火星沙尘暴真有《火星救援》里那么猛烈吗？

腾讯太空讯 昨日，太空科幻大片《火星救援》终于在国内上映了。在电影开篇，宇航员马克·瓦特尼（马特·达蒙饰）与队友刚着陆火星不久，就遇到了一场特大型尘暴，马克不幸被风暴卷起的天线击中，受伤昏迷。那么，真实的火星沙尘暴是什么样的呢，究竟有多强？

不得不说，虽然《火星救援》堪称太空硬科幻的佳作，但这段火星风暴的描写相比现实夸张太多了。

火星拥有可以席卷全球的沙尘暴，尘暴规模大到一定规模甚至可以在地球上用望远镜观察到。1971年抵达火星的第一颗火星人造卫星水手9号，在进入火星轨道后就发现火星上正在发生全球性的沙尘暴，持续了几个月才结束。勇气号与机遇号也在2007年遭遇了火星全球沙尘暴，太阳能电池阵发电量巨减，火星表面能见度较低，但最终还是度过了这段危险时期，在火星上顽强的生存了下来。

每年火星都会有几场大的尘暴，然后扩展到像一个大洲面积大小的区域并持续数周。比这种年度尘暴规模更大的风暴一般较少发生，但是一旦发生，尘暴的规模是巨大且激烈的，比如席卷火星全球的尘暴。火星全球性尘暴平均每3个火星年（5.5个地球年）发生一次，常见的普通尘暴会成长扩大到全球规模并席卷全火星。

但是在电影《火星救援》里，能够将宇航员陷入险境的尘暴在火星上是不可能真实发生的。即使是火星最大的全球性尘暴也不可能吹翻或扯破主要的机器设备。最强火星尘暴风速的最高值只有96千米/小时，约26米/秒，不到地球上某些台风（中心附近风力达到12级以上）的一半。

把关注点只放在风速上会有些误导，毕竟还有很重要的一点，火星表面的大气密度只有地球的百分之一。打个比方，如果你想在火星上放一只风筝，需要比地球上高很多的风速，才能把它吹上天空。地球与火星沙尘暴最大的区别在于火星大气压很小，大气层稀薄。所以即使以同样的风速吹相同的物体，强度是不同的。

探测器电池板的挑战：

但是火星尘暴并不是无害的。火星的沙尘粒子非常细小且带有微静电，它们会附在任何物体的表面，甚至钻入机器内部会动的物体上，比如齿轮。影片《火星救援》里，马克不得不每天穿着舱外宇航服，用刷子清扫居住舱外太阳能电池阵列上的灰尘。当然，这是有人打扫的情况下，目前火星表面的火星探测器都是无人的。如何设计在火星上使用的机器设备，让火星沙尘尽量不落在机器表面或进入内部，对工程师来说是个挑战。

对火星上的太阳能电池板来说，即使是非常小的沙尘暴，也可能卷起很多沙尘覆盖在电池板上，没有足够的阳光直接照射到面板上也就无法提供充足的电力。如果遇到全球性尘暴，可能会产生一个问题：扬起的沙尘进入大气会降低大气透明度，到达火星地表的阳光也会少很多。《火星救援》的小说里，就有提到马克在一片大型沙尘暴外围注意到天色微弱的变暗，并造成太阳能电池阵发电能力下降的情节。

当最强的全球性尘暴来临时，在火星表面工作的漫游车或着陆器等设备需静静等到尘暴结束，这既是为了节省电池电力，也是为了保护精密的仪器设备。目前仍在火星工作的机遇号，自2004年着陆火星以来，很幸运只在2007年遇到过一次全球性尘暴。当时机遇号关闭了主要仪器，进入低耗电的生存模式数周。

探测器电池板的挑战：

但是火星尘暴并不是无害的。火星的沙尘粒子非常细小且带有微静电，它们会附在任何物体的表面，甚至钻入机器内部会动的物体上，比如齿轮。影片《火星救援》里，马克不得不每天穿着舱外宇航服，用刷子清扫居住舱外太阳能电池阵列上的灰尘。当然，这是有人打扫的情况下，目前火星表面的火星探测器都是无人的。如何设计在火星上使用的机器设备，让火星沙尘尽量不落在机器表面或进入内部，对工程师来说是个挑战。

对火星上的太阳能电池板来说，即使是非常小的沙尘暴，也可能卷起很多沙尘覆盖在电池板上，没有足够的阳光直接照射到面板上也就无法提供充足的电力。如果遇到全球性尘暴，可能会产生一个问题：扬起的沙尘进入大气会降低大气透明度，到达火星地表的阳光也会少很多。《火星救援》的小说里，就有提到马克在一片大型沙尘暴外围注意到天色微弱的变暗，并造成太阳能电池阵发电能力下降的情节。

当最强的全球性尘暴来临时，在火星表面工作的漫游车或着陆器等设备需静静等到尘暴结束，这既是为了节省电池电力，也是为了保护精密的仪器设备。目前仍在火星工作的机遇号，自2004年着陆火星以来，很幸运只在2007年遇到过一次全球性尘暴。当时机遇号关闭了主要仪器，进入低耗电的生存模式数周。