“天问一号”将进入环火星轨道

①中国“天问一号”探测器从地球出发飞行了2.92亿英里（约合4.7亿公里），将于2月10日进入环火星轨道。“天问一号”的火星车将在5月尝试登陆火星。

②根据“天问一号”团队在英国《自然·天文学》杂志上发表的论文，其环绕器有一长串科学目标要达成。它将沿极地轨道绕火星飞行，绘制这颗行星的形态学和地质学地图，同时利用环绕器次表层探测雷达来测量火星上的土壤特性和水冰分布。它还将收集火星电离层、电磁场和引力场的数据。最后，它将充当火星车与地球之间收发信息的通信中继站。

③2021年5月，也就是抵达环火星轨道3个月后，着陆巡视器将与环绕器分离，带着火星车降落在乌托邦平原。研究人员说，这是一个相对安全但从科学角度看非常重要的着陆点。着陆后，着陆巡视器将铺开一道斜坡，让火星车驶出并开始火星探险。

④火星车将利用自带的次表层探测雷达，对环绕器研究火星表面土壤特性和水冰分布的工作进行补充。它还将对火星表面物质成分、火星气候和表面环境的特性进行分析。

⑤之前若干太空探测器都发现了火星表面或地下可能存在水的证据。但“天问一号”的环绕器和尚未命名的火星车都将利用雷达设备来寻找火星上有水的更确凿证据。

⑥科学家说，这很重要，因为有大量证据指向火星在历史上某个时期能够支撑生命的存在：在火星某些地方可能存在液态水。“天问一号”计划在火星乌托邦平原着陆。美国国家航空航天局（NASA）的火星勘测轨道飞行器显示，那里仍可能隐藏着地下水，水量与北美的苏必利尔湖相当。

⑦虽然人类已经远距离拍摄了不少火星表面的图像，但火星车迄今只走过了火星表面的很小部分。NASA喷气推进实验室行星地球物理学家、NASA“洞察”号火星探测任务副首席研究员休·斯姆雷卡尔说：“我们只看到了不到1%的火星。”乌托邦平原是火星上很多尚未被全面探索过的地点之一。美国亚利桑那大学行星图像研究实验室主任艾尔弗雷德·麦克尤恩曾对太空网站记者说，这个地点“基本平坦，但有陨石坑、风蚀沙丘和一些巨石”。

⑧如果取得成功，“天问一号”将成为首个在一次任务中将轨道器、着陆器和火星车全部送至火星的探测器。

⑨“天问一号”是在中国成功让探测器、月球车登陆月球后发射的，但火星要遥远得多，引力大得多，科学家认为它是一个特别难着陆的地方。

“天问一号”——它已成功踏上前往火星的旅途——可以被视为迈向一项更为雄心勃勃的计划的一步。美国行星学会说，该探测器的成功得益于中国在探月方面取得的工程成就，“天问一号”将为中国今后把土壤和矿物样本从火星带回地球的任务提供宝贵的数据和经验。这一点很重要，因为虽然能利用火星车上精密但尺寸较小的仪器远程分析样本，但一旦样本被带回地球科学家可以对其进行更深入的分析。

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“绿色”浅层地温能

①你听说过“浅层地温能”吗？它是蕴藏在地表以下一定深度（一般小于200米）范围内岩土体、地下水和地表水中，一般低于25℃的热能。浅层地温能的来源以太阳辐射为主，还有一小部分来自地心热量。

②我们的地球可以称得上是一个巨大的热库，它的资源量非常丰富，其内部的总热能约为地球储存的全部煤炭所蕴含能量的1.7亿倍，具有经济价值的浅层地温能大约是现在全球能源消耗总量的45万倍。据专家测算，我国地处北纬30°～42°的许多城市，地下近百米深度内，土壤中每年可采集的浅层地温能能量是目前国内发电装机容量的3750倍，地下水中每年可采集的浅层地温能能量也有2亿千瓦。

③浅层地温能是一种清洁无污染的能源。这种能源的开发利用只需消耗少量的电能，就可以提取大量的能量，也不向大气排放二氧化碳等气体，对外界环境影响极小。由于浅层地温能资源无处不在，人们可以就近利用，就地取（排）热，为建筑物供暖或制冷，而地下水的水质、水量不发生任何变化。与传统能源相比，可节省大量运输、传输和存放成本。

