第三十四章 红色星球
火星（Mars）是太阳系八大行星之一，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，拥有橘红色的外表（地表的赤铁矿--氧化铁）。
因为夜空的它看起来是红色的、荧荧如火，所以在古代中国称它为“荧惑”。
而在西方，以希腊神话中的阿瑞斯或罗马神话中对应的战神玛尔斯称呼它。
火星的直径约为地球的53%，它的表面积只有地球的四分之一，体积只有地球的15%，质量只有地球的11%，火星上的重力值是地球的2/5，所以如果地球人到火星上跳高的话一蹦3米绝对是不在话下的。
火星的自转轴倾角、自转周期均与地球相近，火星公转一周是687天，约为地球公转时间的两倍。
火星有两颗卫星:火卫一（Phobos）和火卫二（Deimos--阿瑞斯儿子们的名字，这两颗卫星都很小而且形状奇特。
火星表面基本上是沙漠，地表沙丘、砾石遍布，火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠，极冠下有液态水湖。
火星的大气以二氧化碳为主，既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。
火星周围也笼罩着大气层，与地球大气层相似，火星大气层的主要成分是二氧化碳，其次是氮、氩，此外还有少量的氧和水蒸气，火星大气的密度不到地球大气的百分之一，表面大气压帕。火星表面大气温度总体看来随纬度而异，并有昼夜变化和分明的四季。
海盗1号1976年.着陆测得昼夜温度分别为℃;海盗2号1976年9月3日着陆点在测得昼夜温度分别为℃，昼夜温差均为51℃。在最大照度时水手7号和9号测得赤道为17℃，到极冠附近减至-43℃。由于火星大气稀薄干燥，保温性能差，昼夜温差大，温差可达100℃左右。赤道附近，白天温度可以达到26℃，夜间会骤然降低到－80℃左右。火星两极的温度更低，最低可以达到－139℃。火星上的平均温度大约为℃，-67℉）。
火星与地球相比，火星地质活动较不活跃，地表地貌大部份于远古较活跃的时期形成，有密布的陨石坑、火山与峡谷，包括太阳系最高的山：奥林帕斯山和最大的峡谷：水手号峡谷。另一个独特的地形特征是南北半球的明显差别：南方是古老、充满陨石坑的高地，北方则是较年轻的平原。
江南在脑海中原先曾有过乘坐改造后的“雲”去外太空的念头，但他查了一下资料，才发现载人航天是一项巨大的工程。
太空是个充满各种危险因素的极端环境，要进行载人太空飞行，飞船必须要有生命保证系统。
倘若飞船系统不能提供提供合适的空气、水、食物和适宜的温度、湿度等，那么人将暴露在严重威胁人体健康和安全的高能宇宙粒子流辐射之中。
没有保护，人在真空状态下最多只能活一分钟，当人处于真空状态下，一般会在秒内就会失去知觉，空气消失会导致人体外界压力降低，血液中形成气泡，肺部最先受损，氮气从血液中溶出，导致神经系统受损，接着就是死亡。
NASA规划中的火星任务光是单程行程就需要180天，这宇航员半年在飞船船舱内的吃喝拉撒就绝对是个大问题，他们需要的设施如厨房，运动房，还有水，食物和服饰等加起来的重量可不是一个小数字，另外现在人们已知道长时间太空的失重环境会损伤宇航员的骨骼肌肉等，所以美国宇航局才会资助SpaceWorks研究项目，想在飞船飞行过程中用加压舱休眠宇航员、让宇航员处于静止状态，这样可以把任务中包括食物和水等消耗的总体需求降低3倍。
想想现实，江南知道自己没有这样的能力，所以他决定改造一艘无人飞船。
到目前为止，江南的“雲”只能在大气层中飞行，要离开大气层飞行，就必须改变“雲”的飞行推进方式。
太空星际飞行对飞行器（飞船）的动力系统有特殊要求，太空飞行途中没有“休息加油站”，如此长距离长时间飞行也很难想像要自带多少燃料才能满足要求，因此最好是在整个飞行过程中不断接受来自宇宙的外界能源并将之转化为飞船飞行的动力。
另外宇宙中没有“修理站”，一旦动力系统的机械零部件出现故障，将无法处置，因此系统本身的可靠性要有绝对的保证，这就要求在系统中机械运转的部件越少越好。世界航天大国采用的常规飞行原理和飞行方式都是燃料运输火箭—巨大的火箭在轰鸣的发射中将小小的轨道舱送入太空，这是一项耗费巨资的浩大工程！
江南的方案是自己驾驶雲进入离地70KM左右的亚太空，然后用雲的反重力给去火星的小飞船一个加速度、将其推出去离开地球轨道，小飞船加速后在飞行途中利用飞船上的太阳能帆板电池发电，同时利用沿途的引力获得反推力持续加速，进入火星轨道后飞船在进入火星大气层时将进行飞行姿态调整，将前端的树脂隔热罩对准火星，使飞船受到着陆隔热系统的保护，这样飞船可避开穿过火星大气层时所产生的高温，进入减速下降阶段后飞船将按预设程序利用反重力系统控制飞行进行精确的导航寻找着陆点，然后在着陆点上空1公里处使用安全气囊投放最终进行着陆的“地面机器虫”，预设程序的机器虫用爬行轨迹在火星地面写字！
方案想好，江南可是一个动手能力很强的人，他说干就干。
要驾驶雲到达大气层的中间层，那里的空气已经很稀薄，气温也非常低，宇宙辐射强烈，因此必须要有对身体的防护。
江南上网查找，他还真的在网上找到了卖宇航太空服的，虽然是二手物、尺寸又偏小，但只要可以用也没关系，最关键是价格便宜、江南能承受。
