为什么不把火星土壤带回地球?到底在害怕什么?还是另有隐情?

科学家不是不敢把火星土壤带回地球,而是有心无力,目前地球上发射到火星的飞行器,无一例外地都没有返回地球,更不要说把土壤带回地球。

逃离火星的速度

科学家们在50年前就实现了登月,并从月球带回了岩石,由此可知人们对从外星球带回土壤,并不会感到恐慌。因此,人类也不会对火星土壤感到恐慌,之所以没有带回火星土壤,是因为现有技术还达不到让飞行器从火星上返航。

这一切,还要从第一宇宙速度说起。

牛顿在《自然哲学的数学原理》之中,描述了万有引力定律,后世科学家也把这个叫做牛顿大炮。

具体是这样的,假如我们拥有一台可以发射任意速度的大炮和炮弹,那么我把炮弹打高到一定的高度,那么炮弹会在地球引力的作用下自由落体落在地上。这个和苹果为什么会落到地面上是一样的原因。

假设,你用手扔出去炮弹,因为你对炮弹施加了初速度,所以这个炮弹的路线会呈一条抛物线,但因为地球的引力存在,这个炮弹最终还是会落到地面上来。(不信,你可以试一下)

第一宇宙速度假如,你有一台能发射任意速度的大炮,用这枚大炮来发射这个炮弹,这时,你只要让炮弹的初速度达到7.9km/s,这时,炮弹就像是地球的卫星一样,一直绕着地球转圈。

这是因为,虽然地球的引力对炮弹仍有作用,但因为地球是近似圆体,也就是说,炮弹下落了多少米,地面也下降了多少米,于是炮弹永远不会落在地面上了。

科学家们把这个速度,叫做第一宇宙速度,每个天体的第一速度都不一样,地球的第一宇宙速度是7.9km/s,而火星第一宇宙速度是3.53km/s。

第二宇宙速度炮弹达到第一宇宙速度时,并不会离开地球周围,如果你想要飞去火星,只有这个速度是不够的,还需要给炮弹再加速,但是在第一宇宙速度的基础上再加一点点速度还是无法逃离地球,因为还不能摆脱地球的引力束缚。 那么,加速到多少才能摆脱地球的引力呢?

其实,速度达到第一速度的根号2倍,就可以摆脱天体的引力束缚了,我们把这个速度叫做第二宇宙速度,在地球上,这个速度是11.2km/s;而火星第二宇宙速度是4.98km/s。

也就是说,飞行器想要逃离火星的引力,需要把速度提升至4.98km/s以上。

为什么人类不能把火星土壤带回地球

火星的第二宇宙速度,和人类把火星土壤带回地球有什么关系呢?其实关系可大了,因为目前飞行器速度想要从火星返回地球,需要克服火星的引力,也就是要达到火星的第二宇宙速度4.98km/s以上。

速度想要达到4.98km/s以上,人类目前已知的方法就是使用火箭助推。但仅仅是依靠火箭助推也不够的,这是因为地球距离火星最近都有5500多万公里,这需要大量的燃料才可以把运载装置送回来。也就是说,想要把火星土壤带回来,就得携带双份来往地球和火星的燃料,这无形中加大了很多不确定性和额外的成本。

而且火星上没有火箭发射器,也没有条件能用火箭发射,因此现在所有发射到火星上的飞行器都是单程设计,也就是有去无回。为了研究方便,人类直接把研究中心放在飞行器上,飞行器到达着陆点后会自动采集火星土壤进行分析,而不是把火星土壤带回地球研究。

人类会害怕火星土壤吗?

看完了上文分析,你会发现,人类截止于目前最现实的问题是无法将火星土壤带回地球,而不是害怕火星土壤。但如果真的有一天人类技术条件达到了之后,人类敢把火星土壤带回地球吗?

我认为,人类敢把火星土壤带回地球。

原因在于,1:人类把月球土壤带回过地球。

1969年,人类首次实现载人登月时,就带回了月球的土壤和石头。(登月之所以能够返回,原因就在月球的第二宇宙速是2.38km/s,要远小于火星的第二宇宙速度,其次,月球距离地球平均只有38万公里,而且在地月系统中地球的引力还是主导,因此想要从月球返还的难度远远小于火星。)

2,NASA宣称:2020年火星探测项目的终极目的就是将火星的土壤样本带回地球,这个项目也被称为「火星2020项目」。

因此,不存在人类会害怕火星土壤。

至于人们担心的火星上有生命的存在、带回地球会威胁人类存在,科学家们比我们要专业,以及考虑的多多了,如果科学家们都认为带回土壤值得,那肯定是说明火星土壤里没有致命危害、或者说他们有能力控制。

事实上,生命的诞生条件非常非常的苛刻,苛刻到宇宙中这么多天体,目前已知的也只有地球出现了生命。如果火星上真的有生命的痕迹,那么对于人类来说也并不是坏事。