สภาพอากาศบนดาวอังคารเป็นอย่างไร? เรียนรู้เกี่ยวกับบรรยากาศของดาวอังคารและความเป็นไปได้ของการสำรวจของมนุษย์ไปยังดาวเคราะห์แดง

สภาพอากาศบนดาวอังคารค่อนข้างแตกต่างจากบนโลก แต่บรรยากาศและภูมิอากาศของดาวอังคารก็มีความคล้ายคลึงกับโลกมากกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่น สภาพอากาศบนดาวอังคารค่อนข้างเย็นกว่าโลก (เย็นถึง -195 องศาฟาเรนไฮต์) และมักมีพายุฝุ่นขนาดมหึมา นักวิทยาศาสตร์ของ NASA มองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับการสำรวจและที่อยู่อาศัยบนดาวอังคารมากกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่น แม้ว่าจะเป็นทะเลทรายที่เย็นยะเยือกซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดพายุรุนแรง

ข้ามไปที่มาตรา

• ดาวอังคารคืออะไร?
• ทำไมดาวอังคารถึงน่าสนใจจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์?
• บรรยากาศของดาวอังคารประกอบด้วยอะไร?
• สภาพภูมิอากาศและสภาพอากาศบนดาวอังคารเป็นอย่างไร?
• ความเป็นไปได้ของชีวิตบนดาวอังคารคืออะไร?
• ทำไมการสำรวจดาวอังคารจึงสำคัญ
• เป็นไปได้ไหมที่มนุษย์จะไปดาวอังคาร?
• เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ MasterClass ของ Chris Hadfield

อดีตผู้บัญชาการของสถานีอวกาศนานาชาติจะสอนคุณเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ของการสำรวจอวกาศและสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคต

ดาวอังคารคืออะไร?

ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ดวงที่สี่จากระบบสุริยะของโลก ดาวอังคารได้รับการตั้งชื่อตามเทพเจ้าแห่งสงครามโรมันและมักถูกเรียกว่าดาวเคราะห์สีแดง ดาวอังคารมีจินตนาการของนักวิทยาศาสตร์ที่หลงใหลมาช้านาน เนื่องจากอยู่ใกล้กับโลก ทัศนวิสัยในท้องฟ้ายามค่ำคืน และสีแดงเข้ม แม้ว่าดาวอังคารจะมีขนาดใกล้เคียงกันและค่อนข้างใกล้กับโลก แต่ดาวอังคารก็มีบรรยากาศ ภูมิอากาศ และรูปแบบสภาพอากาศที่แตกต่างกันออกไปซึ่งสามารถช่วยชีวิตได้ (และที่จริงแล้วอาจมีครั้งหนึ่ง)

ทำไมดาวอังคารถึงน่าสนใจจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์?

ดาวอังคารมีเสน่ห์ดึงดูดใจเพราะมีบรรยากาศ น้ำ และความร้อนใต้พิภพ—หมายความว่าอาจมีฟอสซิลอยู่ที่นั่น หรือแม้แต่สิ่งมีชีวิตด้วย การทำความเข้าใจต้นกำเนิดและวิถีชีวิตบนดาวอังคารจะบอกเราเกี่ยวกับวิวัฒนาการของชีวิตในระบบสุริยะของเรา ดังนั้น การสำรวจดาวอังคารจึงเป็นเรื่องเกี่ยวกับการสำรวจต้นกำเนิดของชีวิตมากพอๆ กับการสำรวจโลกทั้งใบ

ดาวอังคารยังน่าสนใจจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ เนื่องจากดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะนั้น ความใกล้ชิด บรรยากาศ และสภาพอากาศของดาวอังคารทำให้มีแนวโน้มมากที่สุดที่จะสนับสนุนการล่าอาณานิคมของมนุษย์

โหราศาสตร์ขึ้นและเครื่องหมายดวงจันทร์

บรรยากาศของดาวอังคารประกอบด้วยอะไร?

บรรยากาศของดาวอังคารค่อนข้างบางเนื่องจากดาวเคราะห์ไม่มีเกราะแม่เหล็กและความกดอากาศสูง มันแตกต่างจากชั้นบรรยากาศของโลกตรงที่ประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เป็นส่วนใหญ่ ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารประกอบด้วย:

• คาร์บอนไดออกไซด์ 96%
• อาร์กอน 1.9%
• ไนโตรเจน 1.9%
• ติดตามปริมาณออกซิเจน คาร์บอนมอนอกไซด์; ไอน้ำ; และมีเทน

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่ากว่า 3.5 พันล้านปีก่อน ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารนั้นหนาพอที่จะรองรับน้ำผิวดินบนดาวอังคารได้ แต่ด้วยเหตุผลที่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจ ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารจึงบางลงจนน้ำผิวดินไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป

สภาพภูมิอากาศและสภาพอากาศบนดาวอังคารเป็นอย่างไร?

