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漫游火星——土摩托的科唬大作(5)
fs007
2010-9-19 09:15
转基因的农药——土摩托的科唬大作(6) Cocaine Science——土摩托的科唬大作(4) 甲烷——土摩托的科唬大作(3) 甲基安非他明——土摩托的科唬大作(2) 男人为什么长乳头?——土摩托的科唬大作(1) 寻正 下面模仿土摩托煸煸情: 有一个想法十分诱人,就是批翻颇有名气的科学记者土摩托袁越,证明自己在科学上很有底气。 今年8月,土摩托对着寻正举起了科学大棒,即将开始为期数年的科学论战。这一次论战是数个月前就埋下了种子的,土摩托极力吹捧方舟子,喻其为中文唯一可读的科普,让多次批判过方舟子科普的寻正鄙视其人见识,公开嘲笑“唯一可读科普论”,虽然没点土摩托的名,土摩托却是暗恨在心。怎么排解这份怨恨呢?有一个办法十分诱人,那就是号召科学记者封杀寻正。 其实,封杀这一招很早就被方舟子试过了,他不敢跟寻正正面交锋时,都是攻击发表寻正文章的杂志。寻正嘲笑方舟子的科普时,也一样地嘲笑发表方舟子文章的报纸,中国青年报因为经常发表垃圾科普而被寻正斥为中国毒害青年人报。给方舟子纠错太容易,每关注一篇文章,都能装一大框,我也想另外找人检验自己的纠错能力。于是,嘲笑土摩托的计划就顺理成章地排入了我的日程。 土摩托突然发现世界变了,因为他的身份与学识全部受到了质疑。学历造假不敢辩解,工作经历造假也不敢辩解,而引以为傲的科学,也一夜之间崩塌,还有什么比抓了他的科普一篇不留地依次嘲笑纠错更有说服力的呢?以前有人嘲笑过土摩托,但没人认真地考证他在科学上的功夫,总让他有辩解的余地。这一次,土摩托面临其科学记者生涯的冰川世纪,连汗毛根儿,都结着冰渣。 此文揭露土摩托胡乱拼凑他没读懂或者读不懂的科普,《一觉醒来,火星到了》。此文是《生命八卦》这本垃圾科普书的第五文。三联生活周刊已经用这样的劣质科普骗了读者一次钱,土摩托将之编撰成集,还要再骗一次钱。请大家捂紧自己的腰包。 请大家欣赏土摩托袁越的科学硬伤: 如果一个科学作者写科普停留在科幻的水平,那无疑是不合格的。冬眠并不见得是个好主意,因为人要冬眠,会涉及到很多的东西,技术的难度不说了,即使是成功了,那也是用盛放人食物或者活动空间交换冬眠设备,哪一个需要空间或者运量更大,还很难说。正因为如此,没有哪个国家的宇航局认真地在考虑这种方案,包括NASA。 NASA从无冬眠计划,也从未资助过相关研究,短期内,也不会支持这种看起来太遥远的技术开发。 登陆火星,需要耗时30个月。这是因为地球与火星在各自的轨道上运行,周期不同,地球与火星相距最近每26个月发生一次,现在的技术,速度上仅够单程往返一次,因此,如果送人到火星,需要在下一个周期时返回,耗时达30个月。 DADLE诱发松鼠冬眠,那是1980年代观察到的事情,可不是2004年的成果。科学家在2004年实验中用DADLE诱导培养细胞进入冬眠状态。从理论上讲,还是有突破的。 大鼠不会冬眠,但它面临食物紧缺时,还进入Torpor(短期冬眠或者麻木)状态,减少生命活动,这是不能忽略的现象。 “硫化氢普遍存在于石化工厂的‘酸性气田’中”?天然气分两种,酸气(Sour Gas)与甜气(Sweet Gas),酸气占所有天然气的40%。酸气的定义是硫化氢含量超过4ppm(百万分之4)。酸气是工业硫的一个重要来源,在美国占15%。 一氧化碳中毒,其机理主要是血红蛋白被一氧化碳结合,不再能运输氧,导致组织细胞缺氧。而硫化氢阻断细胞呼吸,导致细胞组织不能利用氧产能,原理上存在根本区别。与硫化氢中毒机理相近的是氰化氢,都阻断细胞呼吸,从而导致有氧也不能利用产能,最终导致细胞死亡。 匹兹堡大学实验,“这些狗没有一只表现出任何损伤”?可笑。匹兹堡大学实验结果刚出来时,因特网上就传匹兹堡大学制造出“僵尸”狗(Zombie Dogs),因为部分狗发生严重的神经后遗症,表现得象僵尸。后来波士顿的麻省综合医院的学者在猪身上做同样的实验,成功率也只有90%,这已经是了不起的成功了。 罗斯等人最先用的就是一氧化碳,在低等动物效果不错,但不能用于哺乳动物,因为毒性太大。“它结合血红细胞的能力太过强大”?