#頭條創作挑戰賽#人類最了解的兩顆星體，月球和火星。
如今距離人類重新登陸月球的時間也越來越近了，相信征服月球之後，下一步必然就是登陸火星。
今天就圍繞登陸火星的事聊一聊。
人類探索火星的曆史。
火星和地球有着很多相似的地方，比如火星自轉一周需要二十四小時三十七分二十三秒，隻比地球的自轉多了四十一分鐘而已。
地球是側着身子繞着太陽進行公轉的，這讓地球有了四季的變化，而火星也是一樣的，也是側着身子繞着太陽轉，是以火星也有四季變化。
地球有月亮這顆衛星，而火星有兩顆衛星。
地球和火星衆多的相似之處，以至于很多科學家認為，火星應該有生命的存在。
是以火星也就成為了人類登陸太空，探索行星的第一個目标。
從上個世紀六十年代開始，人類就開始向着火星發射探測器，截止到2008年的時候，一共發射過去三十八個探測器，但很可惜的是隻有一半成功的。
而在這一半的探測器中，又有五個是距離火星一段距離的高空中掠過，然後是七個成功的變成了火星的衛星，繞着火星轉動，再有七個成功登陸火星。
而這十九個火星探測器，也讓人類将蓋在火星身上的神秘面紗一層一層的揭開，進而看到了火星上微不足道的一些秘密。
在這裡值得說道的是，随着航天技術的發展，近些年來對于火星的探索又提上了一個日程。
從2008年開始截止到2013年，短短的五年時間，人類又向火星發射了五個探測器。
但成功的卻隻有一個。
是以探索火星的成功與否，科技的進步是有提高成功幾率，但運氣的成分還是占有很大比例的。
那麼探索火星都探索一些什麼内容呢？
最主要的就是有關水的資訊。
為什麼是水？
有兩個原因，其一科學家認為火星有可能有生命，或者孕育過生命，那麼火星上有沒有水，或者曾經存在不存在水，将是一個非常重要的佐證。
其二，人類的腳步必然是探索深空，如果載人登月是進入深空的第一步，那麼載人登陸火星将是人類脫離太陽系的第一步。
是以在火星建立基地是必然結果，而想要在火星上生存，水是必不可少的物質。
水不僅僅可以喝，而且還可以分解出人類必須的氧氣和氫氣。
如今探索的結果是，火星在三十五億年之前，是有大量的河流湖泊的，隻不過因為火星的重力太小，水很容易達到擺脫火星引力的束縛，是以大部分的水都逸散到了太空中了，而這個過程是不可逆的。
那麼這個過程是怎麼發生的呢？
火星是缺乏偶極磁場的保護。
而太陽是一個時不時要發點小脾氣的恒星，它的太陽風往火星上這麼一吹，水就會被轟擊成氫離子和陽離子。
在這種轟擊下，兩種離子獲得能量，速度加快。
而火星的束縛力很小，很容易讓兩種離子達到逃逸速度，于是這兩種離子就離開了火星，逃逸到太空中去了。
于是人類就看到了，如今荒涼到孤獨的火星，可以參照沒有生命的沙漠戈壁，來想象火星的情況。
現在科學家将目光集中到了火星的地下水，或者是水冰。
水的逸散無法阻止，但因為曾經有過水的事實，那麼地下水和水冰就成為了火星上水的主要來源。
如今在軌道飛行器的觀察下，已經探測到火星次表層下的水冰，甚至找到了凍土層。
除了對水的調查，然後就是想辦法拿到火星上的土壤岩石樣本。
這些東西，就像是一個星球上的記錄儀，詳細的紀錄着火星上各個年份的很多變化。
在過去很長一段時間裡，人類想要對火星有所了解，隻能通過火星隕石來了解。
而目前被國際隕石命名委員會收錄的隕石雖然高達五萬七千塊，但這裡邊來自火星的隕石卻隻有一百五十九塊。
這些火星隕石隻能讓人類了解火星的一點皮毛，想要更具體的了解火星，隻能等待火星樣本回歸地球之後的研究了。
在這裡需要說明的是，雖然美國早就開始準備火星樣本的回歸，但因為種種原因不斷地推遲，讓中國很有可能會成為第一個拿到火星樣本的國家。
這也算是彎道超車，後來者居上吧。
很期待能從傳回的樣本中看到一些不一樣的東西。
那麼要去遙遠的火星，需要多長時間呢？
火星距離太陽的距離是兩億兩千七百九十公裡，這個距離是地球距離太陽的1.52倍。
是以火星繞太陽一圈的時間要比地球長，有六百八十七天。
再加上火星圍繞太陽轉到的軌道是一個橢圓形，是以有着近日點和遠日點的區分，這個區分讓兩個位置上的火星溫差極大，有一百六十度的差距。
