火星探測進行中！為何美國、中國、阿聯都選在今年上火星？《 七七科學探索 》 EP 010
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各節重點：
00:00 前導
02:38 火星的魅力
04:13 火星探測計畫
05:29 我們對火星的認識
07:45 2020 的新計畫
09:35 登陸仍是大挑戰
10:33 我們的觀點
11:51 提問
12:09 結尾
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[影片逐字稿]
前導
阿拉伯聯合大公國、中國和美國，分別在今年 2020 年 7 月 20 日、23 日和 30 日，相繼發射火箭去火星。為什麼這幾個國家會這麼密集的在七月下旬的時候，發射火箭去火星呢？ 今天，就讓我們一起來聊聊「火星探索計畫」吧！
（進片頭）
2 hiho～大家好，我是志祺！ 他們會這麼密集地在這個時候發射探測器去火星，主要是因為今年 10 月 14 日是睽違許久的「火星衝」。 3 火星衝每隔 26 個月就會發生一次，在火星衝那天，火星、地球和太陽會連成一線，幾乎就是地球和火星距離最接近的時候，所以在這個時候飛去火星的話會最節省燃料，因此才變成探索火星的大好機會。 4 那火箭發射之後一路要飛到火星上面，要花很長的時間，預計要飛 7 個月的時間，才會在明年 2 月的時候抵達火星。 5 飛一趟火星這麼遙遠，花費也很高，真的還滿讓人好奇，究竟為什麼火星會這麼讓人著迷？
【火星的魅力】
6 我們人類對火星感到好奇的歷史很長，在不同的時期，我們對她的認識和理解也都不太一樣。 7 那因為火星亮度夠亮，所以可以像星星一樣，直接在夜空中觀測到她的軌跡，因此在歷史上有很多的記載。 在中國古代，火星因為位置和亮度不像其他的星座一樣固定，時常會變動，容易讓人迷惑的關係，所以被被稱為「熒惑星」。 8 而火星也因為顏色偏紅，所以很多神話傳說都把火星跟「戰爭」或是「流血」做連結。例如在希臘、羅馬的神話裡面，火星的守護神就是「戰神」，而火星的英文「Mars」，也是以羅馬戰神瑪爾斯來命名的。
9 不過，我們對火星的認識，一直到 16、17 世紀的時候，因為望遠鏡被發明出來，才開始有更多的觀測紀錄，比如說：發現火星有疑似結冰的「南極冠」，以及推算出火星的一天有 24.6 個小時。 10 在 1870 年代的時候，一位義大利天文學家發現，火星上面有類似河道、溝渠狀的地形。 後來，有一位美國企業家兼天文學家「羅威爾」，把義大利文的「河道（Canali）」，誤解成火星上面有「運河（Canal）」，他因此認為火星上面應該是有「高等智慧生物」的存在，不然怎麼可能會有運河呢？ 11 他的這個論點，引起大眾對火星的好奇，大家都很想知道火星上面到底有沒有火星人存在。
12 不過，這個討論就卡在這邊沒有更多的進展，一直到了 1960 年代美蘇太空競賽之後，才有更近一步的發現。
【火星探測計畫】