一氧化碳结合的是血红蛋白。“血红细胞”?“氧类似物”? “罗斯把大鼠暴露于高达80%的硫化氢气体中”?我的天,缺乏常识,真用80%的硫化氢,几秒种恐怕也死得一干二净。罗斯使用的浓度是80ppm,百万之80,这个浓度人能忍受一段时间,但会引起眼损害。300ppm以上的浓度就可能引起死亡。 在罗斯的实验中,大鼠体温是一直下降的,不会“稳定在超过比环境温度高2度的地方”。人们问罗斯为什么不做更长实验,罗斯避而不答。 “原本不会冬眠的大鼠被硫化氢诱导进入了冬眠期”。不会冬眠的大鼠有什么冬眠期?要说“冬眠状态”。 罗斯在论文中指出地球早期……,呵呵,方舟子综合征来了,方舟子没读过原文,喜欢冒充读了原文,然后用肯定的语气告诉你一大堆原文中没有的东西或者错误的东西。罗斯在科学杂志上发表的是一个通信,只有一页,还包括四幅图,很占空间的标题,作者根本就没空间讨论其发现的意义。 罗斯关于早期地球生命的讨论,不太靠谱,不太象罗斯的话,是土摩托臆测后添加的。在2008年Peter Ward针对罗斯的发现进行过讨论,认为2.5亿年前地球上发生的生命大灭绝中含有大量的硫化氢,让大部分生命中毒而死,而没死的,大概就是进入了自我保护的冬眠状态的这些生物。换句话说,生物对硫化氢的反应大概是自然选择的结果,不会反应的都灭绝了。 “那个时候地球上只有硫化氢,生物只能利用硫化氢来产生能量”。土摩托臆造罗斯观点,缺乏常识。在缺氧状态下,某些生物利用硫来接受氢,产生微少的能量,远远不能跟氧化过程相比,这是为什么生物细胞呼吸更多地采用有氧呼吸的原因。产生硫化氢只能产生很少的能量,因为大量的能量储存在硫化氢里,硫化氢的氧化能产生大量的能量——这是有氧呼吸了。罗斯会说这么愚蠢的话? “当细胞缺氧或者用氧过度时便会自发产生硫化氢,通过和氧气竞争来减缓氧代谢的速率。”这一句话毫无逻辑,同样不可能是罗斯的话。人体会产生硫化氢,其主要生理作用是进行一些生理调节作用,比如扩张血管,因此,人体也有自然的清除机制——氧化后排除。细胞缺氧时产生硫化氢(大错),而产生的硫化氢又和氧气竞争来减缓氧代谢的速率?啥时硫化氢又有能力跟氧竞争了?竞争啥?硫化氢跟氰化氢一样,阻断细胞呼吸过程中的一些酶作用,可不跟氧竞争什么。 从进化的角度看问题有意思,但需要从可卡因的兴奋中醒过来再说……铃铃铃,梦游火星者醒过来了么? 转基因的农药——土摩托的科唬大作(6) Cocaine Science——土摩托的科唬大作(4) 甲烷——土摩托的科唬大作(3) 甲基安非他明——土摩托的科唬大作(2) 男人为什么长乳头?——土摩托的科唬大作(1) 附:一觉醒来,火星到了 作者:袁越 有一个办法十分诱人,就是让宇航员冬眠到达遥远的火星。 今年3 月,美国航空航天局(NASA)发射的一颗探测卫星终于进入了火星轨道,即将开始为期4年的科学考察。这颗探测卫星是2005年8月份就发射了的,假如这是载人飞行的话,为期半年的长途旅行要耗费大量的食物和水,目前没有任何火箭能够产生足够的推力把这些给养送到遥远的火星上去。怎么解决这个难题呢?有一个办法十分诱人,那就是让宇航员们冬眠 。 其实,冬眠这一招很早就被科幻小说家想出来了,不少以星际旅行为主题的电影里都出现过类似情景。不过宇航界一直没有下大力气去研究,毕竟人类目前的技术手段最多只能把宇航员送到月球这样的近距离目标,犯不上冒那么大的风险。但是按照NASA最近提出的火星计划,需要一次送6名宇航员去火星,单程就需耗时6个月,先不说食品、氧气和水的供应问题,光是解决这些宇航员因长期封闭所产生的心理问题,就足够NASA忙活的。于是,这个冬眠计划终于被提到议事日程上来了 。 其实,早在2004年,欧洲宇航局就公布了一项研究成果,提出一种名叫DADLE的类似鸦片的化学物质能够诱发松鼠进入冬眠期 。但是这项实验从理论上讲并没有太大的突破,因为松鼠本来就会冬眠,科学家对一些已经失去冬眠能力的哺乳动物更感兴趣。 去年,美国西雅图一家癌症研究所的科学家马克•罗斯终于做到了这一点。他领导的科研小组成功地诱导大鼠进入了冬眠期,而且所用的诱导剂也是一种哺乳动物自身就能产生的化学物质:硫化氢(H2S)。稍微有点生化常识的人都知道,硫化氢是一种有毒气体,普遍存在于下水道和石化工厂的"酸性气田"中。