我们的征途是星辰大海——“从月球到火星”太阳系探测与行星科学研究讲座

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“我仰望星空，

它是那样辽阔而深邃；

那无穷的真理，

让我苦苦地求索追随。”

                    ——选自温家宝

                        《仰望星空》

从月球到火星

2017年4月7日上午，中国首位卡尔萨根奖得主、行星科学家、中科院国家天文台郑永春博士受邀做客天津大学，为天大师生带来了 “从月球到火星—太阳系探测与行星科学研究”讲座。下面就让我们一起从学生活动中心出发，走向那浩渺的太空。

地球在茫茫宇宙中是如此渺小

地球是承载着我们所有悲欢喜乐的家园，是太阳系的八大行星之一，而太阳系的所有行星重量加在一起不及太阳这颗恒星重量的0.1%，有图为证。











而银河系中像太阳这样的恒星上千亿颗，人类甚至不知道所在的银河系是什么结构。宇宙中像银河系这样的星系，还有数千亿个，地球置于其中如沧海一粟，早已不知所踪。

也许正因为如此，我们才需要保持一颗谦卑的心，不断地认识和探索这无边无际、无穷无终的宇宙。

我们为什么要走向深空

6500万年前有一颗小行星撞击在墨西哥湾，漫天的尘土遮蔽了整个地球，地球瞬时降温成了一个雪球，造成当时地球上90%的生物灭绝，这样的事情并不遥远。1908年，一颗小行星撞击俄罗斯西伯利亚地区（通古斯大爆炸），几平方公里的原始森林瞬间消失。

大爆炸中，所有倒下的树木都笔直地指向爆炸中心点





1992年苏梅克-列维九号彗星撞击木星的时候，一颗彗星分裂出20多个碎片，每一块碎片在木星上形成的伤疤可以装得下整个地球，如果任何一块碎片落在地球上，人类肯定会面临灭顶之灾。目前地球上已经确认的行星撞击坑有176个，但是真正的撞击坑肯定不止这么多。除此之外，超新星爆发、宇宙射线爆发、地球磁极反转等重大天文灾难也会将人类和所有生物推向灭绝的边缘。

是否会有那么一天，人类会像地球上曾经出现的无数生命一样消失在这颗蓝色星球上？面临灾难重重的命运，人类将怎样找到“生”的出路？

月球——这颗地球最重要的卫星仿佛亘古不变地绕着地球旋转着，在过去几十年里它是无数太空探索人的向往之地。自2003年以来，中国已有包括嫦娥一号、二号、三号在内的11个月球探测器飞临月球。随着探月技术的发展，大量月球探测数据的传回让我们确认了：月球不适宜人类居住。



小插曲：一些人看到嫦娥一号和二号卫星拍摄的月球照片都是黑白的，就问为什么不拍一些月球的彩色照片回来，可实际上黑白灰才是月球的真实颜色。嫦娥三号着陆器和玉兔号月球车包裹着金色的薄膜和鲜艳的五星红旗登上了月球表面，终于满足了中国人给月球拍彩照的小小心愿。

未来一百年我们将走向哪里？

我们发明强大的太空望远镜、进行深空探测，并不是因为其他星球比地球更美好，而是希望为人类找到一个灭顶之灾到来时保存火种的避难所。

太阳系外还有许多类似地球的行星在绕着他们的母恒星运转。或许这些系外行星上曾经繁衍或正在繁衍生命；或许当地球出现危机时，我们可以移居到那个星球”。

火星



《火星救援》中人类在火星上种植土豆

2015年美国电影《火星救援》上映，它不是一部简单的科幻片，电影中很多“硬科技”非常接近真实的科技。同样在2015年，我们在火星上发现了液态水，也发现火星上曾经有过非常浓厚的大气，有过比较温暖舒适的环境。

未来的100年，人类对宇宙的探索将从月球逐渐走向火星——这个可能是太阳系中唯一经过改造后适合人类长期居住的星球。



火星是一个什么样的星球呢？它的直径是地球的一半，重量是地球的十分之一，引力是地球的三分之一。由于大气压非常低，火星上的昼夜温差极大，晚上最冷的时候有零下100摄氏度，但夏天正午的赤道地区，温度可达20摄氏度，非常舒适。火星上还有一年四季，冬天的时候南北极冰盖扩大，整个星球表面非常清晰，而到了春天，则被沙尘暴笼罩，分不清地形，冰盖也开始缩小。

但是“火星从来就不是说走就走的旅行”。从时间上来说，火星发射窗口期每780天才会出现一次，也就是说要2年零2个月才有一次最佳的发射机会。而来回一趟完整的旅程则需要3年左右。多个太空大国都已开始火星探测，这对中国来说，是一次机遇也是挑战。人类50年来航空器探索太空任务一共200多次，已经到达月球140多次，分别去火星和金星45次、43次。2015年7月份人类最快航天器——新视野号时速达到7.5万公里，飞了10年才刚刚飞到冥王星，而太阳系的半径是15万亿公里，以最快的航天器飞还需要三万年的时间。



人类行星探索图（星球周围圈数代表探测的次数）

500年前的大航海时代，人类发现了美洲大陆和大海中的众多岛屿；500年后的今年，我们正在迎来大航天时代，人类将从地球出发，把探索的足迹踏遍太阳系的每个角落。瑰丽的地外天体，浩瀚的宇宙，正在等待我们去探索，去发现。



郑永春老师说，如果缺少对整个宇宙的认知，我们很难树立起完整、正确的世界观和宇宙观。太空探索是理想和激情支撑的事业，勇于探索的心永远年轻，敢于挑战的人永远自信。太空探索是全人类共同的事业。浩渺的太空不属于任何一个国家，它属于全人类。占世界人口1/5的中国，不仅要做航天，更要成为航天强国。

要生存并不容易，所以我们的梦想，我们的征途是星辰大海。



90分钟时间还不足以展开这幅恢弘的人类太空探索图。报告结束后，学生代表向郑老师赠送了自己创作的“春回天大看海棠”书法作品，希望以后再次邀请郑老师“回天大聊太空”。

主办：天津大学地科院

           天津大学学工部

承办：天津大学研究生会





  图文编辑：杨石磊

  责任编辑：李灵枝

  部分图片来自网络