④可见，浅层地温能具有众多的优点，开发利用浅层地温能已是社会发展的必然趋势。现在的问题是，我们该如何利用这种比人类体温还要低很多的能源呢？科技人员采用了“热泵”原理。“热泵”和“水泵”类似。大家熟悉水泵吧，它是一种利用管道将水从低位抽到高位的机械，只不过“热泵”传递的是热能。我们居住的室内环境和地层土壤中的温度一般情况下具有一定的温差。冬季时，我们利用热泵可以把地下的热能“抽”出来，供给室内采暖；夏季时，再把室内的热能“取”出来，排放到地下储存起来。这样，可以通过自然和人工等补给方式，保持地温能量的动态平衡，使浅层地温能得以长期循环利用。无论是冬季还是夏季，水都是传递热能的载体，被加热后以便用来储存热量。由于电流只是用来传热，而不是用来产生热，因此热泵只需消耗较少的能量便可以提供较多的能量，通常情况下热泵每消耗1000瓦的能量，就可以得到4000瓦以上的能量。

⑤浅层地温能在过去一直被人们忽视，但随着地球能源的大量消耗，能源危机日渐凸现，浅层地温能的开发利用将会越来越受到国际社会的重视。

（根据《百科知识》等有关资料综合编写而成）

拉巴比拉深入钻研了发明和设计轮椅、自行车的技术文献，钻研了陆上交通工具的设计原理，从这些研究中他发现，为什么对大多数动物来说没有轮子比有轮子更好，为什么人类只有在一定的条件下才使用轮子，有这样三方面的原因：

1.轮子仅在坚硬平整的路面上才有效。用工程技术的术语来说：滚动阻力随着路面变软或凸凹不平而增加。交通工具的自重越重，在软的路面上运行的效率就越低，人类发明的轮子依赖于人类自己铺设的道路，而自然界并没有为动物准备平整坚硬的轮子之路。

2.轮子常会遇到路面上的垂直障碍。骑自行车的人都熟悉从马路驶上人行道边沿的台阶时遇到的困难。这台阶就是一种垂直障碍。美国国家宇航总局在设计登月车时，曾花很大气力研究克服月球表面的垂直障碍问题。一般说来，车轮要爬上高度为轮子直径一半的垂直障碍是很困难的，而爬上高度与轮子直径相等的垂直障碍几乎不可能。自然界的垂直障碍物太多，动物依靠腿可以上爬下跳，甚至______上山崖，______过矮墙，_____上绝壁，而如果依靠轮子就无能为力了。

3.轮子还会遇到许多空间障碍，像树木、石块之类，都会阻挡轮子的滚动。

因此，在自然环境中，腿对于动物来说比轮子更优越。所以陆上动物始终没有进化出轮子那样的组织来。

那么，为什么生活在水中的鱼类没有进化出像螺旋桨那样的组织来呢？在自然界，其实也有有生命的螺旋桨，那就是一些微生物的鞭毛组织，鞭毛是一种尾丝，在显微镜下可以清楚地看到，有些细菌的尾丝像螺旋桨那样旋转，推动着细菌在水中前进。在生命世界，只有像细菌那样微小的生物才有类似螺旋桨的组织，较大型的水生没有这种组织，这是因为螺旋桨作为推进器，其效率并不是最高的。据测定，在水中，典型的由内燃机带动的螺旋桨推进器推进船舶，其能量转换率为60%；在天空中，高速飞行的飞机的螺旋桨推进器，能量转换率为80%；一架设计精巧的人力飞机的效率为88%，而相比起来，鲸、海豚和一些大型鱼类，依靠鳍和尾部推进的效率要高得多，可达96%—98%！这样问题就清楚了：鱼类不进化出螺旋桨来，因为它们自身的鳍和尾部比螺旋桨高明。倒应该反过来问：为什么船舶工程师们不向鲸和鱼类学习，设计像鱼类的鳍和尾部那样高效率的船舶推进器？

（选自周立明《动物身上会进化出轮子吗？》）