它能够和细胞色素C氧化酶结合,而这种对新陈代谢很重要的蛋白质通常都是结合氧气的,于是硫化氢剥夺了细胞利用氧气的能力,这一原理非常类似于一氧化碳(煤气)中毒 。 那么,这种毒气怎么会诱导冬眠的呢?事情还得从一种线虫说起。罗斯的研究小组发现,绝对无氧的环境可以诱发线虫进入冬眠状态,再恢复供氧后也不会对线虫造成损伤。但是,微量的氧气(0.01%~0.2%)却会让发育中的线虫试图继续发育的过程,结果则是致命的。这种低氧环境非常类似于人类的缺血状态,因为即使把人放在完全没有氧气的屋子里,人血液中剩余的氧气也将使人体组织无法达到完全无氧的状态。因此,低氧状态下的线虫的死亡和人类在缺氧状态下的死亡是很类似的。 那么,怎样才能使人体组织处于完全缺氧的状态呢?美国匹兹堡大学的科学家曾经做过一个有名的实验,他们先通过诱导的办法让实验狗心脏停搏,然后用低温生理盐水为这些狗施行换血,生理盐水携带氧气的能力比血液低很多,因此狗组织中的含氧量被显著地降低了。这些狗丧失了意识,不再有呼吸和心跳。然后科学家再用输血的办法使狗苏醒,这些狗没有一只表现出任何损伤 。很显然,完全无氧状态能够诱导像狗这样的高等动物进入冬眠状态。 但换血这个办法太过麻烦,危险性也大。有没有更好的办法呢?有,那就是使用氧气的竞争剂。大部分这类竞争剂都是有毒的,因为它们会妨碍细胞利用氧气产生能量的过程。一氧化碳就是这样一种知名度很高的竞争剂 ,但是它结合血红细胞的能力太过强大,因此罗斯他们只好尝试使用其他的氧类似物。因为硫化氢属于常见的工业毒气,有关它的资料和数据十分详细,因此它被选中了。 罗斯把大鼠暴露于高达80%的硫化氢气体中 ,结果大鼠的体温很快下降,最后稳定在比环境温度高2度的地方。它们的二氧化碳排放量显著降低,最终可降低10倍,显示它们的新陈代谢速率降到了正常大鼠的1/10。这些大鼠均停止了活动,表现出意识丧失的状态。换句话说,原本不会冬眠的大鼠被硫化氢诱导进入了冬眠期。 那么,这种冬眠状态是被动诱导出来的,还是大鼠体内本身就有的一种应急功能呢?罗斯认为是后者。他在论文中指出,地球上的早期生命所处的环境和现在很不一样,那个时候地球上只有硫化氢,生物只能利用硫化氢来产生能量。随着氧气量的增加,生物逐渐进化出了氧代谢,但是仍然保留了硫代谢的机制。事实上,氧代谢和硫代谢从机理上看十分相似,至今人体还会自发产生硫化氢,只不过此时的硫化氢所扮演的角色发生了转变,变成了氧代谢的拮抗剂。当细胞缺氧或者用氧过度时便会自发产生硫化氢,通过和氧气竞争来减缓氧代谢的速率。也就是说硫化氢的这种平衡功能其实是细胞固有程序的一部分。 这个例子再次说明,从进化的角度看问题是一种很有用的思维方式,很多看似奇怪的生命过程都可以从进化中找到答案。 这项实验意义重大,也许在不远的将来?我们将能够读到下面的报道:铃铃铃……闹钟响了。宇航员一觉醒来,火星到了。
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伪劣科普打假
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增强火星磁场使火星变为第二个地球
zbouyang
2010-8-21 10:04
火星目前是荒漠一片,其主要原因是火星磁场很弱,没有磁场保护,使得火星表面大气和水分被蒸发殆尽。人类居住的地球已经十分拥挤,移民火星是人类走向太空的第一步。为了移民火星,就必须再造火星大气,这首先需要在火星的南北极各建设一个核电站(或太阳能电站更可行些),产生人工直流磁场。随着该磁场的建立,太阳风中的高能带电粒子将被阻挡在火星外围,而火星本身质量很大,它在不断吸收来自外空的水分等物质,其内部也会有气体冒出来,这样经过几百年,就可以在火星上建立浓密的大气,在火星表面就会出现海洋,则适合于人类生存的第二个地球就出现了。那时,人类就可以安全地移民到火星上去了。
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生活点滴
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剑指火星:二十一世纪的太空美国梦
chenzhao
