【简介：】回答这个问题之前，让我先来了解一下火星，看看火星到底适合不适合人类长期居住。
火星
火星（Mars）是太阳系八大行星之一，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星（太阳系共有水
回答这个问题之前，让我先来了解一下火星，看看火星到底适合不适合人类长期居住。
火星
火星（Mars）是太阳系八大行星之一，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星（太阳系共有水星、金星、地球、火星四颗类地行星）。其橘红色外表是因为地表被赤铁矿（氧化铁）覆盖，英文里前缀areo-即为火星。
夜间天空中的火星荧荧如火，亮度常变，令人迷惑，所以中国古代称火星为“荧惑”。而在古罗马神话中，它被想象为身披盔甲、浑身是血的战神“玛尔斯”(Mars)，这也是火星英文名字的由来。
▲太阳系全家福
▲太阳系八大行星
▲水星（Mercury）、金星（Venus）、地球（Earth）、火星（Mars）四大类地行星
▲玛尔斯（Mars），是罗马神话中的国土、战争、农业和春天之神，罗马十二主神之一。朱庇特与朱诺之子，贝娄娜之丈夫，维纳斯的情人，他是罗马军团崇拜的神明中最重要的一位，其重要程度仅次于朱庇特。对应希腊神话中的阿瑞斯。玛尔斯的节日是在三月和十月。拉丁语的“火星”和英的“March”正是源自玛尔斯。
火星和地球一样拥有多样的地形，有高山、平原和峡谷，火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布且没有稳定的液态水体，二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。
火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠会随着季节消长，冬季大气中的二氧化碳凝结至地表使极冠扩张，就如同地球冬季高纬度地区被雪覆盖，而夏季干冰升华后剩下的两极高原则可比拟做地球的南极洲与格陵兰冰层。前者称作季节性极冠，后者称作永久极冠。
▲火星是地球的“孪生兄弟”
▲火星地貌（由“勇气”号火星探测器拍摄）
▲火星上的沙丘（由“机遇”号火星探测器拍摄）
▲火星北极
火星是除金星之外离地球最近的行星，由于运行轨道的变化，火星与地球近距离约为5500万公里，最远距离则超过4亿公里。两者之间的近距离接触大约每15年出现一次。
▲火星与地球近距离接触
行星对比：火星 VS 地球
体积：火星体积为地球的15%；
质量：火星质量为地球的11%；
直径：火星直径为地球的53%；
表面积：火星表面积为地球的29%；
密度：火星密度比其他三颗类地行星（地球、金星、水星）还要小很多；
气压：火星是地球的 0.6％；
表面重力：火星是地球的38%；
距太阳的距离：火星比地球远50%左右；
绕太阳公转的周期：火星为687天（地球日），1.88地球年，地球为365天；
轨道离心率：火星大约为0.093，地球只有0.017；
天然卫星：火星有火卫一和火卫二两个天然卫星，地球只有月球一个天然卫星。
▲地球与火星
▲太阳系的各大行星和它们各自的卫星（注：而曾经被认为是“九大行星”之一的冥王星于2006年8月24日被定义为“矮行星”）
▲火星和它的两颗卫星
▲地球和月球
非常相似的特征
火星 VS 地球
自转速率：火星24小时39分钟 VS 地球23小时56分钟；
自转轴倾斜度：火星25.19度 VS 地球23.5度；
季节之分：与太阳的距离足够近，因此两者都有。
▲火星与地球的相似之处
季节存在差异
火星 VS 地球
单个季节时长：火星上每个季节的时间比地球上长一倍；
四季差异：火星南北半球的四季差异比地球上更为显著；
四季温度：火星上的每个季节都比地球上相同的季节要寒冷；
四季长度的差异：火星上四季长度的差异也比地球上四季长度的差异更大。地球上各个季节长度的差异最多不超过5%，火星上北半球春夏比秋冬各长约40天。
