到2035年，美國宇航局計劃在阿爾忒彌斯（Artemis）計劃下的月球任務經驗的基礎上探索火星。

火星任務將調查火星的地質、大氣條件和潛在的生命跡象，利用從載人月球任務中獲得的見解作為準備步驟。

火星任務概述

美國宇航局計劃最早在2035年將人類送上火星進行科學往返旅行。這趟旅程單程大約需要6到7個月，單程將飛行2.5億英里（4.02億公里）。宇航員在返回地球之前可能會在火星表面停留多達500天。

美國宇航局的阿爾忒彌斯計劃在十年內將人類送回月球，為最早在本世紀30年代的火星任務進行練習和準備。雖然美國宇航局有幾個理由追求如此雄心勃勃的任務，但最大的原因是科學探索和發現。

調查火星之謎

喬爾·S萊文（Joel S. Levine）是一名大氣科學家和前美國宇航局研究員，參與了建立火星任務將調查的科學問題。他表示，在這顆紅色星球上有很多謎團需要調查，包括為什么火星看起來是今天的樣子，以及它過去或現在是否曾經有過生命。

來自火星的地質信息

從地質和大氣的角度來看，火星是一個有趣的星球。它與太陽系的其他部分在大約46億年前形成。大約38億年前，生命在地球上形成的同時，早期的火星與地球非常相似。它的表面有豐富的液態水，以海洋、湖泊和河流的形式存在，并且擁有密度更大的大氣。

雖然今天的火星表面完全沒有液態水，但科學家們已經發現了火星表面過去存在湖泊、河流甚至海洋海岸線的證據。它的南北兩極覆蓋著冰凍的水，還有一層薄薄的冰凍的二氧化碳。在南極的夏季，二氧化碳的表面消失了，留下了冰凍的水。

今天，火星的大氣非常稀薄，大約95%是二氧化碳。它充滿了來自火星表面的大氣塵埃，這使得火星的大氣呈現出特有的紅色。

通過發送機器人任務，科學家們對火星表面有了相當多的了解，但仍有許多有趣的地質特征需要更仔細地研究。這些特征可以告訴研究人員更多關于太陽系形成的信息。

火星的南北半球看起來非常不同。大約三分之一的火星表面 —— 大部分在北半球 —— 海拔低2到4英里（3.2-6.4公里），被稱為北部低地。北部低地有幾個大隕石坑，但相對比較平坦。火星南部三分之二的地方，被稱為南部高地，有許多非常古老的隕石坑。

火星也有科學家在太陽系中觀察到的最大的火山。它的表面布滿了在火星早期歷史中發生的小行星和流星撞擊造成的深坑。派遣宇航員去研究這些特征，可以幫助研究人員了解火星早期歷史中的重大事件是如何以及何時發生的。

開發火星研究問題

美國宇航局成立了一個名為“人類火星探索科學分析小組”的小組來規劃未來的任務。喬爾·S萊文和NASA的科學家詹姆斯·b·加文（James B. Garvin）共同主持了這個小組，以發展和評估有關火星的關鍵科學問題。他們想弄清楚哪些研究問題需要人類任務來解決，而不是更便宜的機器人任務。

該小組就人類在火星上調查的幾個重要科學問題提出了建議。

一個問題是，今天這個星球上是否有生命。請記住，地球上的生命形成于大約38億年前，當時地球和火星是外觀相似的行星，都有豐富的液態水，火星的大氣密度更大。

另一個問題是，什么樣的環境變化導致火星失去了表面廣泛而豐富的液態水，以及一些大氣層。

這些問題，以及專家組的其他建議，都被納入了NASA的載人火星建筑計劃。

通往火星的技術之路

為了將人類送上火星并安全返回地球，美國宇航局開發了一種名為“太空發射系統”的新型強大運載火箭和一種名為“獵戶座”的新型載人運載飛船。

為了準備和訓練宇航員在火星上生活和探索，美國宇航局建立了一個新的計劃，將人類送回月球，稱為“阿爾忒彌斯計劃”。

在神話中，阿爾忒彌斯是阿波羅的孿生妹妹。阿爾忒彌斯號的宇航員將在月球上生活和工作數月，為在火星上生活和工作做準備。

作為阿爾忒彌斯1號任務的一部分，太空發射系統和獵戶座于2022年11月16日成功發射。“獵戶座”號完成了“阿爾忒彌斯”計劃的首次無人登月飛行。在月球上，“獵戶座”號繞月飛行了六天，距離月球表面80英里（129公里）。

在完成140萬英里（220萬公里）的處女航后，阿爾忒彌斯1號于2022年12月11日濺落地球。

第一個將人類送回月球表面的任務“阿爾忒彌斯三號”計劃于2026年執行。阿爾忒彌斯號的宇航員將在月球南極著陸，科學家認為那里可能有大量以冰形式存在的地下水，宇航員可以開采、融化、凈化和飲用。阿爾忒彌斯號的宇航員將在月球表面建立棲息地，并花幾個月的時間探索月球表面。

由于月球距離地球只有24萬英里（38.6萬公里），它將成為未來人類探索火星的訓練場。雖然火星任務還需要許多年的時間，但阿爾忒彌斯計劃將幫助美國宇航局發展探索這顆紅色星球所需的能力。

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