2010-7-16 12:38
环顾内太阳系,除了地球以外的天体,多数都不是可以久住之地。月亮是一个纯粹的死石头,金星是可以熔化铅的高温高压炼狱,水星时刻接受着太阳高能粒子的轰击。其它小天体连重力都无法提供,而长期失重的人类迟早都会骨质疏松,钙流失,患上各类疾病。 但是有一个地方,虽然远不如地球,但与其它地方相比,显得尤其珍贵,那就是火星。2008年,Phoenix 着陆器发现北极存在大量水冰的确凿性证据。(月球水的发现与此无法相比,毕竟那是Phoenix一铲子下去见冰的实实在在的证据,不但有水这种化合物,而且是可开采的水冰)此外火星有着远比月球优越的温度环境,重力环境,连火星日也接近于地球生物的自然节律。 刚刚,今日太空飞行(spaceflight today)报道, Compromise NASA bill gets bipartisan endorsement, 我们知道美国不再玩航天飞机和近地轨道载人航天了。以重返月球为目标的星座计划几近夭折了。 今后NASA在载人航天上的目标依次是:环绕月球、飞越拉格朗日点、登陆近地小行星,最终在2030年代将至少完成载人环火星飞行,并可能登陆火星的卫星。美国知道,其它航天强国,如印度等,可能在本世纪前半叶完成登月,美国计划通过这一系列活动,再次拉开与其它航天强国的差距。 最终目标:火星!如果19世纪美国天文学的先驱,火星研究专家P Lowell 泉下有知,应当会感到欣慰的。
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移民火星已经“不再”遥远
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jiangxun
2010-6-10 10:09
作者:蒋迅 近年来,人类对火星的探索日益频繁。最近看到报导, “火星-500”模拟登陆火星试验 (Mars 500)志愿者名单公布 (在此之前已经有一次 105天的前期试验 ),其中还有 一名中国人王跃 。如果说人类要飞出地球,移民到另一个星球的话,火星无疑是最佳的选择。但是,火星目前显然不是一个适合人类居住的地方,其中一个重要原因就是,火星的温度太低了。於是,在全世界都在谈论如何避免地球变暖的同时,科学家们却在谈论如何让火星变得暖和起来。 那么,人类移民火星是否真的可行?如果可行,路线图是什么?下面的两张图片就揭示了一个科学家们的“千年移民”思路。 第 0 年 (就是现在):这个千年计划由一系列的18个月的任务开始。每一组宇航员在火星基地上建立小型居住模块。 第 100 年:释放出火星土壤中和极地冰层下的二氧化碳到大气层中。还有一个办法是在空间中设置一些镜子,把太阳光反射到火星的冰面上。 第 200 年:天空开始下雨,水开始在地面流淌,足够多的二氧化碳释放出来增加了大气压并让火星的温度上升到冰点以上。微生物、水藻和地衣开始在岩石上附着。 第 600 年:在微生物制造了有机土壤并向大气层排除一些氧气之后,可以引入开花植物。地球上寒冷地带的植物甚至温带森林都可以生根发芽。 第 900 年:如果需要的话,城市的能源可能先由原子能发电站和风力发电机提供。如果能建设聚变反应堆的话,它应该是最有可能提供长期能源的来源。 第 1000 年:火星人可以带着氧气罩走出居住区,氧气在千年之后还是不够。这就是这个“千年移民”的最后结果。 据报导, 美国航天局拟5年增60亿美元预算研究载人上火星 。看来人类真的是下定决心要把火星变成第二个地球。不过,即使这个千年计划真的可行,也并不意为着人类移民火星是现实的。比如说,由於火星的大气层相对稀薄,磁场也相对微弱,太阳风暴对火星人将有严重的伤害。人类还必须能对太阳风暴有较好的预报手段。更多的人担心 人类的活动可能给火星带去污染 。中国首个火星探测器“萤火一号”就是要搭乘俄罗斯的运载火箭飞向火星。而俄国的发射计划里明确 将搭载一些微生物 而受到广泛的批评。另外,这样的千年计划是不是能得到资助也是一个很大的问题。从地质时代的变迁来看,在地球变得不适合人类居住之前,火星能否会变得足够温暖也是一个未知数。不过,如果真能找到让火星变暖的办法,那么移民火星可能真的是“不遥远”了。 YouTube 有两个视屏,推荐一下: Colonizing Mars 1 和 Colonizing Mars 2 。 新科学家 有一篇类似的文章:“ Designing greenhouses for the Red Planet ”。除了火星,人类也在寻找其它适合人类居住的星球,比如 土星卫星可能适宜生命生存 。现在, 科学家在一颗小行星上发现水和有机物质 ,使得人类更坚信地球不是唯一的适合人类生活的星球。到底人类会首先到达哪里呢?这还有待航天大国的科学家们来回答。
