火星，为什么是人类移民太空的首选地?
各种科幻电影里，人类把火星当作移民太空的目的地。现实中，浩瀚星空，人类都争相选择火星作为探测目标。2020，火星将会很热闹，美国、中国和阿联酋都有去火星的计划。
人类为什么如此执着于火星？这或许要从人类的火星情结说起。
图片来源：NASA
人类的火星情结人类对火星始终充满了向往。有人说，我们的生命原本就是来自火星，也有人说，地球的现在就是火星的过去。NASA的科学家还坚称在火星上发现的人脸和金字塔都是真的，而科幻电影《火星救援》中马特·达蒙成功在火星上种出土豆的桥段更是深入人心。
图片来源：电影《火星救援》
毕竟，人类在地球的摇篮里生活得太久了，而地球环境也在逐渐恶化，人类已经意识到“不能永远生活在摇篮里”。
随着火星探测的逐步深入和对这颗星球更加直观的认知，人类越来越发现火星与地球太像了。火星，这颗太阳系中的红色星球，简直就是蔚蓝地球的“孪生姐妹”，是一颗“袖珍地球”。
图片来源：NASA
如果火星具备人类生存环境，从地球到火星上生活，人类并不会感觉到太多的不适应。这深深地吸引着科学家们想要去探寻这对“孪生姐妹”相似之处背后的更多奥秘，以开启人类改造火星、移居火星的探索之路。
“孪生姐妹”的相似之处
火星之所以成为人类太空移民的首选地，首先是因为它与地球同处于太阳系的宜居带中，是与地球相对距离比较近的邻居之一。不仅如此，经过人类多年的火星探测和研究，我们发现，火星与地球相似之处还真不少。
图片来源：NASA (动图)
相似的昼夜交替和四季轮换
和地球一样，火星也有公转和自转。火星的一天是24小时37分，与地球有着几乎相同的昼夜轮替时间，在火星上看到的太阳也是东升西落。火星公转的轨道面与火星的赤道面倾斜角度为25.19度，与地球的倾斜角度23.5度非常接近，这使得它们同样拥有春夏秋冬四季轮换。
相似的地质和环境和地球一样，火星是由硅酸盐岩石为主要成分构成，有类似地球的固态岩石表面，属于“类地行星”家族一员，这无疑是人类家园最踏实的基础。火星的土壤和岩石含有丰富的矿物质及各种化合物，也是生命的基本组成物质。火星也有南北极，连两极的白色冰冠都如同与地球南北两极白色冰冠复制一般。火星上还有沙漠和平原、高山和峡谷……连龙卷风和沙尘暴都同样可以在火星上肆意横行，而且比在地球上还要嚣张得多。
和地球一样，火星周围也笼罩着大气层。不过火星大气层的主要成分是二氧化碳，人类可以通过技术手段从二氧化碳中提取出氧气，不仅可以供人类呼吸，还可以制成燃料。“火星探路者号”探测器和“旅居者号”火星车曾经记录了在火星表面向阳处一层薄薄的尘埃和砾石之下的温度为21℃，这恰好是令人感到舒适的温度。虽然火星在夜间和两极气温会低至零下100℃，相比之下，地球陆地最低温度也可以达到零下90℃。
此外，火星一直以来被认为有水的存在，甚至在火星表面似乎发现了液态水流过的痕迹，也有证据表明大量的水冰存在于极地的冰盖中，由各种证据都推测到火星上可能存在过生命，现在的火星也许就是地球的未来。
当然，来到火星，你还会发现更多有趣的现象。火星上的一年大约等于687个地球日,也就是说火星上一年相当于地球上两年的时间。如果在火星上跑跳或者提重物，只需要花地球上38%的力气，因为火星上的引力只有地球的1/3，在火星上人人都可以成为大力士,也很容易成为弹跳高手。
图片来源：NASA （动图）
图片来源：NASA （动图）
当然，火星虽然与地球十分相似，但是就目前已知的火星环境，还远不能满足人类基本的生存需求，比如火星的大气太稀薄、氧气含量太低、昼夜温差太大……
另一个方面，人类对火星的了解还很“肤浅”。人类从上世纪60年代起，已经开始向火星发射探测器，踏上了探索火星的征程。残酷的是，火星探测计划成功率不到50%。虽然屡屡遭遇挫折，但火星梦从没丢过，探索的脚步更是从未停止。
谁知道呢？面对未知，梦想万一实现了呢？
毕竟正是因为未来充满了未知，才使我们的探索和实践变得更有意义。
——
出品：科普中国
制作：中国科学院月球与深空探测总体部、中国科学院国家空间科学中心 张湛蓝
监制：中国科学院计算机网络信息中心
火星，为什么是人类移民太空的首选地?