▲火星北半球正在冬春交替（由NASA的火星轨道探测器拍摄）
▲地球公转与四季变化
火星与地球的大气成分截然不同
大气成分：火星 VS 地球
火星：火星上薄薄的大气层几乎完全由二氧化碳构成；
地球：地球大气的主要成分是氮气和氧气。
▲火星大气
火星与地球的大气成分对比如下：
氧：火星0.15% VS 地球20.9%；
二氧化碳：火星95.3% VS 地球0.1%；
氮：火星2.7% VS 地球78.1%；
氩：火星1.6% VS 地球0.9%；
水汽：火星0.03% VS 地球0.25%；
甲烷：火星大气中甲烷含量不会高于10亿分之2.7 VS 地球大气中的甲烷含量约为10亿分之1700。
▲地球与火星大气成分对比
从这份详细对比中可以看出，现在所有访问火星的人类都必须携带大量的氧气和氮气以维持生命。
人类想长期定居火星的话，最重要的是要让火星上生成人类赖以生存的氧气。对于这一目标，很多科学家认为需要2万至10万年的时间，因而是遥不可及的。但火星协会的创始人、科学家罗伯特·祖柏林认为，这个过程只要大约1000年时间就可以完成。不管怎样，目前人类想要在火星上长期居住，必需得依靠制氧、储氧设备才能维持生命。
▲火星地球化的模拟过程
火星与地球的表面温度差别很大
温度：火星 VS 地球
平均表面温度：火星-62.77℃ VS 地球
14.4℃左右；
最高温度：火星-23.88℃ VS 地球57.8℃
；（地球上出现过的最高气温是1922年的时候在非洲利比亚首都的黎波里南40公里的阿济济耶测得的，当年9月13日，人们测得当地竟然达到了57.8℃！这个纪录，已经保持了近100年。）
▲利比亚阿济济耶
最低温度：火星-73.33℃ VS 地球-94.5℃；（据说，1967年初，挪威人在南纬90°S，美国阿蒙森—斯科特站——极点站附近曾经记录到-94.5℃的最低温度。）
▲阿蒙森—斯科特站（英语：Amundsen-Scott South Pole Station）是美国于1957年在南极点设立的科学考察站。是地球长期有人居住的最南处，也是世界纬度最高的考察站。其名称是为纪念在1911年第一个抵达南极点的罗尔德·阿蒙森和1912年第二个抵达南极点的罗伯特·斯科特。
火星常年平均气温在零下63度左右，人类需要穿上宇航服才能进行户外活动。
火星上每26个月会有一个夏季，这是火星沙尘暴的盛宴，甚至可能是全球性的，几个月不见阳光。这期间人类不能外出活动，只能待在火星营地内生活，日子将会过得很煎熬。
▲火星沙尘暴
▲2001年火星全球性沙尘暴前的6月26日与沙尘暴过后的9月4号的卫星照片对比图（由哈勃太空望远镜拍摄）
火星气压太低不适合人类居住
2018年8月底，发表在《自然·天文学》（Nature Astronomy）的一篇研究指出，火星现有的二氧化碳储量远不足以满足人类的最低居住条件。
这项研究由美国宇航局资助。分析的数据则来自 20 年间美国宇航局和欧洲航天局的火星探测器。
根据计算结果，在释放火星上所有的二氧化碳——包括极地冰盖、碳酸盐、近地表和表层土中的储量——这些储量能将火星气压提高超过 10 倍，不过也仅能达到地球水平的 6.9%，根本无法让火星达到适宜人类生存的 1 标准大气压。火星表面升温不会超过 10°C，远不能达到水的凝固点0°C。这意味着，液态水不能稳定地存在，火星表面的任何液态水都会很快蒸发或凝固。而人类则需要穿着太空服，戴上呼吸设备才能在火星上自由活动。
▲火星上所有的二氧化碳储量
参与了该项目研究的一位来自科罗拉多大学的研究者Bruce Jakosky 说：“火星上没有足够的二氧化碳来提供大气层中的温室气体。此外，人类也无法调取大部分的二氧化碳气体。”
火星上的水被锁在火星表层