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航天
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火星探测大事记
lutianan
2010-4-25 00:10
美国总统奥巴马4月15日在佛罗里达的肯尼迪航天中心公布了他为的太空探索蓝图。并且美国政府计划在今后5年向航空局增加60亿美元预算,主要用于研究更先进运载火箭以实现人类在太空长时间旅行。与此同时,美国政府将暂停布什政府提出的重返月球计划,把美国太空探索的目的地从月球转为更远的火星。这使得这颗离地球不远的行星再一次进入了人们的视线。很久以来,登陆火星、居住火星一直是人类的梦想,美国作为一个航空航天大国有望继续保持其在深空探测领域的优势,率先实现火星登陆。 其实,对于火星的探测,由来已久,从上世纪美俄两国军备竞赛开始,双方就不断地尝试对火星做更深层次的了解。下面,我将与大家分享世界各国的火星探测大事记。 1960年10月10日,前苏联向火星发射了第一枚探测器。紧接着就在四天以后,第二枚火星探测器升空。然而这两枚火星探测的先行者却连地球轨道都没能到达。 1962年11月,苏联发射的火星1号探测器在飞离地球1亿公里时与地面失去联系,从此下落不明,它被看作是火星探测的开端。 1965年7月,美国水手4号飞近火星,从距火星1万公里处拍摄21幅照片,发现火星上存在大量环形山,大气密度只有地球的1%。 1965年,苏联发射的探测器2号到达了火星附近后与地球失去联系,其探测情况没有公布。 1969年,美国水手6号和水手7号再次掠过火星。它们拍摄的200多幅照片表明,火星表面温度比预想的更低,大气中二氧化碳含量高达95%,水蒸气几乎难以寻觅。 1971年,苏联发射的火星2号投下的探测仪器摔毁在火星表面,火星3号由于赶上火星沙暴,着陆舱仅工作了22秒钟便与地球失去联系。 1972年,美国水手9号探测器沿火星外层空间轨道飞行,发回7329张照片。 1974年,苏联火星5号环绕火星轨道飞行数天,火星6号和火星7号探测器在火星着陆。 1975年,美国发射海盗1号、海盗2号探测器。1976年7月和8月,它们的着陆器分别在火星成功着陆。 1989年,苏联福波斯1号和福波斯2号探测器在前往火星途中失踪。 1992年9月,美国火星观察者号探测器发射升空,在1993年8月进入火星大气层前与地面失去联系。 1996年,俄罗斯火星96航天器发射失败。 1996年11月,美国火星环球观测者探测器发射升空,并于1997年进入环火星轨道。 1996年12月,携带旅居者号火星车的美国火星探路者号探测器发射升空,1997年7月4日在火星阿瑞斯平原着陆。这枚探测器持续运作了10年,最后在2006年11月5日失去讯号联络,它是最成功的火星任务之一。 1998年7月,日本发射希望号火星探测器,预定于1999年10月抵达火星,但上天后厄运不断,2003年12月日本航天机构宣布这次火星探测使命终告失败。 1998年12月,美国火星气候探测者发射升空,但1999年9月在进入火星大气层时被烧毁。 1999年1月,美国发射火星极地着陆者探测器,它在预定着陆时间过后下落不明。 2001年4月,美国发射奥德赛火星探测器。2002年,奥德赛探测器发现火星表面和近地表层中可能有丰富的冰冻水。 2003年6月2日,欧洲宇航局火星快车探测器发射升空,它携带的猎兔犬2号登陆器预定于2003年12月25日凌晨登陆火星,但直至今日地面控制中心仍未与其取得联络。 2003年6月10日,勇气号发射成功;同月25日,机遇号发射成功。二者于2004年1月3日和24日分别登上火星。 