对于航天爱好者来说,相信大家都还记得在年7月23日,我们中国发射了一个星际探测器,那就是天问一号火星探测器,至今,天问一号已经发射了2周年了。在天问一号发射2周年纪念日,官方公布了天问一号探测器从火星传回的一张照片,在照片中有一个土豆状的星球。奇怪,我们地球、月球、火星都是接近球形的星球,这个土豆状的星球是什么星球?为什么它不像火星、地球那样“圆润”呢?
火卫一这个土豆状星球,其实就是火星的一颗天然卫星:火卫一。在太阳系内,不仅有八大行星、矮行星,还有一些环绕行星运行的天然卫星,比如说我们地球就有一颗天然卫星,也就是月亮,土星、木星那些巨大的气态行星拥有更多天然卫星。同样的,火星也有2颗卫星,分别是火卫一、火卫二,这次天问一号探测器拍到的土豆状天体就是火卫一。
火卫一与火星表面的平均距离大约为公里,是太阳系中所有的卫星与行星的距离中最短的。由于距离比较近,所以火卫一的公转周期比较短,一天可以环绕火星飞行3圈,相比之下,月球环绕地球一周需要1个月时间。由于公转周期比较短,0.天就环绕火星一圈,比火星的自转周期还要快,这意味着如果我们人类能够登陆月球表面,就会看到这个星球西升东落。
火卫一之所以是外形不规则、呈现土豆状的星球,主要是因为这一颗天体的尺寸实在是太小了,它的长度大约为27公里、宽度大约为22公里、高度大约为18公里,比一般的小行星大一些。目前的观点认为,火卫一、火卫二这两个卫星可能是来自太阳系外的小行星,在来到火星附近时,被火星强大的引力所捕获,最后成为了环绕火星运行的天然卫星。
从天问一号传回的照片中,我们可以看到火卫一表面纹理清晰可见,这个天体表面有一些条纹,在照片的右上部还有一个很明显的、直径大约为2公里的撞击坑。可以说,天问一号拍下的照片细节满满,让我们看到了火卫一表面的细节。
载人登陆火星的天然中转站看似其貌不扬的火卫一,对于人类未来探索火星来说可能是非常有帮助的。目前的研究表明,荒凉的火星其实依旧存在大量水冰物质,当我们人类抵达火星以后,将这些水冰物质开发出来加以利用,比如说在火星打造房子、种植作物、分解水得到氧气和氢气等,我们理论上就可以在火星表面生活了。不过,载人登陆火星是一项复杂的工程,比半个世纪前的阿波罗登月还要复杂很多,例如飞行时间要很长、没法从地球补给等,所以,直接采用阿波罗载人登月计划的方案,应该是行不通的。不过,利用火卫一、火卫二这两个卫星可能会帮助人类实现载人登陆火星的梦想,它们可能会是我们登陆火星的天然中转站。
有一些科学家认为,我们未来载人登陆火星其实还是可以参考当年阿波罗载人登月的设计。当年载人登月的时候,整艘阿波罗飞船抵达月球轨道,就会释放登月舱将宇航员送上月球,而轨道舱、服务舱组合体则留在火星轨道,当宇航员完成月球表面的任务就会乘坐登月舱的上升级返回月球轨道,与轨道舱、服务舱组合体交会对接后返回地球。
未来我们载人登陆火星,显然不能直接采用这样的方式,但可以参考一下,直接利用火卫一、火卫二,将它们作为中转站。也就是说,未来我们的载人飞船不需要直接登陆火星,而是先登陆火卫一、火卫二,然后再释放登陆舱将宇航员送上火星表面,当宇航员完成火星表面的任务以后就乘坐飞船回到火卫一或者火卫二。由于火卫一、火卫二的尺寸不大、质量不大,所以它们的引力自然就很小了,当宇航员完成任务需要返回地球时,从火卫一、火卫二起飞返回地球就不需要消耗太多燃料。如果直接登陆火星后直接从火星返回地球,那就需要在火星建造复杂的发射平台,以及强大的运载火箭,在短时间内显然是做不到的。