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2月28日，我国“祝融号”火星车传回一组数据，人类终于看到了36亿年前的火星‘海滩监控录像’，直接改写了科学界对火星的认知。
看来火星曾经也宜居，这个发现对人类未来移民火星有什么帮助呢？
祝融号的考古级涮锅技术
祝融号在火星北半球的乌托邦平原南部，用自带次表层穿透雷达扫描地下结构时意外发现了一处特殊地质层，雷达信号显示地下10米到35米之间存在76层倾斜排列沉积结构，平均倾角14.5度，最陡处达到20度。
这种层状结构在通常出现在地球海岸线附近，是由海浪反复冲刷堆积形成的，这个发现对火星探索来说太重要了，这是等于告诉人类火星在曾经也是宜居星球。
火星车的雷达工作原理其实挺简单的，它可以向地下发射低频电磁波，这些电磁波在遇到不同密度的物质时会产生反射信号，科学家就可以分析这些信号的时间差和强度变化并通过这些差值绘制出地下结构的立体图像。
这次的发现还是有突破性的，倾斜层理分布范围超过了1.3公里，每层的厚度也在15到50厘米之间，这种地势形态跟地球海滩沉积物的分层模式几乎是一模一样的，为了防止出错，科研团队在信号传回之后又一次进行了比对，发现两者相似度超过92%。
如此高的相似度基本上已经可以断定实锤了，而且仪器还对这些地层的介电值稳定进行了检测，得数都在3到7之间，跟地球海岸常见的中细砂数值完全匹配，火星常见的火山岩或风成沙丘的介电值通常在9以上。
这一系列证据都在告诉我们，这些地质结构就是曾经的沙滩。古代火星北半球拥有一片深度约20米的浩瀚海洋，南部高地的河流携带泥沙汇入海洋，在入海口形成三角洲，泥沙在潮汐作用的反复淘洗下，最终堆积成向海洋方向倾斜的层理结构。
这个发现解开了困扰科学界40年的谜题，1987年时，NASA科学家就曾根据轨道探测器拍摄的地形特征提出了火星北部平原可能曾是海洋的假说。
但这个假说一直没有什么直接证据，这么多年一直饱受质疑，火星有水是许多科学家的共识，但传统观点一直认为火星的水资源集中在极地冰盖，但火星的极地气候恶劣，是不太适合人类科研和生存的。
这次祝融号的发现是具备历史意义的，这可是火星的中低纬度地区，既然曾经有海洋，那么地下很有可能依然储藏着冰。
我国科学家也对这一片区域进行了推算，如果沉积层的含水量达到30%，按照现有个技术将可以从每平方公里的区域内提取5万吨水，足够维持千人规模的火星基地运转十年。
马斯克的星际火锅店能开张吗？
祝融号的发现公布后，最兴奋的人莫过于马斯克，之前马斯克就提出了有那么点疯狂的火星殖民计划时间表，将在2040年左右用1000艘星舰飞船向火星运送100万人，并在乌托邦平原建造首个永久定居点。
之前水的问题如何解决一直有争议，祝融号的这次发现直接给了火星殖民无限可能，不过马斯克的计划真的能够实现吗？
根据现在的情况来看，这个计划的步子还是迈的有点大，运输成本就很难控制下来，虽然现在SpaceX的火箭回收技术已经有了些眉目，但是达到马斯克设想的每吨物资10万美元的运输成本还差得很大，现在的航天运输成本基本上每吨物资需要10亿美元，这种指数级的成本缩小现在看来还很难。
再就是如何稳定运行生命维持系统，火星可不比地球，每一个殖民者都需要消耗能量，现有国际空间站宇航员每天需要1.8公斤食物、3.5公斤水和0.8公斤氧气，这些消耗品在地球轨道都还好说，定期补给就可以轻松解决。
但火星表面就必须实现闭环循环，可这些循环都是需要能量消耗的，NASA已经做了相关实验，种一平方米小麦需要9平方米太阳能板供电，这还是地球的数据，火星的光照环境比地球弱的多，这个数字至少要翻三倍。
如果按照这个比例，维持100万人的基本生存需要一个面积跟北京市差不多大的太阳能农场。