2005年08月12日,美国发射火星勘测轨道飞行器。2006年3月24日,美国国家航空航天局公布了火星勘测轨道飞行器发回的火星表面高清晰照片。 2007年8月4日,美国发射凤凰号火星探测器,于2008年5月25日登陆火星。 我国火星探测起步较晚,萤火一号原计划于2009年10月和俄罗斯的火卫一-土壤卫星一起搭载天顶运载火箭从拜科努尔航天中心发射升空。大约经历10至11个半月的飞行后,进入火星轨道。但俄方决定将福布斯土壤火星探测器的发射时间推迟至2011年10月,目的是为了进一步保证该项目实施的可靠性。因此,直到目前,我国在火星探测领域依旧是空白。作为一个航天大国,中国理应在火星探测中分得一杯羹。我认为,应该在强调合作的同时加强自我创新能力,有条件地独立完成行星探测项目,为我国航天技术再上一个新台阶奠定基础。
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[转载]奥巴马发布新太空计划:数十年内登陆火星
xupeiyang
2010-4-18 19:48
顿4月15日电 (记者 李静) 美国总统奥巴马15日在佛罗里达的肯尼迪航天中心公布了他为美国制定的太空探索蓝图,表示该计划将在未来数十年内实现美国人登上火星的梦想。 实施这项新计划,我们可以更快、更频繁地接触太空。奥巴马对美国航天局的官员说,我相信我们能够在本世纪30年代中期以前实现人类环绕火星飞行,并安全返回地球。 美国政府计划在今后5年向航空局增加60亿美元预算,主要用于研究更先进运载火箭以及实现人类在太空长时间旅行。与此同时,美国政府将暂停布什政府提出的重返月球计划,把美国太空探索的目的地从月球转为更远的火星。 而在实现环绕火星飞行的下一步,美国将实施火星登陆计划。我期待在有生之年看到这一目标的实现。奥巴马说。 奥巴马表示,美国有望在2025年以前拥有适用于更长距离太空旅行的航天飞船。我们将在人类历史上第一次把宇航员送往小行星。 奥巴马今年2月向国会提交的2011财政年度政府预算开支报告中即建议取消前任政府制定的星座计划。布什政府于2004年制订了星座计划,提出2020年前将美国宇航员再次送上月球并建立永久基地,为登陆火星做准备。 一名白宫高级官员介绍称,与上届政府提出的星座计划相比,新计划有望使新型火箭提前两年面世。新型火箭能将人类送往远离地球的位置。不同于星座计划中的战神系列运载火箭,这种新型火箭包含更多新概念,如在太空轨道上补充燃料等。 奥巴马政府认为,重返月球是一种资源浪费。我们已经到过那里,我们还需要探索更多的地方,了解更多的事情。奥巴马说,太空计划对美国来说并非奢侈品,而是必须品;美国政府将持续支持人类太空探索,不仅仅通过提供资金,而且我们会有明确的目标和更长远的规划。 奥巴马的设想尚未获得国会支持,已招来众多批评和质疑。1969年至1972年登月的部分宇航员联名发表公开信,指责奥巴马在财政预算中取消了对重返月球计划的支持。他们认为此举将使美国沦为太空探索领域的三流国家。 而一些国会议员则担心取消星座计划将造成更多失业。肯尼迪航天中心的主管阿拉德布泰尔表示,随着航天飞机飞行任务的终止以及星座计划取消,该中心约7000员工饭碗不保。 美国现役3架航天飞机----发现号、奋进号和阿特兰蒂斯号将在今年退役。美国将在此后4年的时间里没有载人航天飞行能力。在这段时间里,往返国际太空站只能依靠俄罗斯的Soyuz。(完)
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院士说我国有望2013年独立探测火星
pinjianlu
2010-4-12 17:10
院士说我国有望2013年独立探测火星: http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2009/9/223701.shtm 我想我们最好派一个象杨利伟那样的英雄,实现载人登陆火星,据说需要飞行大约十个月左右。那么可以指定康帅博方便面为指定太空方便食品;哇啥啥为指定太空饮品;依利为指定早餐奶品 到时候才真的是一个创举呢!超越美国第一个实现载人太空旅行。 而且还可以拉动内需,提高GDP数字,何乐而不为呢?
