火星的运行确实与地还需有着相似之处，它绕太阳一圈的周期为687天，而它的自转周期仅比地球长41分，更令人惊讶的是它的自转轴倾角也只比地球的在32分。因此，火星上不仅有类似地球上的季节之分，还能明显区分出“五带”，即热带、南北温带和寒带。火星的平均温度与地球相关也不大，赤道地区的昼夜温度在20度到－80度之间，而最寒冷的极区的温度变化于－70度到－140度。此外，火星上还且定量的大气，有白皑皑的极冠，且随季节变化大小范围有明显的变化。由此可见，当人类着手为自己寻找另一个理想家园时，对火星寄予深切希望是顺理成章的事。
火星上现在有什么？
现在知道，火星表面十分荒凉。望远镜中盾来明亮呈橘黄色的区域是它的“大陆”，那里到处是黄、红色的沙丘和怪石，火星的南、北半球有很明显的区别，北半球比较平坦，间或有些死火山，平均比南半球低4千米，而南半球则有比较多的大大小小的环形山，山边缘的坡度也比较平缓，脊棱(léng)也受过某种“风化”作用。从大小比例来看，火星上的环形山除了起源于陨星外，还有不少是火山活动的结果。100多年前所谓“火星运河”其实就是这些环形山及其阴影造成的错觉。
火星上确有奇特的“河床”，这些干涸的河床纵横交错，似乎主流和支流相连，达几千条之多，多数人认为是由于过去火星在深化早期的活动时代，火山喷出来的巨大熔岩造成的，但也有人认为不能排队这可能是真的河流遗迹。尽管火星上目前没有液态水，但在火星形成早期，可能有较高的温度，完全有可能形成大量的液态水，造成真正的大江巨川。
火星上是否有生命存在一直是悬而未决的谜。美国航宇局的科学家们通过研究认为，火星上的抗陷及裂口部分所具有的沉积物，看上去和美国亚利桑那州的沙漠或者是大峡谷有着非常相似的结构。研究人员称，尽管人们对这些数据的评价各不相同，但它很可能会改变科学家们看待火星的方法。这个红色的星不再象月球一样被人们当作一块化石了，更多的是“一个曾有生命活动的星球”。
人类是怎样进行火星探索的？
毫无疑问，呆在地球上人类是无法解开火星的种种迷团的，种种迹象表明，在未来10至15年内我们必将成功踏上和开始着手改造火星。因为最初选定火星作为目标之时，如何在太空中获取氧气和保证飞船长途航行的动力，是人类远征火星必须解决的两大问题，现在这两个问题已基本解决。
新世纪初，从火星大所中分离氧气的方法已被掌握，可以节省大量燃料的离子发动机也已经出现，并开始装配在“深空1号”科学探测器上投入实际使用，可以说前往火星必要的各项技术和工艺试验已经完成或接近完成。目前，俄罗斯和美国已经在地面的密封舱里，训练宇航员如何在长期的太空飞行中生活和从事科学考察。
美国航宇局（NASA）近日制定的一项探索火星的长期计划显示，NASA将在未来10年间完成6次重大的火星探索行动，其间，意大利和法国的航空部门也将参与这些行动。
NASA太空科学研究项目的负责人艾德·威勒(lè)博士表示：“我们计划跟踪研究火星上是否存在水源这一问题，以便最终找到这一重要问题的答案，使得人们对火星上生命的起源以及目前是否已有生命存在有一个明确的认识。”
NASA表示，在2010年前，该机构将派出更多的火星探测器执行太空研究计划，到2010年之后，NASA还将派宇航员前往火星取回地表样品。NASA发言人称，包括上述行动在内的这一长期发展计划是该机构太空探险历史上史无前例的，其最终目标是确定火星上到底有没有生命存在，以及目前这些生命是否还在延续。
NASA未来5年内用于上述计划的平均年预算在4亿至4.5亿美元之间，计划内容包括发射一系列火星探测装置以及若干艘可以着陆于火星表面的太空探测船。
与此同时，俄罗期“能源”火箭航天公司专家计划，在火星轨道上建造一座便于人类长期研究开发火星的空间站，并打算在条件成熟时吸引多国参与该计划的实施。
专家们已设计出了火星空间站的原型，这座未来的空间站重约400吨，由多个舱体对接而成，可容纳10名宇航员长期工作。空间站舱体由前向后依次为：气密过度舱、气压舱、科研舱、两个居住舱、两个过度舱、健身医疗舱和联动机件舱。