13 在 1960 年代美蘇太空競賽的時候，兩國一直不斷的在突破太空探索的極限。他們當時覺得，發送探測器去月球已經不算什麼了，我的火箭一定要比你更遠，因此開始挑戰發射火箭到火星去。 14 在 1971 年的時候，蘇聯的「火星3號登陸器」成功登陸火星，是人類歷史上第一個登陸火星的登陸器。而美國則是在 1975 年的時候，以 NASA的「維京任務」（Vikings mission），成功的讓登陸器降落在火星表面。 15 在 60 到 80 年代的任務中，探測衛星拍下了不少火星表面的照片。回傳到地球上之後，大家才知道，原來火星上面其實沒有什麼高等生物存在，看起來就跟月球一樣充滿隕石坑，以前看到的那些「運河」，其實只是長得像河道的地形而已，完全是個鳥不生蛋的地方，恩不對⋯⋯那裡連鳥都沒有。 16 1990 年代，蘇聯解體之後的一段時間，只剩美國持續探索火星，到 2000 年之後，才陸陸續續有其他國家成功發射探測器到火星，包括：歐洲太空總署ESA、俄羅斯航太 RSA、印度太空研究組織ISRO，還有這次加入戰局的中國和阿聯。
那經過這幾十年的探索之後，現在我們對火星的了解有多少呢？
【我們對火星的認識】
17 經過這幾十年的探測，我們現在更精確地知道火星的一天大約是 24 小時 39 分鐘。 而火星的自轉軸傾斜角度大約是25.19度，所以也會有一年四季的變化。不過，火星因為距離太陽比較遠，它繞太陽一圈的時間也會比較久，所以如果去火星上待一年，地球會過了接近兩年的時間。 18 火星跟地球的距離，最近的時候大約是 5500 萬公里，最遠的話有 4 億公里遠。這個距離呢，如果要傳訊息給火星上面的人，從我傳出去到他正式收到，這時間最短要 3 分鐘，最長要等 22 分多鐘，落差真的是滿大的。 19 而火星跟地球相比也少了很多東西。比如說火星的大氣就比地球稀薄、火星的磁場也比地球弱，甚至因為火星的半徑大概只有地球的一半、重力比較小，因此一個 60 公斤的成人，在火星上量體重的話，只會量出 22.8 公斤。也就是說，所以如果你想讓體重無痛下降，搬去火星可能是一個很有效的方法。
20 而火星跟太陽的距離比地球遠，再加上大氣稀薄，又不像地球有海洋可以調節溫度的狀況下，火星的溫度就超級低，平均只有攝氏 -55 度，最低溫可以到 -100 多度，最高溫則可以到 +35 度。 21 那火星上面的天氣狀況呢，目前比較清楚知道的是會有「沙塵暴」出現，火星上面的沙塵暴甚至曾經大到，用太空望遠鏡拍過去也看得到的程度。
22 火星探測衛星拍下來的照片，讓我們現在對火星地形的認識，甚至比地球上的海底地形還要更清楚。 舉例來說，火星北半球看起來很光滑；南半球卻有很多隕石坑。火星上面也有高聳的火山，表示以前很可能曾經有過地殼運動； 23 而更驚人的是，火星的南北極有乾冰形成的「冰蓋」，而且探測衛星還發現，北極冰蓋下方有「水」形成的冰，南極冰蓋下面也有高濃度液態鹽水。 而這些證據的發現，讓很多科學家非常振奮，認為火星很可能會有生命存在也說不定。
24 那麼，這次發射探測器去火星的三個國家，他們是想要研究些什麼呢？
【 2020 的新計畫 】
25 這次最早發射火箭的阿聯，6 年前才剛成立太空中心，而這也是阿拉伯世界第一次進行太空探索。很特別的時是，這個太空計畫的主要負責人，是一位女性科技部部長，這在男性主導的科學界當中還滿難得的。 26 而這次阿聯的任務是跟美國合作，並交由日本發射火箭升空。他們的目標是要把探測衛星送到火星去，來研究火星的氣候以及天氣變化，希望能找到火星大氣為什麼這麼稀薄的原因。
27 而在中國的部分，天問一號是中國第一個成功發射的火星探測器。預計會在明年 2 月 11 日開始環繞火星運行兩個月，然後在 4 月 23 日，將一輛漫遊車放到火星表面，目標是要一次任務中，就完成「繞行、著陸、移動探測」 3 個里程碑。 那他們的研究目標是要研究火星磁場為什麼會減弱，並且進行地質探勘、搜集土壤，了解火星的地質結構。