江南对自己的雲进行了密封改造，加大电池容量，又装备了供呼吸的氧气瓶等。江南找葛军加工了个小号的雲，当然江南没告诉他这其实是准备去火星的飞船。
在准备好一大半东西后，江南才发现了一个严重的BUG！
他准备的这一切都是为了最终的一件事—在火星上写字，可是火星地方很大，在什么地方写好呢？
又怎么将写好的字迹画面传回地球呢，最关键的是又怎么能让大家相信这是写在火星上的字迹呢？
火星与地球相距甚远，无线信号传输时间滞后，不能实时联系，而且到火星的小飞船没有如此大的功率能将画面信息传回地球，除非在宇宙空间设置中继卫星，但地球上也要有巨大的接受天线呀？
江南为此绞尽脑汁，夜不能寐，他翻来覆去睡不着的结果就是把身边的张慧也弄醒了，在听了江南的难题后，张慧的解决方案很简单—NASA不是在火星有那么多卫星和火星车吗，会有人替你发现并把画面传回地球的，根本不用操心！
尴尬的江南侧过身一会儿就睡着了。
经过这件事后，江南再有问题就不独自面对了，他觉得应该运用家庭集体的智慧，特别是要争取江小玉的积极参与，借此也可以锻炼女儿处理事情的能力。
所以机器虫如何在火星上爬行划出清晰的字迹这个问题上，江南就平等地征求江小玉的意见，因为火星上地面可能并不平整、土质并不松软，所以机器虫爬行划出的痕迹可能不明显，另外火星地面没有水分，经翻动的火星尘土与周围地面可能区别不大，如何才能让机器虫爬行痕迹显著、最大程度地能被发现呢？
江小玉的主意还真是不错，她拿出家里激光打印机的炭粉盒说可以装在机器虫腹部，让机器虫边爬边喷洒，这样黑色的炭粉痕迹在红色的地面很容易被发现，特别是从空中。炭粉重量轻，易于携带，方便大面积喷洒，预见效果不错，价格还便宜，江南立刻就采纳了她的方案。
具体的做法是制作了个铝合金棘轮的电动车，看上去有点类似玩具大轮卡车和机器虫的结合体，顶覆太阳能电池板，机器虫腹中内装炭粉，江南对机器虫的行驶痕迹进行了编程计算，他和江小玉找了一块沙地将机器虫进行了缩小版的仿真模拟，在反复调试后把行驶痕迹按比例进行了放大，确保从空中看字迹的清晰可辩。另外在机器虫程序行驶完后，江南在程序最后让机器虫停止喷洒炭粉并继续向前一直行驶，远离写字区域，就像魔术师要用障眼法一样，避免穿帮哟。
离开地面沿地球表面作圆周运动时必须具备的发射速度称为第一宇宙速度，.9公里/秒。
当飞船超过V1达到一定值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，1.2公里/秒，亦称脱离速度。
航天器飞出太阳系到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小发射速度，6.7公里/秒。
也就是说要到火星去就必须将飞船加速到第二宇宙速度V2以上，但其实地球以每秒公里的速度，沿着一个偏心率很小的椭圆绕着太阳公转。地球自转时，地表面上任意一点都有和地球纬线方向一致的线速度，线速度的大小，和各地的地理纬度及所在位置的海拔高度都有很大的关系。
一般来说，纬度越低，线速度越大；纬度越高，线速度越小。
海拔越高的地点，线速度越大；反之，越小。
例如，赤道上的线速度为465米/秒，北京的地理纬度是北纬＇，线速度为356.7米/秒。也就是说，北京的居民即使原地不动，其实他们随地球运动的速度比声音的传播速度还快。
火星与地球相距的距离不是一成不变的，它们之间的最近距离约为5500万公里，最远距离则超过4亿公里。
火星和地球以不同的轨道半径和速度围绕太阳公转，大约每隔两年，火星就会“冲日”。所谓“冲日”指当火星、地球和太阳依次排成一条直线时的特殊位置状态。当地球与火星之间的距离比较近时，这样的“冲日”也被称为“大冲”。根据火星运行规律，“火星大冲”约年发生一次。1766年8月、1845年8月、1924年8月、2003年8月都发生了火星大冲。2003年8月27日的火星大冲前夕，火星与地球的距离成为6万年来的最短距离，约5575.8万公里。
据报道好奇号火星车近日再次发现一处火星湖泊遗迹，NASA科学家分析认为这里曾经是一个巨大的湖，沉积物数据显示在数千万年前有液态水存在，湖泊存在的时间非常长，达到1万年以上。
加州理工学院好奇号项目组科学家约翰?格罗说如今夏普山的盖尔盆地平原其实原是个陨石坑，在古老的火星时代盖尔陨石坑经历了强烈的地质活动，水携带泥沙进入火山口形成一片大型湖泊，他推断盖尔平原沉积物的证据暗示，火星古老的湖泊与周围的山脉存在流水运动，形成了类似于地球三角洲的冲击平原，他认为当时这里有足够的时间进化出原始生命。因此盖尔平原这个湖泊遗迹被美国宇航局确定为重点探索区域，NASA认为有望在这里发现第一个火星生命痕迹，而且是首个地外生命。
江南的眼前一亮，他决定把飞船在火星的登陆地点选在盖尔平原，首先这里是平原地区，便于机器虫爬行写字；其次盖尔平原属于冲击平原，其组成不是沙石，字迹可以清晰、保留时间较长，毕竟火星上风暴较多；最后也是最关键的是这里被NASA重点关注，否则谁也不知道登陆火星是不是成功、字迹是不是清晰可辩。
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