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事件：
2021年5月15日，“祝融号”火星车跨越浩瀚星空 （好像也就跨过了一个月亮 ） ，成功登陆火星北半球的乌托邦平原，中国成为世界上第二个成功登陆火星的国家。
很多孩子对天文感兴趣，大家都准备了哪些有意思的话题和天文宝宝们聊一聊？
我准备和孩子聊聊火星探测的窗口期。
聊窗口期之前，先聊一下地球到火星到底有多远？
答案是5500万千米到4亿千米之间，忽远忽近。哦不对，是忽远忽更远。
因为，火星环绕太阳一周的时间需要687个地球日，公转周期的差别导致地球和火星之间距离时刻处于变化中，从5500万千米到4亿千米不等。二者每约780天（26个月）才会合一次，此时两颗行星距离达到最近。
26个月，这个知识点是做探测火星这件事需要掌握的第一个、也是最基础的一个知识点。星河虽然耿耿，银汉却是迢迢，只有算好时间，在距离最近的时候抵达火星，地面探测才谈得上可能，否则，只能落得个“脉脉不得语”。
——也就是说吧，火星探测每隔26个月才有一次发射窗口。
（“窗口期”这个短语，孩子们理解起来有困难吗？有哪些困难？大家交流交流。）
启示：
航空航天领域里“窗口期”这个词，我理解：类似“截止日期”这个概念。发射卫星的截止日期是确定的，不像其他事情那样可以往后推。因为天体轨道这个客观现实决定了发射日期，在天文日历问题上讨价还价根本是不可能的。
火星探测每隔26个月一次发射窗口，日月星辰一般固定。卫星发射截止日期deadline丹书铁券一般横亘在前。火星探测工程师们唯有努力。
窗口期之前，深入研究，制定合理探测目标。
窗口期之中，夜以继日，做好充足准备。
窗口期之际，胸有成竹，准时点火发射。
讨论：
其实我觉得所有事情都有个窗口期。
6月份有场琴友音乐会，现在是练习曲子的窗口期；
马上就要期中考试，现在是复习上学期功课的窗口期；
……
当然，错过了窗口期 （或者是在窗口期间没能做好准备工作而导致实质错过） ，绝对是让人痛心疾首的经历。 但遗憾的意义绝不是让人自暴自弃，而是让我们更加珍视和努力拥抱下一个窗口期。
人类飞往火星的条件是什么？
火星发现有水的确凿证据，使移居火星成为人们的热门话题。科学家们预期，只要借助基因改良的树木能制造出温室环境及提供氧气，人类在未来50年可以移居火星。
人类在外星球的建材需要符合廉价和容易使用的标准，只有树木是符合此两项标准而又为人们熟悉的。经过基因改良后，未来的树木在外太空任何有水和矿物质的地方都可以蓬勃地生长，从而制造出庞大的温室环境以供人类建屋居住。仅有基因改良的树木还不够，要想真正移居火星，人们还必须用勤劳和智慧的双手，把火星建设成为另一个人类家园。
人类到达火星后应落脚在什么地方?美国科学家选择的地点是跨越火星赤道、长约6400千米的巨大盆地中的“康多尔恰斯码—2”号地区，来自地球的移民将在那里建立永久性基地并不断扩建这个大本营。
火星虽然与地球有许多相似的地方，但它更接近月球，那里的自然条件还不适合人类生存。要使火星成为人类的另一个家园，必须对其进行一番改造。
为了提高火星上的温度，可在围绕火星的轨道上设置大型反射镜，将太阳光反射到火星上。同时在火星上建造工厂，生产能产生“温室效应”的各种气体以及臭氧，形成厚密的火星大气层，首先使酵母和细菌之类的简单生命能够生存和繁殖，这样它们又可放出氧气，使复杂的生命能够生存和繁殖。在阳光反射镜产生大气层的“温室效应”使火星变暖以后，火星两极的冰帽和地表下面的冰层就会融化，于是又有水。这样，火星就会真正成为人类的另一个家园了。
日本科学家设想的火星基地预计在21世纪的后半期实现。基地计划建在卡塞峡谷旁边的平原上，附近有河流的遗迹。
宇宙射线无处不在，而长期大剂量地受到这种辐射，将使人生病甚至死亡。在地球上，由于有地球磁场的存在和大气层的保护，人类无需为此担忧。可火星的情况与地球大不一样，宇宙辐射非常强烈，如果人类打算移民火星，就必须找出应对办法。理论上讲，质量越小的物质防辐射能力越强。科学家们通过研究发现，液氢是目前可以得到的最好的防辐射剂，但由于路途遥远，把液氢直接带到火星上并不现实。所以科研人员退而求其次，开始尝试使用含氢的固体化合物。他们把聚乙烯和一种灰色土壤掺和在一起，然后倒入模具，经烘烤制成一块块黑色砖头。如果获得成功，届时宇航员可以带着聚乙烯上路，到达火星后再利用那里随处可得且取之不尽的表层土壤与之混合，烧制成砖。
火星基地周围还配置温室，在那里栽种植物。温室由塑料膜建成，内部充填1／10个大气压的空气。种植的农作物将有小麦、稻子、土豆、生菜、西红柿等。
火星基地用水可以从冻土层中利用“打井”的方式提取，如果能够钻到地下300米深，可能水会自动喷出来，而那个地方正是火星上最为理想的基地。氧气则通过分解水或大气中的二氧化碳得到，氧气再加上从大气中提取的氮气便可构成与地球上成分相同的空气。
科学家们已研制成功新式氧气机，它能够从火星稀薄的二氧化碳中转化大量氧气。体积如微波炉大小的新式氧气机，只需数天的时间便可生产足够的氧气。
