江紅波
適用話題 科學探索;進取精神;大國重器;太空;好奇心
時事引讀
2020年7月23日中午,海南海濱的文昌發射場上,昵稱“胖五”的長征五號火箭迎來第四次發射。12時41分,長征五號遙四運載火箭點火升空,火箭飛行約2167秒后,成功將天問一號探測器送入預定軌道,開啟火星探測之旅,邁出了中國行星探測第一步。根據計劃,經過7~8個月的飛行,天問一號2021年將抵達并著陸火星,釋放一輛火星車,獲取火星探測科學數據。對宇宙千百年來的探索與追問,是中華民族矢志不渝的航天夢想。從屈原發出的《天問》,到如今的“天問一號”,太空探索無止境。
素材聚焦1 逐夢火星五問
◆火星是一顆怎樣的星?
火星,中國古人眼中行蹤不定的“熒惑”,羅馬神話中戰神“瑪爾斯”的化身,是太陽系八大行星之一,屬類地行星。火星直徑約為地球一半,自轉周期與地球相近,公轉周期約為地球兩倍,地表平均溫度為零下55℃,大氣中二氧化碳約占95%。火星基本上是沙漠行星,地表主要為沙丘礫石,這里擁有四季分明的氣候,也有大量的流水痕跡。
◆這顆紅色星球,為何值得探索?
人類對行星探測的熱情主要是好奇心驅動,這個好奇心主要是來自對哲學終極問題的思考:我們人類從哪里來,向哪里去,我們在宇宙中是否孤獨?人們曾經認為最有可能在月球上找到生命,接著把希望放在火星上,然后又把目光投向土衛六等更遠的行星衛星。在過去的半個世紀,人造飛船幾乎訪問了太陽系所有行星和大部分的重要天然衛星,最終發現,可能還是火星存在生命的希望最大。
火星在40億年前曾經是溫暖濕潤,遍地是河流的。那么火星的現在到底代表了地球的過去還是未來?人類還能在地球上生存多久?人類有可能移民火星嗎?這些涉及全人類的問題讓火星成為行星探測最重要的目標。而且,對火星的探測與研究有助于人類進一步認識地球和太陽系的形成和演化,預測地球的未來變化趨勢。
行星探測也是當今難度最大的科學探測活動,進行一次行星探測,需要舉全國之力,需要基于前沿的行星科學研究,以及先進的工業制造,通常進行一次探測,需要成千上萬人進行團隊協作,各種尖端技術相結合。所以從某種角度講,行星探測能夠很好地體現綜合國力。我國有可能成為第4個進行獨立火星探測的國家,這跟我國改革開放以來經濟和科技快速發展、綜合國力有很大的提升是分不開的。
◆火星探測的核心問題是什么?
火星科學研究的核心問題,就是火星的水是怎么演化的。火星表面上有河流的痕跡,曾經有大量的液態水在火星表面流動,為什么今天一滴水都看不到?這是非常奇怪的。如果有大量液態水存在,就表明人類有可能在上面居住。現在我們已基本知道,在過去幾十億年的時間里,火星的水逃逸到行星際空間去了,也就是離開了火星,逃到了太空中,并且是以一種不可逆的、永遠不再回來的方式。所以我國的火星探測,一個非常核心的問題是水是怎么通過大氣層逃逸的。
◆探測器如何在火星表面著陸?為什么此次選擇烏托邦平原著陸?
探測器到達環繞火星的軌道后,環繞器與著陸器分離,開展火星環繞探測。著陸器將經歷十分關鍵的7分鐘,降落過程將時速從2萬千米降低到零。第一階段為氣動減速,第二階段打開降落傘繼續減速,第三階段為動力減速,第四階段懸停避障,選定著陸點,最終軟著陸于火星表面。
在選擇著陸點過程中經歷了很多次的遴選過程,工程方面的考慮是尤為重要的。從科學方面講,著陸區的地質特征、磁場條件等都非常獨特,有可能得到重要的發現。
◆如果探測發現火星適宜人類居住,未來我們會移民火星嗎?
太陽現在處于壯年期,當它演化到老年期的時候,會變成紅巨星,甚至可能會膨脹到地球的軌道,讓地球不再宜居。到那時,有沒有可能移民其他行星,例如火星?目前,即使研究發現火星可能支撐人類居住,但開展火星移民也還有漫長的路,代價非常高昂。可能會有一部分比較熱衷于冒險、有好奇心的人作為探路者率先移民到火星。這一少部分人在火星上建立有人值守的科研站和一些人類比較初步的聚集地等。
素材聚焦2 史無前例的“繞落巡”
國際通行的較為穩妥的火星探測方案,是第一步發射繞飛探測器“探路”,再發射著陸器,最后再送去火星車,正如中國嫦娥工程走過的路。天問一號此次任務將一次實現“環繞、著陸、巡視”三項目標,這種“三合一”的壯舉在全球尚屬首次。聽起來一氣呵成,實則步步驚心。難度首先來自距離。火星距離地球最近約5600萬公里,最遠大約4億公里,距離遙遠帶來通信延遲和信號衰減,信號傳輸一個來回最遠時需要近46分鐘。而著陸巡視器下降的全過程必須在7分鐘左右完成,這意味著,其間發生任何情況,只能依靠機器自主決策。中國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩表示,這可謂“恐怖7分鐘”。
素材聚焦3 首輛火星車亮相
2021年到達火星后,天問一號的火星車將在火星表面工作90多天,將它在億萬公里之外的所見所聞傳回地球。火星車最引人注目的就是豎立在前端的桅桿,頂端的方形設備就是火星車的“眼睛”。在火星車上,還裝有4個“大翅膀”,這正是太陽能電池板。除此之外,火星車還配有探測雷達、磁場探測儀和氣象測量儀,可以對火星進行全方位的探測。
【考場仿真試題】請針對上述材料,寫一則150字左右的微評論。
【范文示例】中國航天人正在用“天問計劃”深入蒼穹,來解答屈原“九天之際,安放安屬”的天問。中國在火星探測領域仍是一名追趕者,但起點卻非常高,天問一號將完成一項人類航天史上的創舉,在一次發射中同時完成“繞落巡”三大任務。世上無難事,只要肯登攀。中國航天人未來的目標,正是這樣的星辰大海:中國有能力飛得更遠,我們也應該飛得更遠!