空间站各组件将由超大推力“能源”型火箭分批送入地球轨道，并在那里完成组装。再由空间站上的数百个蜂窝状小型电动喷气发动机产生动力，最终使空间站远征火星。预计，空间站建设工期长达10年，所需资金约为100亿美元。
你知道空间站的用处吗？
空间站是具备一定实验和空间条件，并可供宇航员生活和工作的长期运行的航天器，又称太空站、轨道站或航天站。
空间站的建立，使载人航天进入实用阶段，对科学研究、国民经济和军事都具有重大价值，在航天事业上起着很重要的作用。
因为空间站具有重要而广泛的应用价值，所以备受世界各国的重视。前苏联在1971年首先发射了世界上第一个空间站d后，又相继发射了多个空间站。美国于1973年发射了一个“天空实验室”空间站，日本、加拿大和西欧各国也致力于空间站的建立。不久的将来，空间站将成为各国在太空竞争的战场。它在军事上的应用也有广阔的前景。
什么是“天空实验室”？
在初期航天竞争中失利以后，美国人不仅搞抢先载人登月的“阿波罗”计划，“把苏联人摔倒在月球上”，而且要一鼓作气，逐渐甩掉一次性使用的火箭和一次性使用的载人飞船，而建设永久性航天站和为它配套的天地往返运输系统——航天飞机，要远远地将苏联人抛在后面，为此拟订了“天空实验室计划”。
1973年5月15日用两级的“土星5”号火箭发射了试验性航天站的主体，由轨道工场、多用途对接舱、气闸舱、仪器舱和“阿波罗”望远镜等组成。
或者是好事多磨，或者是欲速则不达，轨道工场在发射过程中，它的铝制流星防护层被撕裂。三块太阳能电池帆板中，一块脱落，一块被撕裂的铝条缠住没有展开。这使供电量减少一半，电力严重不足。同时，因太阳能电池帆板除供电外，还起遮阳的作用，由于上述情况，“土星工场”处在太阳暴晒之中，场内温度平均达41℃。
这时，还谈不上有航天飞机前去与“土星工场”对接，代用的是登月剩下的“阿波罗”飞船。在这里，登月舱是派不上用场的，于是便用“阿波罗”计划中研制的“土星1B”火箭，于1973年5月25日发射“阿波罗”飞船的指挥舱和服务舱，将C·康拉德、J·克尔温和P·韦茨(cí)三名航天员送上“土星工场”进行抢修。他们首先树起一把遮阳伞，接着展开那块被缠住的太阳能电池帆板，然后进行天地观测，拍摄太阳照片30000多张、地球照片近9000张，记录资料磁带14000米，在太空生活28天。
这年7月28日，第二批3名航天员进入“土星工场”，他们更换了遮阳伞，拍摄太阳照片77000多张、地球照片14000多张，记录资料磁带42000米，在太空生活59天。
这年11月16日，第三批3名航天员进入“土星工场”，他们的重点任务是对地面进行战略侦察，拍摄地面照片20000张，记录资料磁带45000米，也对太阳和康浩特彗星进行了观测，拍摄照片75000张，在太空生活84天。
由“土星工场”和“阿波罗”飞船指挥舱、服务舱组成的“天空实验室”，全长36米，重约91吨，工作容积327立方米。
由于“阿波罗”飞船所剩无几，此后“土星工场”在无人状态下飞行，而原计划与它配套的航天飞机，在它于1979年7月11日坠毁时仍无法问世。
从太空能获取哪些生命财富？
太空医学研究
目前，太空医学研究的内容包括细胞组织工程、器官移植、再生医学和病理研究。太空环境为医学研究提供了难得的条件。比如，一种寄生在草莓中的环孢(bāo)寄生虫常常引起严重的胃肠道疾病，也是造成新生儿脱水死亡的重要原因之一，在地面环境中还没有谁能在实验室的培养基中培养出这种寄生虫。最近，研究人员在太空中采用新方法培养出了这种寄生虫，为防治该种疾病提供了新线索。
太空中病毒生长迅速，能为研究人员提供一个全面观察艾滋病病毒的机会。近年来，美国研究人员已经利用空间站的生物反应器培养出了艾滋病病毒。
