火星上的人類可以比任何機器進行更好的科學研究

2025-11-23 10:25:34 分類：焦點 閱讀(5)

火星在召喚。人類探險家可以最大限度地利用科學成果來揭示這顆紅色星球的人類任何復雜本質。（圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局/帕特·羅林斯）
（神秘的可比廣州同城美女約炮（電話微信199-7144-9724）提供頂級外圍女上門，伴游，空姐，網紅，明星，可滿足你的一切要求地球uux.cn）據美國太空網（倫納德·大衛）：人類在這顆紅色星球上的逗留將極大地促進火星探索的未來。宇航員可以在那個遙遠的機器進行究世界完成的工作將遠遠超過機械化火星機械所能完成的工作——但肯定會付出更大的代價。
為此，更好美國國家航空航天局正在規劃一項月球-火星戰略，學研該戰略將科學確定為該機構尋求人類持續探索太陽系的火星三大支柱之一。現在正在規劃的人類任何是實現這一目標的架構。
由美國國家學院太空研究委員會主辦的可比美國國家航空航天局月球-火星建筑研討會將于本月晚些時候舉行。根據探索系統開發任務理事會美國國家航空航天局戰略和架構辦公室副副副主任努朱德·梅朗西的機器進行究聲明，航天局正在尋求對科技投資的更好看法，以幫助人類可持續地重返月球并派遣宇航員前往火星。學研
“我們與工業界、火星學術界和國際社會的人類任何合作伙伴關系正在幫助美國國家航空航天局定義一種架構，使我們能夠大膽地探索月球、可比火星和更遠的地方，”Merancy解釋說。
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可以說，宇航員在火星表面進行的科學研究將對該架構的范圍和規模產生最大影響。因此，決定科學優先事項值得盡早關注。
最近的歷史表明宇航員在科學任務中的穿鞋行為為時已晚。
這是火星探測計劃分析小組（MEPAG）最近一項研究的核心信息，該研究表明人類如何以及在紅色星球的何處可以最大限度地進行探索和科學產出。
位于科羅拉多州博爾德的科羅拉多大學大氣和空間物理實驗室的高級研究科學家布魯斯·杰克斯基領導了一個研究火星載人任務科學目標的氣象探測小組老虎小組。他們的報告已于去年年底轉交美國國家航空航天局。
主動出擊，而非被動應對
在一次獨家采訪中，杰克斯基告訴Space.com:“我認為這份報告的真正價值在于我們能否引起美國國家航空航天局的關注。”。“我們看到在規劃人類火星任務的架構方面正在進行大量工作。但是科學根本不在討論范圍內。他說:“作為老虎小組主席，我的目標是努力讓科學參與討論。”
杰克斯基說，將科學融入邊緣并不是實現世界級科學的方式。他說，美國國家航空航天局在吸收科學方面需要積極主動，而不是被動反應。
杰克斯基指出，從20世紀60年代到70年代初，美國國家航空航天局的阿波羅計劃讓科學家、工程師和宇航員肩并肩攜手工作，以確保科學得以完成。
“我認為這是我們今天在阿爾忒彌斯或火星上看不到的東西，”杰克斯基說。“這必須是一個迭代的過程，以確保科學和工程能夠協同工作，”他說。

往深處走！未來，在這顆紅色星球上進行鉆探將是一項有科學價值的任務。（圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局）
基于科學的著陸點
布朗大學著名的行星研究員吉姆·海德是老虎小組報告組的成員。
“美國國家航空航天局目前正在更新月球到火星計劃的目標，采用‘從右設計/從左執行’的策略，”海德說。他補充說，這意味著“從既定目標開始逆向工作，建立成功所需的完整要素集。以常規方式執行所有元素的開發，并根據已建立的架構進行集成。”
海德說，MEPAG老虎小組的報告旨在成為美國國家航空航天局戰略的一部分，因為該小組考慮了諸如最佳科學火星著陸點、完成目標所需的活動類型和停留時間以及潛在的機器人合作伙伴關系等問題。
海德說:“這些類型的考慮為美國國家航空航天局月球-火星計劃的月球部分——阿爾忒彌斯階段——的前饋提供了重要的見解。”
實時交互和適應性
老虎小組報告組成員貝瑟尼·厄爾曼說，火星擁有許多關于太陽系早期歷史以及類地行星如何維持棲息地和生命的線索。她是加州理工學院（Caltech）的行星科學教授和加州帕薩迪納凱克空間研究所所長。
對于許多類型的地質科學，尤其是那些涉及大量與地形互動的科學，如樣本采集或深層取芯，埃爾曼說，由于實時互動和適應性，人類的能力“獨一無二”。
埃爾曼告訴Space.com:“人類在艙外活動中可以在幾個小時內完成火星車花費數年時間進行的數據采集和樣本收集。”“隨著美國國家航空航天局的月球-火星計劃正在進行中，重要的是要考慮現在需要開發什么樣的支持儀器和技術來裝備我們的宇航員在火星上進行杰出的科學研究。”
埃爾曼標記了研究報告中提出的參考任務，這些任務體現了一系列可能性，如宇航員調查冰區、進入懸崖、探索火星更高的海拔或讓探險隊調查洞穴。
這些案例強調了個別特定任務如何能夠實現高價值的科學。