28 那最受矚目的美國「毅力號（Perseverance）」預計在明年 2 月 18 日登陸火星。它的任務目標就更遠大了。 29 第一個是，想要抓一把火星土壤，將來會送回地球進行分析，用來了解火星的地質、環境與歷史。 30 第二個是，毅力號上面裝設了「穿地雷達」，想要尋找地底下的水，還有配備了光譜儀，要用來偵測土壤中的有機物。 31 此外，為了以後人類要登陸火星，以及建立基地做準備，毅力號上面還帶了一個裝置，要來測試「能不能把火星上面二氧化碳，有效的變成氧氣」。毅力號還另外帶了一台無人機，想要測試這麼稀薄的空氣，究竟能不能順利飛得起來。
32 我覺得這些任務聽起來都滿令人期待的，不過呢，成功發射升空還不代表任務就會成功，登陸的過程才是火星任務中的大魔王！
【登陸仍是大挑戰】
33 會說「登陸」才是探測任務大魔王，是因為火星的大氣太稀薄了，沒辦法像回到地球一樣，有厚厚的大氣層幫忙減速，而且火星上面也沒有海洋可以緩衝，只能靠探測車自己的降落傘，還有使用反向噴氣來減速。進入火星的角度、速度和本身探測車的姿勢都要對，否則就很容易墜毀。 34 而降落地點的選擇也很重要，以美國毅力號來說，降落的地點高度不能太高，才有足夠的大氣讓降落傘可以張開； 35 而且，這個地點必須距離火星的赤道南北緯 30 度以內，在火星冬天來臨的時候，才不會冷到讓機器無法運作； 36 此外，降落地點也需要是很寬敞、平坦的區域，就像飛機跑道一樣空曠，而且沒有起伏，才不會讓毅力號太容易就墜毀。 37 因此，明年 2 月的毅力號和 4 月的天問一號漫遊車，能不能順利登陸火星，將會是這些研究計畫能不能順利進行，很重要的關鍵。
【我們的觀點】
38 每次聊到探索外太空的計畫的時候，我有注意到很多人會有一個疑問，就是：為什麼世界各國，這麼願意花大錢推進太空科技，還有探索宇宙呢？研究外太空到底有什麼意義呀？就算國家砸大錢，把火箭送去火星，有很多關於火星的新發現，對我的生活也不會有什麼影響呀。
39 這個疑問，在我們企劃們一起討論這個議題的時候也有出現。那我們覺得，會有很多人對於外太空感到好奇，動機可能主要有分 2 種： 40 第一種動機是「單純對未知世界的好奇」，這種感覺就像是幾百年前「地理大發現」的時代一樣，大家會很好奇，海的那一邊會有什麼東西存在呢？ 同樣的，我們也會想知道，火星上面是不是也有生命？火星是不是有很多水藏在地底下？ 41 第二種動機，是一種想要「自我挑戰」的感覺，我們會想要知道人類科技有沒有極限，因為科學和科技的發展，讓我們可以在天上飛、可以潛入深海，就會滿想挑戰看看，人類是不是有辦法離開地球，在火星上面建立基地，甚至在火星上面生存。 42 我想，這些大概也是很多科學家會那麼想要探索外太空的原因吧，這些疑問真的是滿吸引人的。那關於這些疑問，下一集，也就是明天，我們會再做一集來跟大家討論！
43 那今天想問大家，你最期待知道研究結果的是什麼呢？ A. 火星的地底下到底有沒有水？ B. 火星是怎麼變成現在這樣像沙漠一樣的星球的？ C. 火星上面究竟有沒有生命呢？ D. 我們該怎麼樣才能在火星上生存呢？ E. 其他，留言告訴我們吧！
44 最後，如果你喜歡今天的影片，歡迎分享出去，讓更多人知道「2020年各國的火星計畫想要研究什麼」！ 此外也可以點這邊，看看「SpaceX載人火箭升空」以及「台灣太空科技發展史」的討論； 那麼，今天的志祺七七就到這邊告一段落，我們明晚再見囉～掰比！