เนื่องจากดาวอังคารมีชั้นบรรยากาศบางและอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มาก สภาพอากาศบนดาวอังคารจึงเย็นกว่าสภาพอากาศบนโลกที่มีอุณหภูมิต่ำกว่ามาก

• อุณหภูมิเฉลี่ยประมาณ -80 F (-60 C)
• อุณหภูมิในแต่ละวันแตกต่างกันไปตั้งแต่ -195 F (-125 C) ที่ขั้วโลกของดาวเคราะห์ในช่วงฤดูหนาวจนถึงอุณหภูมิเส้นศูนย์สูตรที่ค่อนข้างสบายที่ 70 F (20 C) ในตอนเที่ยง

ฝุ่น เป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบสภาพอากาศของดาวอังคาร ปีศาจฝุ่นขนาดยักษ์ ซึ่งเปรียบเสมือนพายุทอร์นาโดในสภาพอากาศที่สดใส เป็นลักษณะปกติบนโลกใบนี้ ที่จะไล่ฝุ่นเหล็กออกซิไดซ์จากพื้นผิวดาวอังคาร พายุฝุ่นเหล่านี้มีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะและเป็นที่ทราบกันดีว่าปกคลุมโลกเป็นเวลาหลายเดือนในแต่ละครั้ง ถึงแม้ว่าจะไม่มีฝุ่นมารฝุ่น ฝุ่นก็ยังคงเป็นส่วนถาวรของบรรยากาศดาวอังคาร

ปกหลังของหนังสือชื่ออะไรคะ

เป็นระยะๆ หิมะ บนดาวอังคาร เกล็ดหิมะประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่าน้ำ เชื่อกันว่าอนุภาค CO2 ที่แช่แข็งขนาดเล็กเหล่านี้สร้างเอฟเฟกต์เหมือนหมอกจริง ๆ และไม่ปรากฏเป็นหิมะที่ตกลงมา CO2 ที่แช่แข็งยังประกอบเป็นแผ่นน้ำแข็งในบริเวณขั้วโลก

การศึกษาสภาพอากาศและสภาพอากาศบนดาวอังคารเป็นกุญแจสำคัญในการทำให้การสำรวจและการตั้งถิ่นฐานเป็นไปได้ ดาวเทียมสำรวจวงโคจรเช่น Mars Maven และ Mars Reconnaissance Orbiter และภารกิจพื้นผิวเช่น Mars Curiosity Rover ของ NASA และ Mars Opportunity Rovers ได้รับการปรับใช้เพื่อให้เข้าใจสภาพอากาศและสภาพอากาศของดาวเคราะห์ได้ดีขึ้น ภารกิจพื้นผิวในอนาคตเช่น Mars 2020 ของ NASA และ ExoMars ของ ESA (Mars Express) ของ ESA จะทำการตรวจสอบเงื่อนไขเหล่านี้เพิ่มเติม

ระดับผู้เชี่ยวชาญ

แนะนำสำหรับคุณ

ชั้นเรียนออนไลน์ที่สอนโดยจิตใจที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในโลก ขยายความรู้ของคุณในหมวดหมู่เหล่านี้

สอนการสำรวจอวกาศ

สอนการอนุรักษ์

สอนการคิดเชิงวิทยาศาสตร์และการสื่อสาร

สอนวิทยาศาสตร์การนอนหลับที่ดีขึ้น

ความเป็นไปได้ของชีวิตบนดาวอังคารคืออะไร?

หนึ่งในผลกระทบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของภารกิจไปยังดาวอังคารคือการค้นหาสิ่งมีชีวิตหรือหลักฐานของการสูญพันธุ์ ไม่ว่าชีวิตนั้นจะเรียบง่ายเพียงใด ไม่เพียงแต่จะตอบคำถามว่าเราอยู่ตามลำพังในจักรวาลหรือไม่ แต่ยังบ่งชี้ด้วยว่ามีศักยภาพสำหรับชีวิตทุกแห่งในจักรวาล

มนุษย์ได้ศึกษาความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารมาอย่างยาวนาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับยานลงจอดไวกิ้งในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ซึ่งคาดไว้แต่ท้ายที่สุดก็ไม่พบหลักฐานที่น่าเชื่อถือของการมีชีวิตบนดาวอังคาร ทว่าความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารยังคงดึงดูดนักวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาจากประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของดาวเคราะห์:

เครื่องหมายดวงอาทิตย์ เครื่องหมายดวงจันทร์ ขึ้นเครื่องหมาย เครื่องคิดเลข

• นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเมื่อหลายล้านปีก่อนมหาสมุทรอาจปกคลุมพื้นผิวดาวอังคาร
• นี่จะเป็นการเปิดโอกาสให้ชีวิตได้พัฒนา
• น้ำที่เป็นของเหลวอาจยังคงอยู่ใต้ดิน เป็นที่หลบภัยสำหรับสิ่งมีชีวิตที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบหลักเพื่อความอยู่รอด

ทำไมการสำรวจดาวอังคารจึงสำคัญ

คิดอย่างมืออาชีพ

อดีตผู้บัญชาการของสถานีอวกาศนานาชาติจะสอนคุณเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ของการสำรวจอวกาศและสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคต

มนุษย์ต้องการสำรวจพื้นผิวดาวอังคารมานานแล้ว ทั้งเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตในระบบสุริยะของเรา และเพื่อสำรวจความเป็นไปได้ของการสำรวจพื้นผิวและที่อยู่อาศัยในท้ายที่สุด จนถึงตอนนี้เราตกลงกันว่าอันตรายเกินกว่าที่มนุษย์จะไปดูได้ แม้แต่ภารกิจหุ่นยนต์ของเราก็ยังล้มเหลว 50% ของเวลาเพียงแค่พยายามไปถึงที่นั่น มีประโยชน์ทั้งทางธุรกิจและทางวิทยาศาสตร์ที่จะมาจากความเสี่ยงของการสำรวจ

วิธีการเริ่มต้นเรียงความเรื่องเหตุและผล

เป็นไปได้ไหมที่มนุษย์จะไปดาวอังคาร?

บรรณาธิการ Pick

ความท้าทายด้านเทคนิคและวิศวกรรมในการเดินทางไปยังดาวอังคารนั้นน่ากลัวด้วยเหตุผลหลายประการ:

• ทั้งดาวอังคารและโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งหมายความว่าระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์ทั้งสองนั้นเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา หากเรารอการจัดตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดและใช้เครื่องมือที่ดีที่สุดที่เราคิดไว้ ก็ยังต้องใช้เวลาอีกประมาณห้าเดือนกว่าจะไปถึงที่หมาย
• นั่นคือการเดินทางอันยาวนานสู่ความไม่รู้จักด้วยเรือรบที่ไม่ได้รับการพิสูจน์ ลากทุกสิ่งที่คุณต้องการ ไม่มีทางที่จะเติมไอเท็มสำคัญได้ และนั่นเป็นเพียงจุดเริ่มต้น
• เมื่อมาถึง คุณจะต้องชะลอความเร็วของวงโคจร ลงสู่ชั้นบรรยากาศที่แตกต่างกันมากของดาวอังคาร และลงจอดอย่างปลอดภัย ไม่ต้องพูดถึงการทำทุกอย่างกลับกันเพื่อกลับมายังโลก

เนื่องจากสภาวะที่ยากลำบากเหล่านี้ หนึ่งในวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดสำหรับการเดินทางของมนุษย์ไปยังดาวอังคารคือการไม่ต้องนำทุกอย่างไปไว้ในยานอวกาศ แทนที่จะเป็นเช่นนั้น นักวิทยาศาสตร์สามารถส่งเรือบรรทุกสินค้าล่วงหน้าและเริ่มสร้างฐานหุ่นยนต์ขนาดเล็ก โดยใช้ประโยชน์จากทรัพยากรที่มีอยู่บนดาวอังคารจากระยะไกล ในกระบวนการที่เรียกว่าการใช้ทรัพยากรในแหล่งกำเนิด (ISRU)

กระบวนการ Sabatier เป็นกุญแจสำคัญสำหรับแนวทางนี้ เนื่องจากจะสร้างไฮโดรเจน ออกซิเจน และมีเทนเพื่อผลิตน้ำดื่ม ปุ๋ย และเชื้อเพลิง บนดาวอังคารมีชั้นบรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์บางๆ รวมทั้งมีน้ำแข็งจำนวนมากอยู่ใต้พื้นผิวและที่ละติจูดสูง หากหุ่นยนต์ ISRU ลงจอดในที่ที่ถูกต้อง มันสามารถประมวลผลอากาศและน้ำแข็งของดาวอังคารในท้องถิ่นเพื่อผลิตน้ำดื่ม ออกซิเจนสำหรับหายใจ และแม้แต่เชื้อเพลิง สิ่งที่ต้องมีคืออุปกรณ์ที่เหมาะสมและแหล่งพลังงานไฟฟ้า เช่น พลังงานแสงอาทิตย์

ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ลูกเรือที่เดินทางไปยังดาวอังคารอาจได้รับทรัพยากรสำคัญที่พร้อมใช้งานมากมาย

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสำรวจอวกาศใน MasterClass ของอดีตนักบินอวกาศ Chris Hadfield