30亿年前，火星表面还覆盖着水，与地球差不多。但是，现在的火星贫瘠干旱，牛津大学研究人员发表在《自然》杂志上的一份最新的研究报告显示：火星上的岩石锁住的水分要比地球上的岩石多25%，然后这些岩石又将水传输到星球内部。研究带头人韦德博士说：“在火星上，水与刚刚喷发形成玄武岩外壳的熔岩起反应，产生海绵式效应。”他说：“这种水与岩石之间的反应改变了岩石矿物学，导致星球表层干旱，因而不适合生命居住。”
▲火星上水的变化模拟图
▲火星上的多层次熔岩瀑布（火星轨道探测摄影机的3D图像）
▲奥林匹斯山，又称奥林帕斯山（拉丁语：Olympus Mons）是火星上的盾状火山，亦为太阳系中已知最高的山，高于基准面21,229米，比地球上的珠穆朗玛峰（Mount Everest）高出两倍多，但更贴切的比喻是地球莫纳克亚（Mauna Kea）火山从海底算起高度（9公里多）的两倍多，因为同样是盾状火山，且山顶都有破火山口。火山宽648.0公里，约等于夏威夷群岛的宽度（夏威夷岛至可爱岛）。破火山口由五个互相覆盖的陷落组成，总体东北西南向长约85公里、宽约70公里，火山口壁可高达3公里。山体周围环绕4至8公里高的山壁（Olympus Rupes），这对于火星其他火山来说较少见。
位于北纬18.4度，东经226度。在太空船确认它是一座山之前，地面望远镜中的奥林帕斯山是一明亮的亮点，被19世纪后期天文学家命名为“奥林帕斯山之雪”（Nix Olympica）。
▲奥林匹斯山（Olympus Mons）、莫纳克亚（Mauna Kea）火山、珠穆朗玛峰（Mount Everest）的高度对比
【莫纳克亚火山（夏威夷语：Mauna Kea，意为“白山”）是位于夏威夷群岛的一座火山，是形成夏威夷岛的五座火山之一，海拔4205米，形状酷似圆锥形，冬季这里山顶有积雪。】
牛津大学科研人员认为：当火星表面的水分被吸收进火星外壳时，火星就不适合居住了。
如何火星上的水无法被人类提取使用，那么人类将很难在火星上长期生存下去。
火星土壤种出的蔬菜有毒
2016年3月，荷兰研究人员在美国宇航局（NASA）提供的模拟火星的土壤里成功种出土豆、豌豆、黑麦、芝麻菜、小萝卜和水芹，收成高得惊人，可以和盆栽土培植出来的蔬菜相比。
▲图中从左到右依次为模拟月球土壤、模拟火星土壤、地球土壤种植出来的相同品种的蔬菜
而相同的蔬菜在模拟月球的土壤里种植，也成功幸存了下来，但是长得比较差。这是研究人员第二次进行这种试验。在第一次试验中，因为使用的是小罐种植，并且由于土壤水分比例不当，大多数用模拟月球的土壤来种植的蔬菜都死掉了。
本次试验的“火星”土壤来自美国夏威夷的火山，而“月球”土壤则来自美国亚利桑那州的沙漠。这项研究的负责人，来自荷兰瓦格宁根大学（Wageningen University）的科学家维格·瓦姆林克（Wieger Wamelink）表示火星土壤介于黏土和沙土之间，是富含养分的细土，唯一的缺点是少了氮。
▲生态学家维格·瓦姆林克正在检查利用模拟火星土壤种植的农作物。
▲基拉韦厄火山（Kilauea Volcano）位于美国夏威夷岛中南部冒纳罗亚火山东南斜坡上的基拉韦厄活火山口，美国夏威夷火山国家公园。
▲美国亚利桑那州的彩色沙漠（Painted Desert）
除了使用模拟土壤之外，本次试验是在恒温、恒湿的玻璃房中种植蔬菜，而且有光线照射和地球大气的环境。维格·瓦姆林克解释说，这是因为他们预期人类在火星和月球上首次种植农作物，应该会在位于地下的基地中种植，以避免外在的恶劣环境，包括太空幅射的威胁等。
▲图中从左到右依次为模拟月球土壤、模拟火星土壤、地球土壤种植出来的同一品种的蔬菜
维格·瓦姆林克说：“火星模拟土壤中包含着铁、铅等重金属，以及砷、汞等元素。如果农作物吸收了这些元素，结出的果实也将具有毒性。”
如果人类不能过滤掉火星蔬菜内的有毒元素，那么即使能够在火星上成功种植蔬菜，也依然是无法食用的。
人类在火星上或仅能存活68天
麻省理工学院一个5人小组利用荷兰“火星一号”太空发射公司的数据，分析了人类移民火星所需的氧气、食物和技术的数学公式，完成了一份35页的报告显示，火星上的条件和现有人类技术的限制，移民火星计划至少目前不可能。