无论是寄生虫还是微生物，在太空的失重环境中都能快速生长，这不仅为开发新药提供了条件，而且为认识疾病病理创造了条件。比如，美国研究人员把癌细胞放到太空中进行研究，结果发现结肠癌细胞的直径居然可以长到10毫米大，其体积是地面实验室培养出来的结肠癌(ái)细胞的30倍。这项研究证明失重环境有利于组织和细胞的生长，这不仅为观察肿瘤生长提供了条件，而且为制造抑制肿瘤生长的药物和治疗癌症提供了线索。
太空育种
在太空生物技术中，目前研究得最多的是太空育种。美国研究人员于2002年把大豆带到太空，获得了诱导突变的良种，现在正在进一步分析其中的蛋白质、脂肪、碳水化合物和其他成分的含量。如果能获得成功，这将是继转基因大豆后的另一种培育育种大豆的方法。
我国的太空育种从1987年开始，现在通过国家品种审定的已经有18个。太空育种的机理是，太空中具有失重、高真空、宇宙高能粒子辐射、宇宙磁场的综合作用，能使植物DNA链条发生断裂或重组，基因组发生易位，产生新的突变体。当然，这种突变是随机的，可以像选种一样挑选那些产生了较好变异的品种。现在，我国经过太空育种的作物有50多个品种，其中有的已经大面积推广。
我国培育的太空黄瓜“航遗1号”的最大单果重1800克，长52厘米。经中国食品检测中心检测，维生素C的含量提高了30%，可溶性固形物的含量提高了约20%，铁元素的含量提高了40%。太空葫芦平均长度达到75厘米，平均果重4000克，最大单果重8000克。另外，经诱导而发生基因突变的太空葫芦里还含有苦瓜素，可以治疗糖尿病。太空西红柿最大单果重达375克，1亩（1亩＝666.7平方米）产量可达5000千克。一个太空长形茄子重达350克，不仅鲜嫩，口感也非常好。另外，“太空甜椒872”中的可溶性固形物含量提高了20%，在颜色上也获得了突破，获得了一个黄色的后代和一个红色的后代，这意味着以后人们能吃到黄的甜椒和红的甜椒。
太空生物材料
人一到30岁以后，骨质就开展丢失，严重的患者会出现骨质疏松症。据统计，我国现有40岁以上人群骨质疏松症的发病率为16.1%，而60岁以上老人的发病率则为22.6%，80岁以上老人的发病率为50%。
那么，有没有办法延缓骨质的丢失过程呢？研究人员利用太空生物医学的研究表明，在失重环境下，导致骨质丢失更为迅速，因此生物在太空中丢失骨质的原理特别典型。研究人员正在利用太空生命科学作为实验基础，研制治疗骨质疏松症的药物。
人衰老的进程由骨质疏松表现的另一个外在症状是髋(ｋuān)骨骨折。髋骨骨折后的治疗一般是重新植入人工骨骼，但是植入物一般只能维持十年，然后又得重新植入，不仅增加病人的痛苦，而且经济负担也十分沉重。而太空研究的启示是，使用类似于自然骨骼的陶瓷材料作为人造骨就是一种新的选择。
太空分子产品
科学家正在利用太空环境研究生物分子结构，以生产新的药物和蛋白质。研究人员发现，在太空失重条件下蛋白质晶体可以生长得比在地球上更大，结构更完整，从而可以进行更方便的分析。通过对这些蛋白质晶体的分析，能更深入地了解蛋白质的秘密，比如其结构和功能的关系，从而进一步了解蛋白质、酶和一些病毒在生命与健康中的作用。
研究人员利用太空环境进行生物分子研究所取得的一些成就主要在蛋白质晶体生长方面。在航天飞机和空间站中，利用失重控制晶体生长，已经生产出了较大的蛋白质晶体。比如，溶菌酶是细胞内产生的物质，对杀灭病菌和保护健康是非常有用的，研究员已经在太空中生产出了非常大的溶菌酶晶体，这对研究其结构和功能非常有利。又比如，血浆白蛋白是生物循环系统和血液中最常见的蛋白质，对于提高免疫(yì)力和杀灭病原体具有重要作用。现在，白蛋自己在太空失重条件下合成出来了，这对白蛋白的药理并制造出新的药物有指导作用。
设计新药物
研究人员利用空间站上的生物反应器中生长的组织样本可以设计新的药物。比如，由于微生物在太空中可以快速生长，并且能产生较大的变异，因此把微生物样本送上太空，它们的变异率是地面上的几万倍甚至几十万倍。这些变异使微生物具有治疗某些病症的功能，对其培养后就有可能制成新的药物。可以在太空培养的微生物中制取一种或多种疫苗，还可以观察在太空中培养的微生物对其他物质的敏感程度，以设计和生产新的抗生素。