各种科幻电影里，人类把火星当作移民太空的目的地。现实中，浩瀚星空，人类都争相选择火星作为探测目标。2020，火星将会很热闹，美国、中国和阿联酋都有去火星的计划。
人类为什么如此执着于火星？这或许要从人类的火星情结说起。
图片来源：NASA
人类的火星情结人类对火星始终充满了向往。有人说，我们的生命原本就是来自火星，也有人说，地球的现在就是火星的过去。NASA的科学家还坚称在火星上发现的人脸和金字塔都是真的，而科幻电影《火星救援》中马特·达蒙成功在火星上种出土豆的桥段更是深入人心。
图片来源：电影《火星救援》
毕竟，人类在地球的摇篮里生活得太久了，而地球环境也在逐渐恶化，人类已经意识到“不能永远生活在摇篮里”。
随着火星探测的逐步深入和对这颗星球更加直观的认知，人类越来越发现火星与地球太像了。火星，这颗太阳系中的红色星球，简直就是蔚蓝地球的“孪生姐妹”，是一颗“袖珍地球”。
图片来源：NASA
如果火星具备人类生存环境，从地球到火星上生活，人类并不会感觉到太多的不适应。这深深地吸引着科学家们想要去探寻这对“孪生姐妹”相似之处背后的更多奥秘，以开启人类改造火星、移居火星的探索之路。
“孪生姐妹”的相似之处
火星之所以成为人类太空移民的首选地，首先是因为它与地球同处于太阳系的宜居带中，是与地球相对距离比较近的邻居之一。不仅如此，经过人类多年的火星探测和研究，我们发现，火星与地球相似之处还真不少。
图片来源：NASA (动图)
相似的昼夜交替和四季轮换
和地球一样，火星也有公转和自转。火星的一天是24小时37分，与地球有着几乎相同的昼夜轮替时间，在火星上看到的太阳也是东升西落。火星公转的轨道面与火星的赤道面倾斜角度为25.19度，与地球的倾斜角度23.5度非常接近，这使得它们同样拥有春夏秋冬四季轮换。
相似的地质和环境和地球一样，火星是由硅酸盐岩石为主要成分构成，有类似地球的固态岩石表面，属于“类地行星”家族一员，这无疑是人类家园最踏实的基础。火星的土壤和岩石含有丰富的矿物质及各种化合物，也是生命的基本组成物质。火星也有南北极，连两极的白色冰冠都如同与地球南北两极白色冰冠复制一般。火星上还有沙漠和平原、高山和峡谷……连龙卷风和沙尘暴都同样可以在火星上肆意横行，而且比在地球上还要嚣张得多。
和地球一样，火星周围也笼罩着大气层。不过火星大气层的主要成分是二氧化碳，人类可以通过技术手段从二氧化碳中提取出氧气，不仅可以供人类呼吸，还可以制成燃料。“火星探路者号”探测器和“旅居者号”火星车曾经记录了在火星表面向阳处一层薄薄的尘埃和砾石之下的温度为21℃，这恰好是令人感到舒适的温度。虽然火星在夜间和两极气温会低至零下100℃，相比之下，地球陆地最低温度也可以达到零下90℃。
此外，火星一直以来被认为有水的存在，甚至在火星表面似乎发现了液态水流过的痕迹，也有证据表明大量的水冰存在于极地的冰盖中，由各种证据都推测到火星上可能存在过生命，现在的火星也许就是地球的未来。
当然，来到火星，你还会发现更多有趣的现象。火星上的一年大约等于687个地球日,也就是说火星上一年相当于地球上两年的时间。如果在火星上跑跳或者提重物，只需要花地球上38%的力气，因为火星上的引力只有地球的1/3，在火星上人人都可以成为大力士,也很容易成为弹跳高手。
图片来源：NASA （动图）
图片来源：NASA （动图）
当然，火星虽然与地球十分相似，但是就目前已知的火星环境，还远不能满足人类基本的生存需求，比如火星的大气太稀薄、氧气含量太低、昼夜温差太大……
另一个方面，人类对火星的了解还很“肤浅”。人类从上世纪60年代起，已经开始向火星发射探测器，踏上了探索火星的征程。残酷的是，火星探测计划成功率不到50%。虽然屡屡遭遇挫折，但火星梦从没丢过，探索的脚步更是从未停止。