那麼就造成地球和火星的距離也是一個變化的數值。
兩者最近的時候，隻有五千五百萬公裡，最遠的時候已經超過了四億公裡。
是以想要從地球登陸到火星，是需要計算一個非常好的出發時間才可以。
如今探路的探測器發射出去已經有很多了，也積累出了經驗，找到了一條最佳軌道。
飛船踏上這條最佳軌道，就可以以初始的最小速度飛向火星，能節省燃料。
那麼這條最佳軌道怎麼去找呢？
可以通過兩個方法的疊加去找。
首先是找到一條叫做霍曼軌道的位置。
這個軌道很好尋找，做一條外切與地球的公轉軌道，而這條切線又内切與火星公轉軌道，這就形成一個叫做雙切式橢圓軌道。
這條霍曼軌道的特點是，讓進入的飛船速度小，節省能量，缺點是飛行的時間長。
霍曼軌道是一位叫做霍曼的奧地利科學家，于1925年提出來的，它适用于登陸太陽系所有行星的軌道。
說道這裡，很多人會産生疑問，這種雙切式的橢圓軌道，在火星和地球之間不同的位置可以做出不同的軌道線路，是不是登入火星的最佳路線有無數條。
不是的，登陸火星的最佳路線隻有一條，這就需要第二個方法了。
第二個方法，地球和火星都是繞着太陽飛行的，那麼火星和地球的位置就會不斷的發生變化。
但這種變化也是周期性的，那麼火星距離地球最近的一次也就具備了周期性。
這個最近距離是地球被火星和太陽夾在中間，形成一條直線的時候。
這個時間段被叫做火星沖日。
地球上看到的奇景是，太陽和火星分别在地球的兩邊，當太陽落下，火星就會從東方升起，而太陽升起，火星就會從西方落下。
這個時刻是地球看火星看的最亮的時刻。
在這個時間段裡做一條霍曼軌道出來，那麼從地球到火星的最佳軌道路線就出現了。
而這條最佳軌道線路，每隔七百七十九天或者七百八十二天才會出現一次。
是以登入火星的最佳時間，大概每兩年才會出現一次。
而且火星相沖，并不是說每一次地球和火星的距離都是固定的，也是在不斷的變化中。
比如在2003年的八月二十七号的時候，就出現了火星相沖，兩者的距離大概是五千五百七十五萬八千公裡，這是六萬年來，火星距離地球最近的一次。
而在2012年的時候，同樣發生了一次火星沖日，結果兩者之間的距離有一億公裡。
走上這條最佳路線，如果開着一輛小汽車，把軌道想象成一條筆直的高速公路，不好意思，需要開二百二十八年的時間才能抵達火星這個終點站。
當然要是使用飛船的話，在火星和地球最短距離的時候，需要五十七天就可以到達，要是最遠的時候出發，那麼就需要二百零八天。
當然了，這是在不出現什麼差錯的理想環境下的到達時間，如果有什麼意外發生，那就不知道了。
在飛往火星的路途中，還會有各種可以想象得到的困難。
首先是燃料問題，保障飛船可以抵達火星的燃料，這是最低保障。
如果出現變軌等其他突發狀況的話，保障性燃料根本就不足以讓飛船抵達火星。
為此科學家們還提供了很多方案，其中有一項讓科學家們很重視，就是采用發動機輪換使用不同來源的燃料。
這裡面包括太陽能轉化的電力，離子推進，甚至是采用火星大氣中的二氧化碳以及水作為燃料。
這就意味着一台發動機可以将不同燃料作為動力使用。
聽着就很難。
再來就是食物。
火星飛船的容量就很小，載人登入火星，食物如何處理？
是以嘗試在太空中進行種植或許會是個好辦法，但需要的空間又會很大，畢竟面積小了，産出夠不夠食用都是一個問題。
接着是裝置出現故障怎麼處理？
需要更換零件怎麼辦？飛船的空間有限不可能帶着足夠的零件去防備出現這種情況。
當然3D列印機或許會解決這個問題，但有些材料具備特殊性，3D列印機的材料能不能具備這種特殊性？
最重要的是對人心裡的影響。
人在一個狹小的空間裡活動，會出現什麼狀況——恐怖、孤獨、乏味、無聊，這都會對以後的任務有着很重要的影響。
是以在出發前，就要對這種情況的出現，做到充分的了解。
登陸火星不僅僅需要航天員的身體素質，心理素質也是極其重要的。
最後一條——輻射。
在茫茫宇宙中飛往火星，宇航員要遇到非常多的宇宙輻射，如何處理？
這都要提前做準備。