▲“火星一号”（Mars One）是荷兰非营利组织，创始人是巴斯·朗斯多普(Bas Lansdorp)，上图为该组织的火星定居点想象图。
报告说，如果人类真的移民火星，从地球带去的植物仅能生产“不安全”数量的氧气，大约两个月后氧含量将开始耗尽，大约68天内，可能出现第一例死亡，也就是说，人类在火星上或仅能存活68天。因此，想要移民火星的人需要慎重考虑了。
▲空间站上的植物
研究人员说，如果人类要长期定居火星，还需要新技术，“需要某些形式的生命维持系统，这是一项在太空飞行中尚未研发的技术”。
▲NASA设计的绿色生命闭路循环系统原型，未来用于保障宇航员深太空之旅。
（这个原型系统使用植物来吸收二氧化碳，同时为宇航员提供食物和氧气）
另外，从地球向火星运送备用零部件也是一项挑战，会增加移民火星的费用。
火星距离地球至少5500万公里，人类到达那里需耗时至少7个月。“火星一号”公司先前推出一项“有去无回”的火星移民计划，打算在2023年把首批移民送往火星。这一计划引发不少专业人士质疑，被指责不靠谱。
▲火星移民计划想象图
综上所述，目前人类是不大可能成为“火星常驻居民”的，那么火星探测器的情况又会是怎样的呢。
火星探测器按照运行方式来分，主要分成火星轨道探测器和火星登录探测器两种。绕火星轨道运行的探测器其实就是一种人造卫星，而火星登录探测器更像是一种轮式机器人，在其身上植入AI人工智能芯片以及相应的算法后，它就变成AI机器人了。自20世纪60年代以来，美国共十余次向火星发射了探测器，仅8次实现火星着陆 。这其中在火星上“生存”时间最久的当属“机遇”号火星探测器了。
▲火星轨道探测器
▲火星登录探测器
▲人类登录火星的八大探测器
“机遇”号火星探测器
“机遇”（英语：Opportunity）号，亦称为机会号或火星探测漫游者-B（MER-B）火星探测器。“机遇”号及其“双胞胎”兄弟“勇气”号火星探测器的名字都是美国亚利桑那州的9岁女孩索菲·科利斯提出的。
“机遇”号是一辆六轮、太阳能动力车，它长1.6米、宽2.3米、高1.5米、重180公斤。六个轮子上有锯齿状的凸出纹路(rocker-bogie)来适应地形，每个轮子都有自己的马达，车体本车装载于前后端来让本身能够在30度的倾斜范围保持安全。最高车速为5厘米/每秒(2英寸/每秒)，平均速度只有最高车速的五分之一。
“机遇”号和他的兄弟-“勇气”号都载有纽约世贸大楼的金属残片，这些残片重新制成护盾来保护钻孔机械上的电缆。
▲“机遇”号
▲“勇气”号
“机遇”号于美国东部时间2003年7月7日23时18分15秒（北京时间8日11时18分15秒）由“德尔塔 2”7925H9.5火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地17-B发射台发射升空，飞往火星，这是“德尔塔”系列运载火箭第299次飞行。
▲德尔塔-2运载火箭
2004年1月，美国宇航局（NASA）宣布，美国“机遇”号火星探测器于格林尼治时间1月25日5：05分（北京时间13：05时）成功在火星表面登陆。
2018年6月，火星上刮起了巨大的、遮天蔽日的沙尘暴，美国宇航局与“机遇号”失去联系。
▲火星沙尘暴
“机遇”号火星探测器从2004年1月25日登录录火星到2018年6月与地球失去联系，总共在火星上运行了14年零4个多月，创下了迄今为止人类火星登陆陆器在火星表面运行的最长时间记录。而人类至今仍未登录火星，有望首先实现载人登火星的美国SpaceX公司，其Starship（星舰）运载火箭也至少要到2024年才会搭载载人版“龙”飞船运载人类启程前往火星，估计要等到2025年才能登录火星表面。
▲Starship（中文译名：星舰，英文原名：BFR——Big Falcon Rocket或Big Fucking Rocket）