谁知道呢？面对未知，梦想万一实现了呢？
毕竟正是因为未来充满了未知，才使我们的探索和实践变得更有意义。
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出品：科普中国
制作：中国科学院月球与深空探测总体部、中国科学院国家空间科学中心 张湛蓝
监制：中国科学院计算机网络信息中心
月球和火星，哪个更适合人类移民？
先说答案：火星！火星不但是相比月球更适合人类居住，就是放眼整个太阳系，也找不到第二个比火星更适合人类居住的星球了！
火星，北极地区存在厚厚的冰层
这就是为什么人类对探测火星兴趣盎然、频频光顾它的原因。当然，也许太阳系内的一些卫星上，也有适合人类生存下去的条件，但它们都很遥远，以人类目前的技术，根本就不可能到达那里。而火星是地球的邻居，是除金星外距离地球最近的行星。
火星的自转
火星是四颗类地行星之一，也是最外侧的一颗类地行星。从内至外，太阳系八大行星依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。火星是地球的右侧邻居，与金星对应（金星是地球的左侧邻居），火星距离地球为5500万——4亿公里，最近时约5500万公里，最远时超过4亿公里。虽然是地球的邻居，但距离着实不近。但在宇宙空间里，行星间的距离普遍超过5000万公里（约三分之一个天文单位）。几千万公里的距离对于人类来说显得很遥远，但对空间天体来说，是很近的。
真实的火星地表
那么，问题来了，人类身边有个现成的月球，距离地球才38万公里，比火星近得多，而且还被登陆过，我们为何要舍近求远，非得要去探索火星呢？这也就是上文提到的火星是距离地球第二近的行星，而不是天体，如果按天体算，当然是月球最近，它是地球的卫星。人类探索火星，还想改造火星，以便将来登陆火星进而移民火星。却对距离最近的月球视而不见，只字不提，这究竟是何原因？
月球的表面令人恶心
其实，这个问题说白了就是月球和火星哪个适合人类居住继而生存下去的问题。很多人认为月球更适合，因为它近，近，近！重要的事情说三遍。我们知道探测宇宙空间，距离是最大的障碍。月球距离地球最近，是地球的忠诚卫士，日夜不停地伴随着地球，围绕着地球运转，夜晚还为地球照明，它也是天空中最亮的天体（第二亮是金星）。况且，月球在半个多世纪前就被人类征服过，美国有12名宇航员先后登上月球。但是火星，至今还没有航天员登上去过，移居月球怎么看怎么觉得比移居火星要划算得多。
“阿波罗8号”宇宙飞船拍摄的地球升起画面
然而，事实是如此吗？你看到的只是表面。实际上，火星才是人类的最佳移民星球，是人类的第二个理想家园，是将来人类移民的首选星球。
火星地表
那么，月球为什么就不适合呢？
月球对比火星，可以说没有任何优势。主要有以下几点：
⒈火星是行星，而月球只是颗卫星。火星上有大气，月球上没有。
火星的大气层虽然稀薄，但好歹有，能传播声音，也有天空，虽然是橘红色和昏黄色的天空，与地球的天空大相径庭，但毕竟有天空，给人一种“踏实感”。假如能站在火星的地面上，有身处地球荒凉沙漠、戈壁的感觉。当然了，由于重力仅有地球的五分之二，还不到一半，所以会感觉轻飘飘的。但月球不同，月球上没有大气层，天空永远是漆黑一片，即使是面对太阳，月面光亮无比，而天空依旧是黑漆漆的，非常恐怖。月球上没有空气，所以无法传播声音，即便你张口大喊，你也无法听到自己的呐喊，身边的朋友和亲人也听不到。如果说火星荒凉，那么月球就是死气沉沉，是一个连声音都不存在的“死”球。
月球的天空，永远是漆黑一片
⒉温差。