火星离太阳很远，所以地表的日照量仅为地球上的一半，如果遇到大沙暴，还会下降到晴天时的20％，因此利用太阳能是靠不住的。在火星基地建设初期，最好的方法是利用小型原子能电站提供能源。到21世纪后半期，可由燃料电池和火星周围轨道上的太阳能发电卫星提供能源。另外，风力发电也可作为辅助能源。
火星基地建成以后，它可以成为人类飞向外太阳系的“跳板”。航天器从那里出发，可去探测木星、土星、天王星和海王星。这些巨大的行星没有固体表面，与内太阳系行星有很大差别。由于它们质量大、引力强、温度低，有从原始太阳星云中聚集起来的氢和氧，这对深入研究太阳系和宇宙的形成具有特殊的价值。此外，还可进一步探测至今没有就近探测过的奇特的冥王星，以及可能存在初级生命形式的土卫6和木卫2。
臆想中的火星基地毕竟还停留在纸面上，如何适应未来的火星生活，还需要在地球上进行模拟试验。 2000年7月，一支由6名英美科学家组成的试验小组在北极圈内的德文岛，进行了为期2周的模拟火星环境生活试验。参加试验的科学家都经过严格挑选，像库克尔是英国南极考察队的成员，他还曾经带领一支探险队穿越蒙古，从一只猛犸象化石中提取了基因物质。试验在一个8米长、6米宽、形状类似一个大金枪鱼罐头的模拟太空舱里进行。太空舱里模拟了人类可能在火星环境下的生存状况。舱外是约13厘米厚的防护罩，用以隔绝太阳辐射。6名科学家在难辨东西的黑暗环境中建立他们临时的家。他们睡在像火车卧铺那样的3层床上，房间根据不同的功能进行分区，有起居室、饭厅、厨房等。食物是那些容易保存的食品，如炖牛肉、热狗、意大利面条、冻奶酪和罐头水果、罐头蔬菜等。他们使用单独的抽水马桶和浴室，当然水是循环利用的。水的保存是此次试验的一个重要目的。如果有什么问题，他们可以与位于美国休斯敦的地面控制中心联系，双方的谈话有20分钟的模拟延迟。
早餐后，2名科学家穿上模拟太空服，穿过模拟气密舱，骑上四轮驱动的“火星车”进行8小时的旅程，进入德文岛上的“火星”腹地。这一地区是苔原地带，有爱尔兰的面积那么大。
模拟火星生活的环境是按照许多年前设计的样子进行修改后设置的，当时的美国总统布什曾发誓美国人有一天将踏上火星旅程，美国国家航空航天局据此设计了一个叫“火星指令”的计划，此次模拟火星生活试验便是该计划的一部分。
虽然人类最终登上火星还有待时日，但一些性急的未来火星新居民已经设计、制作了一面“火星旗”。这面“火星旗”与法国国旗相似，有红、绿、蓝三种颜色，表示人类将把火星从一个不毛之地变成一个生机勃勃的迷人乐园。在1999年美国航天飞机的一次飞行中，宇航员把“火星旗”带上了太空，让它先体验了一下太空飞行的感觉。此时这面“火星旗”也升起在了北极上空。
除此以外，人类移居火星的其他前期工作也在有计划地进行。美国国家航空航天局的国家太空生物医学研究所，已经制定出一批太空心理研究项目，为人类移居火星计划作准备。因为将来火星基地建成启用之后，在那里值班的人不可能经常轮换，他们如何在长期失重状态下和平共处，需要心理学家研究。
知识点
温室效应
温室效应，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等气体逐年增加，二氧化碳具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。全球气候变暖带来一系列严重问题，已引起了全世界各国的关注。
载人登陆火星需满足四点基本条件：
1、设计更大的飞船和火箭。
火星距离地球0.55~4亿公里，约是地月距离150多倍。以目前人类现有飞船的速度，达到火星大约需要6个月时间。由于地球和火星之间目前还没有中转站可以补充物资，所以从地球出发之时，就必须一次性带上足够的燃料、宇航员的生活物资。
2、宇宙飞船降落技术。
采用现在的探测器着陆方式不适合载人飞船，搭载了足够物资和燃料的大型火箭，对于降落火星的要求必定相当高，因为涉及到飞船上的燃料和必要的仪器、物资、宇航员安全等。必须要掌握更先进的减速和着陆技术。
3、解决宇宙辐射问题。
地球拥有浓密的大气层和很强的磁场，这样让地球上的生物免受于来自太阳甚至宇宙射线的伤害，火星由于缺少磁场和大气层的保护，相当于直接暴露在恐怖的宇宙辐射之下，如果没有非常好的保护措施，将直接威胁生命。
4、拥有着陆火星后建造庇护所能力。
登陆火星的目的就是在那里建立可供人类长时间驻留和探索火星的基地，其中就会涉及建造庇护所。如果全部依靠地球运输建筑材料到火星，不仅成本高昂，而且耗时也是一大问题。所以就要求人类必须掌握一项能就地取材并能迅速建造基地的技术。
荷兰“Mars One”研究所的登陆火星计划：
1、该机构的“火星一号”2014年1月2日宣布，已经从20万报名者中初选出1058人，允许他们参加第二阶段的移民火星训练。而这1058人经过多次淘汰后，将最终筛选出24名“地球壮士”，并于2024年分成6个批次前往火星。
2、值得一提的是，这趟火星之旅没有回程票，可以说是“有去无回”。换句话说，这24名“地球壮士”将成为老死于火星的永久移民，因为他们用的全部是“单程票”。
以上内容参考?百度百科-登陆火星计划
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