火星上的人類探險者將通過融合機器和肌肉來擴大他們的科學范圍。這里展示的是一名機組人員操作一架精巧的直升機來擴大研究區域。（圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局）
促進討論
Jakosky作為Tiger團隊的主席指出，報告中列出的案例并不代表所有潛在的任務，但“應該有助于促進科學和探索社區內部和之間的討論。”
建議的任務包括計劃宇航員徒步旅行到烏托邦平原、水手谷以及Cerberus Fossae。
“任何著陸點都將提供驚人的科學成果。我認為這很清楚，”杰克斯基說。“火星是一個非常多樣、地質復雜的星球。一個網站不會告訴我們所有我們想知道的關于火星的信息。”
一種情況是宇航員在火星上自然行走。這是對天然洞穴的地下研究——之前已經發現了許多火星洞穴。
有必要描述洞穴環境的可居住性條件，包括水、能源和化學勢的可用性。還可以確定洞穴環境中是否存在生命跡象，報告補充道。
人類探險者可以在目標洞穴附近著陸，并在大部分任務中留在棲息地內。他們將遠程操作部署在洞穴底部的樣本取回機器人。報告稱，與從地球上進行機器人調查相比，這樣做將消除操作時間延遲，“決策時間將減少多個數量級。”

水手谷大峽谷可以說是火星上最引人注目的景觀，為未來的探險隊員提供了豐富的科學資源。（圖片來源:uux.cn/歐空局/德國航天中心/福柏林（G. Neukum）、CC BY-SA 3.0 IGO）
為什么人類會登上火星？
該報告闡述了人類如何在這顆紅色星球上推進一系列有價值的科學目標。顯然，工作人員可以進行現場測量，執行局部區域測繪，并獲得地下通道。
報告解釋說，從地表、地下和大氣中選擇價值最高的樣本并將其送入地球上的實驗室至關重要。
首先，火星上的探險者可以在當地和地區放置信息收集設備網絡，以捕捉火星任務期間和任務之間的過程。
從軌道上或在火星表面，作為人類穿越火星的先驅的遠程操作機器人資產可以探測人類著陸點無法到達的地點，或評估豐富多樣的地形和棲息地。
回到地球上，地面控制人員需要操作必要的基礎設施，以確保人類在火星的安全和高效運行。由于地球上的專家團隊，增強科學研究能力也至關重要。

美國國家航空航天局噴氣推進實驗室已經對虛擬和混合現實環境進行了實驗，以此作為改善火星探索的方法。（圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局/JPL以人為中心的設計團隊）
高度優先的科學
這項研究的一個關鍵信號是在火星上與人類一起進行科學研究的地點選擇。
報告強調:“鑒于火星演化歷史的復雜性和火星環境的巨大多樣性，沒有一個單一的地點能夠滿足所有高度優先的科學目標。”
一個重要的研究發現是，人類可以在火星上完成重要的科學研究，“這將是機器人航天器更難或不可能做到的；人類任務的能力有可能改變火星科學探索的目標和優先事項，并且肯定會加快步伐。”
至于火星上的科學工作，老虎小組提出了三個高層次的目標:
天體生物學——確定火星上是否有過生命以及宜居性的本質；氣候和揮發性物質——揭示火星水和氣候變化的過程和歷史；地質學/地球物理學/地球化學-了解從行星形成到今天的行星演化的物理記錄以及驅動火星表面、地殼和內部演化的過程
杰克斯基說:“火星與太陽系其他地方的區別在于生命的潛力、水的歷史、地質過程的性質以及與地球的相似性。”“其次，它是火星的相對封閉性和我們可以探索它的相對容易性，”他說。
社區意見
美國國家航空航天局·艾姆斯研究中心的前主任斯科特·哈伯德對該報告的發現非常熟悉，他現在是斯坦福大學航空航天系的附屬機構。
哈伯德于2000年擔任美國國家航空航天局第一任火星探測項目主任，在幾次火星探測失敗后重組了航天局的火星計劃，為他贏得了“火星沙皇”的稱號。
哈伯德告訴Space.com，在哈伯德看來，MEPAG老虎小組的報告是“基于科學目標的人類火星探索目標的優秀范例”。
哈伯德說，他希望美國國家航空航天局和即將到來的美國國家學院研究將利用老虎小組的報告作為“重要的社區投入”。