和行星的引力有很大的关系。
月球的引力非常小，只有大约地球引力的1/6。返回器只需要很小的推力，就可以脱离月球的引力返回地球，并且月球到地球的距离不是很远，所以返回舱不需要携带太多的燃料。同时也可以在国际空间站做补给工作，不至于燃料用完而发生意外情况。
但火星就不一样了，它的引力虽然没有地球的引力大，但是却比月球的引力大很多，几乎是月球的两倍。所以，返回舱想要成功返回就必须要使用火箭推动器。但是这个火箭推动器由谁来建设呢？火星人吗？如果火箭助推器的问题解决了，那么接下来的问题就是燃料的问题。
飞船在飞往火星时，这需要携带更多的燃料。有人说，难道不能再用一艘飞船专门运送燃料上去吗？这样不就解决了燃料的问题吗？这个方法确实是可行的，但是这个方法耗资实在是太高了。如果专门为了运送燃料而建造一艘航天飞船，对于任何一个国家来说都是无法承担的。而且火星距离地球实在是太远了，平均距离约为2亿公里。人类目前的载人飞船最快速度可达每秒10.5千米，即使这样的速度，一来一回都要1-2年的时间。
这样的时间对于地球上来说并不算太长，但是对于在飞船里的宇航员来说是极度困难的。不仅是精神上的寂寞，宇航员的生理体能也将是一个非常严重的问题。此外，火星上的环境条件太过恶劣，人类在进入探索时都必须要穿上宇航服，备好足够的氧气和氮气。但目前的宇航服也仅能维持宇航员6-8小时的存活时间。
如果没了宇航服，人类在火星上能活多久呢？答案：2-1分钟。失去宇航服保护后，你的前几次呼吸就会把肺里的氧气消耗完。15秒内会因为缺氧而失去意识，15秒到30秒内你会开始脑死亡。同时在火星这种低压环境下，你体内的压强将会大大超出外界的压强，器官开始膨胀。不过幸好人类的气管组织有一定的韧性，并不会爆炸。但是低压对于人类最致命的并不是膨胀现象，而是随着大气压强的不断降低，液体的沸点也会不断下降。你体内的液体包括眼泪、唾液、肺部的水都会开始沸腾。想必这个感觉应该不会很舒服。如果在2-5分钟内没有立刻把你传送回地球，你将在五分钟后彻底死亡。
比如在1971年联盟11号在返航途中飞船发生故障，舱内空气全部逃逸，三位宇航员瞬间如同置身于真空环境。但是因为没有穿上宇航服，宇航员们根本没有足够的时间来支撑自己手动补救故障，甚至在十几秒后，他们就纷纷失去了意识。根据飞船的仪器显示，这三名宇航员在这样的环境下只存活了40秒左右，就已经全部死亡了。
虽然五分钟后的事情已经与你无关了，但是如果五分钟后你的身体还是没有被传送回地球，那么你的身体将在几个小时后慢慢降低到火星表面平均温度零下63摄氏度，冻成固态。
你会永远保持这个状态，直到被火星上沙尘暴刮起的沙尘埋葬。如果马斯克未来真的改造了火星，让火星表面变热，释放出火星地下冻结的液态水，你身上数以万计的生命将会苏醒。
你或许会成为火星生命的祖先。