目前，在空间站连续停留时间最长的宇航员是瓦列里·波利亚科夫，1995年3月22日，他创造了一项新的世界纪录——在“和平”号空间站上连续工作了437天17小时58分17秒（大约1年零两个半月），这个记录至今没人能打破。
▲瓦列里·波利亚科夫
迄今为止，在国际空间站累计停留时间最长的人是俄罗斯宇航员根纳迪•帕达尔卡（Gennady Padalka）。他在太空中停留的总时长达到了878天（大约两年零五个月）。
▲根纳迪•帕达尔卡（Gennady Padalka）
莫斯科时间2015年06月30日周一凌晨1:42，正在空间站执行任务的俄罗斯指挥官根纳迪•帕达尔卡（Gennady Padalka）打破了本国另一位宇航员赛格•克里卡莱夫 (Sergei Krikalev)保持的太空停留总时长803天9小时41分钟的纪录。
帕达尔卡预计于2015年9月11日返回地球，到那时他已经在太空停留了878天了。
而女性在太空中的生活的最长时间记录是由美国国家航空航天局(NASA)女宇航员佩吉·惠特森(Peggy Whitson)创造并保持的。她在三次长期驻留任务中的累计太空驻留时间为665天，为美国航天员之最，并创造了女性宇航员在空间站驻留累计时间最长的纪录。
▲2001年的佩吉·惠特森(Peggy Whitson) ©NASA
她也是单次航天飞行在轨驻留时间最长的女航天员——288天。
惠特森于2017年9月3日返回地球，当时她的联盟号太空舱在日出后不久降落在哈萨克斯坦。
“机遇”号火星探测器在没有地球后勤补给的情况下在火星上运行了14年零4个多月，而人类宇航员在在空间站连续停留时间最长的宇航员波利亚科夫，他在“和平”号空间站上连续工作了大约1年零两个半月的时间，仅相当于“机遇”号在火星上“生存”时间的1/12左右。
这还是有来自地球的充分物资补给的情况下完成的，很难想象他在生存环境更恶劣的火星上，在难以得到地球物资补给的情况下，是否还能够像在空间站上那样驻留那么久。
▲1995年的波利亚科夫在太空中
迄今为止，人类已有八个火星探测器成功登录火星表面，而人类自身至今仍没有登录火星表面，探测器以8：0完胜人类。“机遇”号探测器在火星上的“生存”时间远超人类在太空中连续驻留的最长时间记录，毫无疑问，AI机器人比人类更适合成为第一个“火星常驻居民”。
Rollin'Justin太空AI机器人
Rollin'Justin是由德国航天局 DLR 建造的一款滚轮太空机器人，身高 1 米 92，体重 199.6 公斤，每只手臂能提起 14 公斤重量的物体，上半身还可自由旋转43度， 共有51个关节。Justin的视觉能力来自于嵌入头部的高清摄像头和传感器产生的三维视图。
Rollin'Justin在DLR开发的轻型机械臂和机械手的基础上研制而成，手臂轻巧、柔软且受控，能通过视觉和触觉进行精细、灵敏的动作，他会视操控动作的不同，较松或较紧地协调手臂和手的动作。
▲Rollin'Justin
由于新升级的 AI 系统，Justin不必像大多数机器人那样必须事先进行编程，几乎每一个动作都有明确的指示。它可以在轨道上的宇航员的监督下，自主执行复杂的任务，甚至是那些尚未编程的任务。
DLR打算在人类宇航员降落之前，先派Rollin'Justin机器人去火星表面建立必需的基础设施。
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百度百科词条：“火星”、“玛尔斯”、“火星极冠”、“火星环境地球化”贡献者杨荣佳、“世界上最冷的地方”、“阿蒙森—斯科特站”、“奥林匹斯山”、“冒纳凯阿火山”、“火星移民计划”、“火星一号”、“机遇号火星探测器”、“机遇号火星探测车”贡献者杨荣佳、“瓦列里·波利亚科夫”；
百家号：科学求知者、一念夕夕、曼多特；
其他来源：新京报、参考消息、TechWeb、慧聪食品工业网、新浪科技、虫洞一号、好奇心日报 钟宛彤、法库传媒网、世间万象 李思璟、吉尼斯世界记录、新浪科技、金石兴机器人学院等。
图片来源：互联网。
目前已经投放机器人到外星球测试了