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如何从地球飞向火星
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runningabc
2010-3-26 17:10
本文主要翻译自 http://library.thinkquest.org/12145/orbits5.htm 对于探测火星这样一个航天任务而言,其中一个重要问题就是飞行轨道的选择问题,因为不同的飞行轨道对应了不同的飞行时间与燃料消耗,并最终直接关系到任务能否最终完成。 下面,我们来讨论这个问题。为了简化问题,在讨论当中我们假设火星和地球都在同一个平面上且两者的公转轨道都是圆轨道。 低地球停泊轨道 虽说把飞船送到低地球停泊轨道绝非一件简单的事情,但迄今为止进行过的大多数深空探测任务都在把飞船 / 航天器送入向目标天体的转移轨道之前先进入停泊轨道。这在理论上没有任何问题,只是需要利用火箭克服地球引力。 为了到达高度为 r 的地球轨道,需要的速度为 其中 Me 是地球质量, R 是地球半径。 从地球停泊轨道到火星 在整个飞行任务中,从地球到火星的转移轨道是最重要的一部分,这段旅程将对推进系统提出严格要求。 从能量来考虑,如果不采用光压、引力加速等飞行技术,霍曼转移轨道将是最节省能量的。所谓霍曼转移轨道,即一条分别与地球和火星相切的半椭圆轨道。 如果采用霍曼转移轨道,飞船将利用上地球绕太阳的公转速度 30 千米每秒。飞船只需在停泊轨道上进行一次点火,利用推进器给一个适宜的速度增量,随后在理论上飞船将主要在太阳的引力影响下驶向火星。 如下图所示,飞船相对太阳的转移角度为 180 ,注意:为了方便考虑问题,在转移轨道两端分别没有考虑地球引力和火星引力的影响,将转移轨道近似处理为只在太阳引力影响下的二体问题,由于地球和火星的引力范围要远远小于转移轨道的弧段所在范围,这样的处理是合理的。 为了将飞船从地球的绕日运行轨道转移到地球轨道以外的火星轨道上,我们需要额外的燃料来使飞船加速,因此,稍后我们将要来计算这种转移轨道所需要的速度增量。 让我们先来计算发射窗口。 我们知道,除了对飞行总时间和能量消耗等条件有要求之外,整个任务还对发射时的地球、火星在空间上的排列位置也有约束。对于霍曼转移轨道,要求在地球停泊轨道上点火加速后的转移轨道近日点在地球(离日心距离称为 dEarth ),远日点在火星轨道上(离日心距离称为 dMars ),并且当飞船抵达火星轨道时,火星恰好也运行到那个点上。 如果既不考虑地球与火星之间的轨道夹角,也不考虑它们各自在轨道偏心率,那么我们可以很容易计算出发射时(即在地球停泊轨道上点火加速切入转移轨道时)地球和火星与太阳连线的夹角(即上图的 aMars-aEarth ),当火星地球与日心连线夹角等于这个值时即为一次发射时机,即发射窗口开启。 为了计算这个夹角值,我们首先要计算从一条轨道转移到另外一条轨道所需要的速度增量,并进一步计算轨道转移所需时间 Ttransfer ,一旦转移时间知道了,我们就可以逆推出发射时刻火星所在的位置(从而使得经过 Ttransfer 时间后火星刚好与飞船同时到达),从而计算出发射时刻火星与地球的日心夹角。 (1) 计算进入转移轨道所需要的速度 从逻辑上来说,第一步需要确定从地球到火星的转移轨道在地球处的速度。 对于任何一条椭圆轨道,能量必须守恒,从而在轨道上的任何一点都有下式成立: 其中 m 是飞船的质量, G 是引力常数, Ms 是太阳的质量, a 是转移轨道的半长径。这些常数值为: Ms = 1.989E+30 kg G = 6.67 E -11 N m2/kg2 dEarth = 149,600,000,000 m dMars = 227,900,000,000 m 正如我们前面所提到的,霍曼转移轨道的起点和终点分别与地球、火星相切,是一条半椭圆轨道,从而有: 于是由 (1) 式可以推出: (2) 式给出的是在霍曼转移轨道上距离日心为 r 时的速度。 将 dEarth 代入( 2 )式可得从地球轨道进入转移轨道所需要的速度: 由于飞船是从地球上起飞的,因此可以利用地球轨道的速度来抵消一部分转移轨道速度。这样一来,我们实际上更关心地球处的转移轨道速度(即 Vperihelion )与地球轨道速度的差值。 假设地球轨道为圆轨道,则利用 (1) 式可以得到地球轨道速度为: 从而推进系统所应产生的速度增量为: 代入数值后得: DeltaV = 2942 m/s 或者近似为 3 km/s (2) 转移轨道时间 一旦速度增量已经确定,接下来我们将要计算轨道转移时间,从而确定发射时刻火星与地球的相对位置,以方便进一步确定发射日期。 由万有引力定律可以推出行星的周期与半径的关系: 由于转移轨道是半椭圆,因此有: 将相应数据代入的转移时间为 259 天,或 8.5 个月。 (3) 求火星与地球发射时刻的日心夹角 一旦转移时间已经确定,那么两行星的初始位置即可以计算出来。 由于火星轨道、转移轨道、地球轨道的周期有以下关系: 火星轨道周期 转移轨道周期 地球轨道周期 因此发射时刻火星所在位置要比地球更超前,而飞船到达火星时地球比火星更超前,从而有: 计算得 =0.773 弧度,或 44 。 (4) 计算发射日期 为了计算发射日期,首先要制定一个参考日期。我们的第一个参考日期选择为 1997 年 03 月 27 日,此时地球要比火星超前 5.586 (或 0.0975 弧度),正如下图所示。 现在,我们必须计算此时到 =0.773 弧度所需要的时间。 假设火星固定不动,地球以地球火星公转速度之差绕日运动,则有: 或 根据前面的计算结果: Ainitial = 0.0975 弧度 ( 参考日期 03/27/97) Alaunch= 0.773 弧度 计算得 Tlaunch=671 天,即 1997 年 3 月 27 日之后 671 天(为 1999 年 1 月 27 日)是一次发射机会。 (5) 计算抵达火星时刻 这个容易计算,即 Tarrival = Tlaunch+Ttransfer 计算结果为:抵达火星的日期是 1999 年 10 月 12 日。 以上即为从地球飞到火星轨道设计的大体内容,但前提是做了许多简化,实际飞行任务的轨道设计要复杂得多,这里就不再讨论了,本文仅供对航天感兴趣的外行人员参考。
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天体力学
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月球还是火星
chenzhao
2010-1-28 12:14
从政策制订者的角度来看,选择月球作为长期、可持续性的地球轨道外载人航天探索的起点有很多优点: 1.低风险性,不仅有先驱者做过,而且往返航程短,对飞船上的生命支持系统没有再生性要求。 2.成效快,立杆见影,投资比火星计划节省。 3.月球背面是建设天基射电望远镜最理想的地址。 带来的问题是: 月球地质研究已经很充分,进一步科学研究价值有限,而且月貌非常古老,几十万年没有什么大改变。月球严重的缺乏水,缺乏风化作用,月尘很尖锐。几乎没有任何大气层,最微小的陨星也可以到达月球表面。月球南北极永久黑暗陨坑内的水冰资源难以开发利用。 火星的特点是资源富集,不但极地确凿的有水冰,根据MRO最近赤道地带的地下也很可能有水冰。存在赤铁矿等类似于地球的矿物,冶炼相对容易。火星的环境有可能允许基因改造后地衣之类低等植物放养,地球化(Terraforming)也并非是妄想。总之,如果我们不仅仅希望建设几个考察站,而是希望真正在地球以外有供人类长期生存的基地,火星是内太阳系内我们唯一的选择,也是根据现在人类的航天能力,有可能实现的唯一选择。 有人火星基地计划代价高昂,因为火星航程对于现有航天技术过于遥远。自循环的生命维持系统还没有经过大规模实验的考验。太阳活动造成的高能粒子抛射事件对于航行中的宇航员安全是极大的威胁。且物资运输往火星的代价远超月球,发射窗口也非常有限。 月球与火星的目标选择争议由来以久,今后也会继续争议下去,缘于有几个基本的,没有明确普适答案的问题,评估的困难特别大。 1. 可行性驱动,还是 目标驱动? 2. 短期利益优先, 还是 长远利益优先? 3.社会成本约束 还是 社会价值约束? 4. 风险回避策略 还是 收益最大化策略 ? 上面这些问题都没有绝对肯定的答案,读者需要谨防自己的判断过于受情绪左右出现偏差。 但从文化观察的角度上说,我个人有种感觉,自从70年代以来,人类的基础科学也好、道德水准也好,慢慢的在走下坡路。冷战结束后特征特别明显。一个缺乏本质上挑战的社会,慢慢进入消极保安全的文化氛围中。环境气候问题也好,恐怖主义也好,金融危机也好,都没有响亮的回应。长此以往,社会会过于注重安全而丧失活力,是危险的。 后现代是危险的东西,因为人们开始丧失对自己能力的自信。对科技首先怀疑其效用,继而怀疑其后果。 在基础科学难以有重大突破的情况下,行星际的探索与开拓可能将承担类似于大航海在当时的时代中一样的使命。
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美国宇航局近日宣布重大发现:火星生命登陆过地球
xupeiyang
2009-11-27 10:56
美科学家称火星陨石或已将生命带到地球(图) http://www.sina.com.cn 2009年11月27日07:31 新浪科技
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