火星风暴有危险吗？
火星风暴，特别是那种席卷整个星球的巨型沙尘暴，无疑是火星表面最引人注目的现象之一，而且对任何意图在火星上生存或探索的生命来说，它都构成了实实在在的危险。
首先，我们要明白火星风暴的规模和持续时间。虽然我们经常听到“沙尘暴”，但它与地球上那种局部的、短暂的风沙天气截然不同。火星上的巨型沙尘暴，有时候会像一个巨大的“罩子”，将整个星球笼罩在尘埃之中，持续数周甚至数月。想象一下，你被一个持续数月、遮天蔽日的尘埃层包围，这本身就足够令人不安了。
那么，这种规模的尘埃风暴究竟会带来哪些具体的危险呢？
1. 影响太阳能供应：
这是最直接、最致命的威胁，尤其是对于那些依赖太阳能电池板的火星探测器和未来可能存在的基地。火星大气层中的尘埃颗粒非常细小，但它们会非常有效地阻挡阳光。当一场全球性的沙尘暴来临时，阳光的强度会急剧下降，使得太阳能电池板产生的电量大幅减少。如果探测器无法在日照不足的情况下维持基本运作，或者电池储备耗尽，那它就面临着“饿死”的风险。我们过去看到一些火星探测器，例如“机遇号”漫游车，就是在遭遇沙尘暴后，因为太阳能被严重阻挡而失联。
2. 损坏设备：
虽然火星大气比地球稀薄得多（平均约为地球的1%），但风速是可以非常高的，有时甚至能达到每秒几十米。更重要的是，这些风携带着大量细小的、磨蚀性强的尘埃颗粒。想象一下，数百万甚至数十亿的微小砂纸颗粒以极高的速度在你身上摩擦，这对任何暴露在外的机械部件、光学设备（如相机镜头、望远镜）以及探测器的外部表面都可能造成严重的磨损和损坏。长期下来，这会降低设备的精度，甚至导致其完全失效。
3. 影响通讯：
尘埃颗粒不仅阻挡阳光，也会干扰无线电信号。当大气中充满了悬浮的尘埃时，信号的传输会变得更加困难，带宽可能受限，甚至出现通讯中断。这对于依赖地面站和轨道器进行数据传输和遥控的火星任务来说，是一个非常严峻的挑战。在风暴期间，想要与地球进行可靠的通讯，难度会大大增加。
4. 潜在的呼吸风险（针对人类）：
虽然火星目前没有生命，但如果未来人类要在火星上建立基地，火星尘埃将是一个巨大的健康威胁。火星尘埃的成分复杂，其中可能包含高氯酸盐等有毒物质。它们非常细小，可以轻易地吸入肺部，对呼吸系统造成损害。即使是在没有风暴的时候，火星尘埃也需要严密的防护措施。而在沙尘暴期间，大量的尘埃会涌入任何未经防护的区域，对宇航员的健康构成极大的威胁，可能需要宇航员长期待在加压的栖息地内，并依赖过滤系统来保证空气质量。
5. 影响着陆和活动：
风暴中的强风和高浓度尘埃会增加航天器着陆的难度和风险。强烈的侧风可能会导致着陆器偏离预定轨迹，而大量飞扬的尘埃则会降低可见度，让着陆过程更加危险。对于已经在火星表面的探测器或未来可能进行的舱外活动，沙尘暴也会限制其行动范围和作业时间。
6. 对复杂机械结构的影响：
对于像火星车这样拥有复杂关节、电机和传感器等机械结构的设备来说，风暴带来的侵蚀和堵塞是持续存在的威胁。尘埃可能会进入到活动部件中，导致卡顿、磨损加剧，甚至完全损坏。
总而言之，火星风暴绝非仅仅是“刮风下雨”那么简单。它们是能够彻底改变火星表面环境的宏大自然现象，对任何试图在火星上生存和工作的探测器、设备，尤其是人类，都带来了严峻的挑战。理解并应对这些风暴，是人类登陆火星、探索这颗红色星球的关键一步。
首先，我们要明白火星风暴的规模和持续时间。虽然我们经常听到“沙尘暴”，但它与地球上那种局部的、短暂的风沙天气截然不同。火星上的巨型沙尘暴，有时候会像一个巨大的“罩子”，将整个星球笼罩在尘埃之中，持续数周甚至数月。想象一下，你被一个持续数月、遮天蔽日的尘埃层包围，这本身就足够令人不安了。
那么，这种规模的尘埃风暴究竟会带来哪些具体的危险呢？
