本书是由国内一流科学家为中小学生撰写的关于火星的科普读物,同时对从事深空探测的科技人员也有一定的参考价值。 本书简介: 本书用通俗易懂的语言和三百余幅彩色图片全解火星的神秘和对火星地球化的设想,是很直观的火星科普读物。火星是与地球相邻的星球,在地面上用肉眼就可以观测到。因此,早在远古时代,就流传着许多关于火星的神话故事。比如希腊神化中的宙斯的儿子、奥林匹斯十二主神之一的阿瑞斯,中国古代的“荧惑”星。及至现在,火星占据了人类对宇宙无限遐想的中心位置。古往今来众多以火星为题材的科幻小说和影视作品更进一步加深了火星的神秘感,激发了人类探索火星的热情。 作者简介: 焦维新,北京大学地球与空间科学学院教授、中国空间科学学会探测专业委员会副主任、中国光学学会空间光学委员会委员、中国科学院老科学家科普演讲团成员。1965年考入北京大学,1970年毕业后,一直在北京大学从事教学和科研工作。1992年至1993年在美国加州大学洛杉矶分校做访问学者。研究的主要领域为空间探测技术、行星科学、空间天气学;出版的主要著作有《空间探测》《行星科学》《空间天气学》和《太空探索》等。经常应邀到中央电视台、北京电视台和香港凤凰卫视做关于太空问题的专家访谈节目。 目录: 第一章战神的真面目 火星的神秘色彩 1火星科幻何其多 2“萤火”照亮火星 火星的真实面目 1与地球比较 2全球四大奇观 3火星车看到的景象 火星地质公园 1壮观的超大构造 2迷人的特殊地貌 第二章火星探测的故事 怎样到达火星 1路线最重要 2机会是关键第一章战神的真面目 火星的神秘色彩 1火星科幻何其多 2“萤火”照亮火星 火星的真实面目 1与地球比较 2全球四大奇观 3火星车看到的景象 火星地质公园 1壮观的超大构造 2迷人的特殊地貌 第二章火星探测的故事 怎样到达火星 1路线最重要 2机会是关键 3“坟墓说”的由来 环绕与着陆 1掌握刹车的时机 2难以置信的低级错误 3火星快车的困惑 4三种着陆方式任你选 5“机遇”号创奇迹 第三章火星上有水吗 现在确有水冰 1极冠冰山有水冰 2高纬蕴含厚冰层 3地下遍布冰冻水 4陨石坑底令人惊 5中纬有冰川沉积 6极区土壤中有冰 历史上有液体水吗 1宽广的外流河流 2陨石坑壁的水流痕迹 3多处发现含水矿物 4火星上含水矿物的探测 5中纬的泥石流痕迹 6沟壑 7巨大古代海洋 古海洋为什么会干枯 1磁场消失说 2气压过低说 3引力不足说 4自转轴倾斜说 第四章火星上有生命吗 从“火星运河”谈起 1“火星运河” 2“火星脸”与“火星人” 寻找火星生命的八大线索 1火星甲烷 2碳酸盐矿物 3来自火星的陨石 4黏土矿物 5古代湖泊 6早期的大北海 7希腊盆地 8火星洞穴 未来寻找火星生命的思考 1候选地区的思考 2近期探索的预选区域 3远期寻找生命的思考 第五章未来的火星探测 多功能火星车 1“火星科学实验室” 2火星生物学探测计划 中俄联合火星探测 1福布斯-土壤取样返回 载人探测火星 1人类为什么要登陆火星 2载人登陆火星的运载火箭 3载人登陆火星的飞船与着陆舱 4大气层中的减速技术 5载人登陆火星的返回系统 6载人登陆火星的三大“软件” 7整体飞行方案赏析 第六章火星基地 为什么要建立火星基地 1深入认识火星的条件 2探索火星适居性的前提 3局部改造火星的序幕 4提高人类生存能力的实践 在哪里建立火星基地 1四项基本原则 2巧妙利用地形 3注重科考价值 4就地资源利用 火星基地构成 1生命保障系统 2地球—火星运输系统 3火星表面交通工具 4电源与热控系统 5科学试验设备与实验室 6通信系统 7就地资源开发利用系统 多种形式的火星基地 1多功能型 2居室处于地下型 3陨石坑内型 4特殊建筑风格型 5五花八门的火星基地 第七章火星地球化 从幻想到现实 1什么是火星地球化 2为什么要进行火星地球化 3并非天方夜谭 火星地球化的方法 1加热升温方法 2改变大气成分的方法 3增加液体水的方法 火星地球人的步骤 1前生物阶段(0年—100年) 2微生物阶段(100年—300年) 3苔藓植物阶段(300年—600年) 4开花植物阶段(600年—700年) 5北方植物阶段(700年—800年) 6温暖的生态系统(800年以后)美国航空航天局确定的目前火星探测目标包括四个方面:求证火星过去和现在是否有生命存在,研究火星气候的特征,分析火星地质演化的特征和为载人探测火星做准备。这些科学目标也是其他国家探测火星所追求的主要目标。如果人类做好了载人探测火星的准备,那么一个突出的问题是:人类为什么要登陆火星?已有环绕火星运行的科学卫星、有各种火星着陆器,将来还将开展取样返回探测,那么投入巨资,将航天员送到火星,是否有必要? 其实类似问题在开展载人登月时就遇到了。对于人类登陆火星来说,又有一些特殊的方面,如:火星比月球距离地球更加遥远:载人登陆火星的风险远高于载人登月;一些关键技术短期内难以突破;火星上也没有像氦-3那样诱人的资源。凡此种种,人类究竟有哪些要登陆火星的理由呢? (1)人类对大自然、对宇宙空间的探索是永无止境的。载人登陆火星,就是人类探索精神的体现。尽管会遇到许多挑战,但人类的历史就是不断面对挑战,迎难而上,不断创造奇迹的历史。载人登月是上世纪人类在太空探索方面的里程碑事件;在21世纪,特别是在人类太空探索的第2个50年内,最重大的事件恐怕就是载人登陆火星和发现地外生命。 (2)火星的许多科学问题的最终解决,离不开人类的直接参与。弄清火星上现在和过去是否有生命,这个问题的难度很大。在火星表面,由于恶劣的气候和强大的粒子辐射,很难维持生命存在;而在一些洞穴,或溶洞区域,机器人难以到达,即使能到达,也难以对复杂问题作出正确判断。而训练有素的航天员,可以容易判断和解决一些现场遇到的问题。
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