再就是地质风险，祝融号发现的沉积层在地下10米以下，想要开展这些地下冰需要大型工程设备，火星表面的大气压跟地球是不一样的，差不多只有地球的0.6%，现有的重型机械在火星表面根本就没法用。
润滑、散热和动力系统都需要重新设计，SpaceX也对此提出了相关的解决方案，使用火星土壤3D打印建筑，但效率现在还一直上不去，每小时只能打印出两块砖头大小的结构件。
火星表面的辐射强度问题也没能很好的解决，火星的辐射是地球的700倍，如果人类没有办法改变火星地表环境的话，整日穿着宇航服的殖民其实是没什么意义的。
马斯克设想的穹顶城市需要至少1米厚的火星土壤才能有效屏蔽辐射，每个居住舱的重量将超过400吨，按照现有星舰飞船的单次运输能力为150吨计算，建造千人规模的穹顶就需消耗整个舰队两年的运力。
问题归问题，但世界范围内商业航天的热情越来越高，NASA已经宣布将调整2030年代的载人登陆选址，欧洲航天局也开始研发地下冰开采机器人。
对比西方国家的大动作，我国的天问三号任务非常稳当，已经计划在2028年实现火星采样返回。
中国航天如何后来居上炖硬菜
当国际航天还在争论火星开发的优先级时，我国天问三号任务已进入发动机点火测试阶段。
这台探测器的技术路线与欧美存在着本质差异，NASA这些年一直依赖重型运载火箭单次投送大型设备，我国选择通过多次任务迭代升级技术模块。
天问一号的环绕器至今仍在轨运行，可以持续为后续任务提供火星大气数据，这种“老带新”的模式大幅降低了工程风险。
破局关键是我国航天器的自主能力，祝融号火星车在2021年着陆时，自主避障系统在7分钟的着陆过程中完成了600多次实时运算，识别并规避了着陆区93%的潜在风险。
嫦娥探月工程的经验终于转化成了可以落地的技术，玉兔二号月球车在月背极端环境下积累的故障自检算法被改进后移植到火星探测系统。
祝融号的故障恢复速度比设计指标快3倍，沙尘覆盖太阳能板后，其自主清洁程序能在10分钟内恢复80%发电效率。
我国航天系统实行“总师负责制”，每个重大项目都由45岁以下的中青年专家牵头，搭配60岁以上的顾问团队。这种老中青三结合的结构在嫦娥五号任务中首次验证，由24岁博士负责月壤封装装置的密封性测试，其提出的负压检测法将漏气率控制到万亿分之一。
如今这套方法论被复制到火星探测工程，天问三号的采样封装系统设计团队平均年龄31岁，创造了零借鉴国际专利的纪录。
祝融号发现的古海洋沉积层数据公布后，欧洲空间局提出联合开发地下冰钻探设备，但要求我们共享雷达原始数据。
我国科研团队选择分阶段合作，先提供经过处理的二维剖面图，待确认技术路线后再决定数据开放程度，这种策略既保护了核心技术，又吸引了7个国家13个研究机构参与数据分析。
德国行星科学研究所的汉斯教授坦言：“中国团队对数据质量的把控远超预期，他们提供的介电常数测量误差在±0.3以内，比我们的实验室标准还严格。”
正是这一系列的优势让我们的祝融号火星车突破了全球多个第一，祝融号的设计寿命只有90天，但却实际却工作了358个火星日，其中的关键就在于能源管理系统。
祝融号的太阳能板采用的是可调倾角设计，每天可以根据太阳高度自动调整15次角度，冬季发电效率比固定式面板高47%。
科研团队也给火星车编写了12套供电预案，沙尘暴期间可以自动切换至“冬眠模式”，将功耗从280瓦降至18瓦，相当于一部智能手机的待机耗电量。
结尾
祝融号的发现将会开启人类加速探索火星的进程，NASA宣布在2035年前建立永久性火星实验室，俄罗斯计划用核动力火星车开采地下冰，而我国的天问三号采样返回任务将首次尝试在地火转移轨道实施无人对接。
航天技术的突破从来不是单点跃进，而是一场持续六十年的接力赛。从东方红一号到天问三号，每个里程碑背后都是数千项技术的迭代升级，当马斯克的星舰还在解决重复发射难题时，我国航天人已经着手编写《火星基地建设标准1.0》。这场跨越5500万公里的竞赛，比的不是谁先抵达，而是谁能把脚印变成路标。