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这是最直接、最致命的威胁，尤其是对于那些依赖太阳能电池板的火星探测器和未来可能存在的基地。火星大气层中的尘埃颗粒非常细小，但它们会非常有效地阻挡阳光。当一场全球性的沙尘暴来临时，阳光的强度会急剧下降，使得太阳能电池板产生的电量大幅减少。如果探测器无法在日照不足的情况下维持基本运作，或者电池储备耗尽，那它就面临着“饿死”的风险。我们过去看到一些火星探测器，例如“机遇号”漫游车，就是在遭遇沙尘暴后，因为太阳能被严重阻挡而失联。
2. 损坏设备：
虽然火星大气比地球稀薄得多（平均约为地球的1%），但风速是可以非常高的，有时甚至能达到每秒几十米。更重要的是，这些风携带着大量细小的、磨蚀性强的尘埃颗粒。想象一下，数百万甚至数十亿的微小砂纸颗粒以极高的速度在你身上摩擦，这对任何暴露在外的机械部件、光学设备（如相机镜头、望远镜）以及探测器的外部表面都可能造成严重的磨损和损坏。长期下来，这会降低设备的精度，甚至导致其完全失效。
3. 影响通讯：
尘埃颗粒不仅阻挡阳光，也会干扰无线电信号。当大气中充满了悬浮的尘埃时，信号的传输会变得更加困难，带宽可能受限，甚至出现通讯中断。这对于依赖地面站和轨道器进行数据传输和遥控的火星任务来说，是一个非常严峻的挑战。在风暴期间，想要与地球进行可靠的通讯，难度会大大增加。
4. 潜在的呼吸风险（针对人类）：
虽然火星目前没有生命，但如果未来人类要在火星上建立基地，火星尘埃将是一个巨大的健康威胁。火星尘埃的成分复杂，其中可能包含高氯酸盐等有毒物质。它们非常细小，可以轻易地吸入肺部，对呼吸系统造成损害。即使是在没有风暴的时候，火星尘埃也需要严密的防护措施。而在沙尘暴期间，大量的尘埃会涌入任何未经防护的区域，对宇航员的健康构成极大的威胁，可能需要宇航员长期待在加压的栖息地内，并依赖过滤系统来保证空气质量。
5. 影响着陆和活动：
风暴中的强风和高浓度尘埃会增加航天器着陆的难度和风险。强烈的侧风可能会导致着陆器偏离预定轨迹，而大量飞扬的尘埃则会降低可见度，让着陆过程更加危险。对于已经在火星表面的探测器或未来可能进行的舱外活动，沙尘暴也会限制其行动范围和作业时间。
6. 对复杂机械结构的影响：
对于像火星车这样拥有复杂关节、电机和传感器等机械结构的设备来说，风暴带来的侵蚀和堵塞是持续存在的威胁。尘埃可能会进入到活动部件中，导致卡顿、磨损加剧，甚至完全损坏。
总而言之，火星风暴绝非仅仅是“刮风下雨”那么简单。它们是能够彻底改变火星表面环境的宏大自然现象，对任何试图在火星上生存和工作的探测器、设备，尤其是人类，都带来了严峻的挑战。理解并应对这些风暴，是人类登陆火星、探索这颗红色星球的关键一步。
网友意见
《火星救援》对火星风暴的表现是夸大的。火星风暴的主要危险性是其夹带的灰尘钻进仪器设备的缝隙里导致故障、长时间遮蔽阳光导致太阳能电池输出不足，风力本身没那么危险。
电影中，一场巨大的沙尘暴将虚构的宇航员马克·沃特尼困在火星上，强风从一件设备上撕下一根天线，并摧毁了营地的部分区域。
现实中，以瓦每平方米计算的风能 = 0.5 * 空气密度 * 风速^3，理论上火星风暴的最大风速约 100 米每秒，在空气密度为地球表面空气密度（1.225 千克每立方米）的 1% 的情况下，单位面积建筑物、天线、人体等在这种风暴中承受的风能相当于地球表面风速 21.54 米每秒（九级风）的状况。在空气密度为地球表面空气密度的 1.63% 的极限情况[1]下，中略相当于地球表面风速 25.35 米每秒（十级风）的状况。
这样的风在地球上无法破坏较坚固的当代民用建筑和电视信号天线。在正常情况下，为航天员居住设置的建筑物和通讯天线不会因这种风力而破损，除非美国火星计划被严重贪污腐败掏空。
火星登陆器与火星车记录下来的火星风暴的常见风速比上面的值低，在 21 到 31 米每秒的程度，风力弱到不足以造成什么破坏。
参考
- ^ https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/marsfact.html
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