去火星的八大挑戰(zhàn)

王馨立

人類移民火星有許多技術(shù)難題及巨大挑戰(zhàn)，最主要的是八大挑戰(zhàn)。

人們已經(jīng)登上過(guò)月球，接下來(lái)的目標(biāo)是火星?；鹦请x地球路途遙遠(yuǎn)，距離為5576萬(wàn)公里，按現(xiàn)代航天飛機(jī)每小時(shí)3萬(wàn)公里的速度計(jì)算，從地球飛往火星需1858小時(shí)，約77天，也就是兩個(gè)半月的時(shí)間。

一年多前，荷蘭一家非營(yíng)利性企業(yè)“火星一號(hào)”公布全球20萬(wàn)名申請(qǐng)者中選出的100人作為候選人（其中有4名華人），最終僅有4名入選者將在2025年被送往火星，在那里定居，而且這次的火星旅行是有去無(wú)回的。人類移民火星有許多技術(shù)難題及巨大挑戰(zhàn)，最主要的是以下八項(xiàng)：

一、燃料

較大型的宇宙飛船以地球飛向火星當(dāng)然需要更多的燃料，保障燃料供給是去火星執(zhí)行任務(wù)的最低需求，特別是其總量便于攜帶，這絕對(duì)是個(gè)關(guān)鍵。

解決方案：在飛往火星的整個(gè)旅程中，化學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)可輪換使用不同來(lái)源的燃料，包括諸如太陽(yáng)能電力或離子推進(jìn)，在火星上甚至還可能生產(chǎn)出來(lái)自火星水和大氣層中的二氧化碳作燃料。

二、污染

到另一個(gè)世界去執(zhí)行任務(wù)和生活最害怕是免不了會(huì)污染這塊凈土，我們要用生命去澆灌它，將來(lái)我們?nèi)ヌ綄ね馓丈E象時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生人為的誤解。

應(yīng)對(duì)措施：被傳送到火星的每一件裝備都必須全面廣泛地進(jìn)行消毒，達(dá)到無(wú)菌狀態(tài)，確保地球上任何細(xì)菌和微生物不被攜帶到火星。但運(yùn)用當(dāng)今最新技術(shù)卻還沒(méi)有一個(gè)能勝任的方法，防止來(lái)自人體這一相類似的污染。

三、食物

當(dāng)這些太空旅行者降落火星后，僅能依靠的是有效載重的容器內(nèi)攜帶的有限食品，容器內(nèi)還要攜帶其他貨物，食物總量極為有限，他們?cè)诨鹦巧先绾蝸?lái)維持生存呢？

解決方法：最近實(shí)驗(yàn)表明，在火星上有可能種植莊稼和植物，或者設(shè)計(jì)特殊的溫室，也可利用現(xiàn)實(shí)版的3D打印技術(shù)來(lái)生產(chǎn)不同種類的食物。

四、費(fèi)用

人們常說(shuō)去火星最大挑戰(zhàn)是耗資巨大，最近，一個(gè)專家評(píng)價(jià)小組進(jìn)行了評(píng)估，認(rèn)為該項(xiàng)目在20年內(nèi)的費(fèi)用是520億～650億英鎊（約800億～1000億美元）。專家們確信，沒(méi)有哪一個(gè)國(guó)家能單獨(dú)承擔(dān)這一巨額費(fèi)用。

解決方案：實(shí)際上這些不是全部都不可接受的，目前新制定的方案每年估計(jì)在26億英鎊（40億美元）到32億英鎊（50億美元）之間，NASA美國(guó)航空航天局在人類探索宇宙空間計(jì)劃一年就花費(fèi)40億美元，與ISS國(guó)際空間站運(yùn)作的總額相仿。ISS最遲到2028年退役，停止運(yùn)營(yíng)，因而對(duì)于探索火星的費(fèi)用來(lái)說(shuō)，不是一個(gè)不可逾越的障礙。

五、設(shè)備故障

太空旅行者安全著落火星幾天后進(jìn)入執(zhí)行任務(wù)階段，而這時(shí)如果生存所需要的生命維持系統(tǒng)失靈，而又不能再?gòu)牡厍蛏蟼鬏斕娲罚撬麄內(nèi)绾卧诨鹦抢^續(xù)維持生命存活下來(lái)呢？

解決方法：不用害怕，因?yàn)镹ASA已回應(yīng)了這個(gè)難題，目前正在國(guó)際空間站測(cè)試，在火星上執(zhí)行任務(wù)的任何維持生存的工具和部件同樣都可以通過(guò)3D打印機(jī)來(lái)復(fù)制。

六 、低地心吸力/微重力

在太空失重的環(huán)境里人的骨質(zhì)會(huì)退化變壞，在火星上同樣如此，那兒的吸引力僅為地球的38%。

解決方案：對(duì)于去火星旅行者來(lái)講，他們應(yīng)像宇航員一樣，需要輪換去住艙休息，由它來(lái)提供人造的地心吸力在火星上，更應(yīng)經(jīng)常地鍛煉身體，保障骨骼強(qiáng)健。

七、心理影響

人類長(zhǎng)期生活在被禁錮和狹小的空間里，到底是什么可能會(huì)削弱人的心理防線？是令人恐懼的孤立寂寞，乘員之間的爭(zhēng)執(zhí)，極度的乏味無(wú)聊，這些狀況也是未來(lái)去火星執(zhí)行任務(wù)的人都可能面臨的難關(guān)。

解決對(duì)策：從2010年6月3日到2011年11月4日，有6個(gè)人在地球上模擬的太空艙內(nèi)封閉生活了520天，模仿在火星上生活和工作，該項(xiàng)目最終獲得巨大成功，沒(méi)有什么巨大的心理障礙，這證明人類在火星上工作和生活的心理狀態(tài)并非會(huì)如此強(qiáng)烈的不堪一擊。

八、輻射

在火星生活或執(zhí)行任務(wù)時(shí)遭輻射的危險(xiǎn)確切地說(shuō)還未全部明了，但普遍的看法是如沒(méi)有地球大氣層保護(hù)，會(huì)增加在太空受高能宇宙射線輻射的風(fēng)險(xiǎn)，同樣在火星上工作或生活的人們也存在類似危險(xiǎn)。

應(yīng)對(duì)措施：首先是在太空飛船上設(shè)置防輻射的保護(hù)盾，內(nèi)壁用灌滿水的方法來(lái)做一道水墻也是一個(gè)可取的方法，如果預(yù)測(cè)輻射程度還會(huì)上升，那么為火星上的人們營(yíng)造一個(gè)防輻射的安全房是完全有必要的。