好讀周報／一天超過24小時、668天才能過年 探測火星揭面紗

文／林佳人（北市金華國中教師）

●告訴你／南北兩極 冰雪覆蓋 不會下雨 有沙塵暴

雖然沒有潺潺水流，但火星真的有水，火星的南北兩極有冰雪覆蓋，火星的冰雪不僅是水冰，還有一層薄薄的乾冰，會隨著季節變化。透過觀測還發現了不同形態存在的水：在大氣中有水氣、部分地區的土壤中有含水礦物，地層下可能有鹽水。對於太空探索而言，水是極為有用的物質，水是生命的必需品，水分解出的氧氣與氫氣，結合起來可作為火箭推進燃料，科學家目前已掌握了火星的水地圖，如何開採出來？阿特米斯計畫將在月球先調查與研究。

火星生活作息和地球差不多？如果你覺得一天24小時不夠用，可以來住火星，火星的一天約有24小時38分鐘，比地球多了38分鐘，這是因為火星自轉比較慢一點。討厭天氣熱的，也可以考慮火星，因為火星的平均氣溫-63℃，最高溫只有35℃。若想放年假，要等久一點，因為火星距離太陽較地球遠，公轉太陽一圈的時間較久，所以火星一年的時間也比較長，一年有668天（火星日），大約是1.8個地球年。火星也有季節變化，可惜明顯變化出現在兩極，極冠的冰雪面積會因季節而消長，倒不用擔心融雪的問題，因為在火星地表的溫壓條件下，水冰與乾冰（固態的二氧化碳）都會直接昇華到大氣，所以火星不會下雨，但有沙塵風暴。

●看困難／如何製造氧氣呼吸 如何避免輻射傷害

但也不要以為到火星只要帶夠禦寒衣物，就可以一個行李箱準備登陸。火星的大氣壓不到地球的百分之一，沒有適當的保護，人類體內的血液會直接沸騰的！另外，火星大氣主要成分是二氧化碳，我們也無法直接呼吸。好消息是NASA已成功使用MOXIE製氧設備，用二氧化碳製造出氧氣，每小時可產生6克的氧氣，相當於地球上一棵樹產生氧氣的速度，雖然不能改造大氣，至少有機會能在未來的火星基地內自在呼吸。

比較要擔心的是看不見的輻射──來自太陽風和宇宙射線的高速粒子或電磁波。在地球，人類有稠密的大氣與強大的地球磁場保護，將絕大部分的輻射過濾或屏蔽在外，少數輻射被牽引到兩極與大氣粒子碰撞出奇幻的極光。若是遠離地球，在太空旅行、還有在缺少覆蓋全球磁場的火星，如何避免輻射傷害？在剛完成的阿特米斯1號任務，無人的獵戶座號搭載了3位假人，均配有輻射測量儀，來研究太空服、與特殊防輻射背心的功能，為未來長途太空旅行做準備。若在火星生活，建造在地下的火星基地是最佳選擇，可以保溫、亦可降低太空輻射。

●看未來／測試火箭 已經完成 建門戶站 補給中繼

火星雖然不大，半徑約是地球的一半，表面積接近地球全部的陸地面積，擁有火星，相當於又多了一個地球的居住空間。是否能前進火星，阿特米斯計畫是重要的關鍵。阿特米斯計畫現階段分成三個任務，目前已成功完成第一個任務──阿特米斯1號，測試整個系統包含火箭升空、獵戶座太空船繞行月球、與降落過程的硬體與軟體性能。阿特米斯2號將載人繞月，在旅程中會比以往的太空人，更深入太空。接著阿特米斯3號將再次讓人登陸月球，並且在月球南極探察與鑽取水冰。

在此同時，NASA也與多國合作著手建造門戶太空站（gateway），門戶將是第一個環繞月球的太空站，也是重要的平台來發展科技與能力、支持後續的太空探險。它能停泊各式來訪的太空船與提供船員住宿的空間，並在此進行研究與準備登月任務。未來月球太空人會以門戶做為往返月球表面時的臨時住所和工作場所，建立在月球上的永久基地，並研究與使用月球的資源，未來將逐漸拓展為人類探索火星、甚至整個太陽系的太空船停靠補給的太空港。目前美國、中國、與韓國都已計畫送人上火星，親愛的讀者，登陸月球勢在必行，火星任務即將展開，你想成為拓荒火星的先鋒嗎？

●說緣由／探測火星揭面紗 地球移民新選擇

太陽系中有8顆以太陽為中心環繞的行星，我們居住的地球是距離太陽第三近的行星，火星在地球外側，是太陽系第四個、也是距離太陽最遠的類地行星，其散發出的紅色光輝，古往今來，一直吸引東西方世界的好奇與想像，在古中國被認為是引起禍端的熒惑之星，西方則以古羅馬神話的戰神馬爾斯之名來稱呼它。從1960年代起，陸續有超過30多艘送往火星的探測器，其所揭露的火星面貌，使火星被視為太陽系中最適合人類下一個登陸、甚至是移民的新選擇。

●看地形／曾有河流應有水 是否曾經有生命

火星是類地行星，地球擁有的礦物資源，火星也可能會有。火星表面有很多含鐵的岩石，氧化後轉為紅棕色的氧化鐵，當這些生鏽的塵土被攪動到大氣中，就讓火星的天空看起來有點紅。火星雖然乾燥，然而地形卻不單調，南北半球有顯著差異，北半球是地勢平緩的低地，南半球地勢較高且地形複雜崎嶇，有隕石坑、火山與峽谷，其中還觀察到與地球類似的河流河谷地形，因此科學家認為，火星過去應該曾有過溫暖、潮濕的時期。究竟發生什麼讓火星上的流水消失？還有這些水能否（曾經）孕育出火星生命？未來地球環境是否也會自然走向火星的路上？