月球没有大气层保护，所以昼夜温差极大，从130℃到零下180℃，非常恐怖。白天，在太阳的直射下，月面升温迅速，很快就达到了130℃。这个温度能炒熟菜、蒸熟馒头！而随着太阳的落下，月球也逐渐进入黑夜状态，温度逐渐下降到－180℃，这个温度是所有生物都无法忍受的。而火星的温差较小，波动不大。火星的年综合平均气温在－40℃左右，在夏天的赤道附近，气温在28℃左右，非常适宜人类生存。即便火星上常年都是零下四五十度，人类也是可以承受的。要知道俄罗斯远东地区的奥伊米亚康，冬天的气温也在－60℃以上，极端低温达－73℃，当地居民照样生活在那里。而南极大陆，狂风低温，常年零下四五十度，人类还是能克服的。
“好奇号”火星车
⒊火星有春夏秋冬四季，昼夜交替与地球相似。
火星除了比地球小之外，其他的特征都与地球很相似。比如一昼夜也是24小时（比地球略长一点点），一年是687天，太阳也是东出西落。火星上的重力虽然只有地球的五分之二，但比月球大两倍，这点也比月球要强。例如，一个50公斤的小姐姐，在地球上是100斤，到了火星上变成40斤，但到了月球上，则只有16斤多点。人类在火星上活动，肯定比在月球上方便。
“天问一号”探测器着陆火星
⒊火星上有磁场，虽然不大，但比月球要好，月球上没有磁场，无法屏蔽有害的宇宙射线及太阳高能粒子，这点也很重要。
火星的磁场不大，但表面还是有一定的磁场的。关于磁场，对生命的存在意义重大。研究发现，火星在数亿年前与现今的地球一样，生机勃勃，多姿多彩，拥有无数生命，是一个繁花似锦的花花世界。然而正是由于火星磁场的消失（消失的原因不明），才让火星变成了现在这幅模样。可以说，没有磁场就没有生命。科学家预言，大约1亿年后，地球就将变成第二个火星，到那时候，人类一定要提前找好一个备用的家园，否则只能是灭亡。
“阿波罗14号”宇宙飞船降落月球
⒋水。火星上虽然没有液态水，但在两极地区蕴藏着巨量的冰。
这些冰将来都是可以改造成液态水的。水，对于生命来说与氧气一样至关重要，生命的最初起源也是来自于海洋中的水。没有水，也不存在生命，即使有，也无法存活、生存、繁衍下去。比如人体，含有70％的水，血液里的含水量高达90％，连骨骼里也含有15％的水分。而月球上是一滴水都没有，也没有冰，假如将来移民月球，靠什么生存呢？
美国的“毅力号”火星探测器着陆火星
⒌火星上的大气虽然只有地球的1％，但相对于月球来说要好得多。
火星虽然大气稀薄，但对于生命来说至关重要。它让火星保持住温差不至于过大，也能阻挡太空中小行星、流星及陨石对火星的撞击。根据月球的表面巨量的陨石坑来看，月球无时无刻不在遭受撞击，它也间接保护了地球。在太阳系中，木星是地球的第一道屏障，而月球就是第二道屏障。而火星的地表，陨石坑就明显少得多了，这就是得益于那层薄薄的大气。
中国的“祝融号”火星车从“天问一号”上徐徐开下
最后，火星是行星，月球是卫星，火星比月球大得多。概括来说，火星比地球小一半（大约数），但比月球大一倍（大约数值）。可以这样理解：一个地球约等于两个火星，一个火星约等于两个月球。根据经验，生物生存的星球，不能太大也不能太小。太小了，地面也不是那么“平”了，你可能走几步就有一种“掉”下去的感觉。你看地平线都可能看不到。天体太小，引力也就太小，风险也就太大，不适宜生命存在，也不适宜生物生存。
中国的“天问一号”探测器
再说了，太小的天体，比如月球，它是一颗卫星，在太空中的存在价值没有行星高。例如，太阳系中少一颗两颗卫星问题不大，甚至都无关紧要，但要是少了一颗两颗行星，那就大事不妙了！比如太阳系中没有了木星，那整个太阳系也许就不存在了。
真实的火星地表
综上，地球如果要移民，火星是不二之选，而月球根本就不用考虑。不管从哪方面说，火星都比月球要好得多。唯一的缺点，就是远！不过远也是相对月球来说的，对比其他行星，火星还是要近得多了。比如土卫六，比如木卫二，火星都比它们要近得多。
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