環(huán)境模擬 探路火星的必修課（節(jié)選）

王婷婷

火星是除了地球以外目前人類了解最多的行星，已經(jīng)有超過30枚探測器到達過火星。它們對火星進行了詳細的考察，并向地球發(fā)回了大量數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，科學(xué)家們通過各種方法來模擬火星的環(huán)境，測試火星登陸設(shè)備，培養(yǎng)火星宇航員。

空客火星場：300噸沙子模擬火星地表

長約30米、寬約13米，氣溫零下63攝氏度，氧氣稀薄，所有內(nèi)部表面都被漆成紅褐色，地面還鋪設(shè)了300噸沙子。

這個位于英格蘭東部赫特福德郡斯蒂夫尼奇的火星任務(wù)模擬場，由空中客車集團旗下空客防務(wù)與空間部門建造。“火星場”內(nèi)所有設(shè)計都盡可能接近真實的火星地貌，此外，場內(nèi)還陳設(shè)了一幅巨大的火星地貌壁畫。

迷你“火星鍋”：繁殖類似火星塵埃

它的外觀不是特別引人注目：一個直徑小于1米、大約1.5米高的金屬圓筒，周圍圍繞著不同的儀器、電線和管子，頂部伸出一個帶有一個門的小氣缸，在其底部有一個托盤可以放置樣品。藍色涂層是氯丁橡膠，一種廉價而有效的材料，可以保持其內(nèi)部恒定的溫度。除此之外還有用鋁箔覆蓋以保持內(nèi)側(cè)熱度的區(qū)域。

“火星鍋”的一項重要用途是繁殖與火星上類似的塵埃。灰塵在地球上不值一提，在火星卻能致命。火星灰塵多為硅酸鹽，被人類吸入肺中能變成有毒的化學(xué)品。另外，灰塵顆粒極其微小，在火星稀薄、干燥的大氣中四散飛揚，氧化鐵等磁性塵埃很容易附著在來自地球的火星探測器上，影響正常工作，對過濾裝置提出了極高的要求。于是，科學(xué)家制造出僅有63微米寬的塵埃，隨機散播在機器內(nèi)，模擬火星環(huán)境，用于測試準(zhǔn)備飛赴火星的探測裝置。

訓(xùn)練“火星人”：南極是個好地方

這里是地球最寒冷、最黑暗以及擁有最極端氣候的地方。室外溫度曾降到零下80℃甚至達到零下99.9℃。

位于南極中央的肯考迪婭基地，在這里的工作人員從事火星模擬任務(wù)的工作，研究如何讓載人火星任務(wù)取得成功。這里地理位置偏遠，環(huán)境非常惡劣，這份工作也被譽為世界上最孤獨的工作。

肯考迪婭基地由法國和意大利合作運營，該基地由兩座圓柱形三層高塔構(gòu)成，目前共有13名工作人員，英國研究人員庫瑪負責(zé)為歐洲航天局的載人太空飛行計劃研究與世隔絕的環(huán)境將對人的生理和心理產(chǎn)生何種影響。這種研究將為未來制定載人火星任務(wù)提供參考，尤其是確保宇航員安全返回。

在肯考迪婭基地這樣與世隔絕的環(huán)境，人必須處于忙碌狀態(tài)，將每天的日程安排得非常緊湊，讓自己沒有太多時間思考自己所處的環(huán)境。這種做法能夠在很大程度上保持健康的心理狀態(tài)。如果情況剛好相反，人最終會失控，導(dǎo)致心理崩潰。

“火星500”：中國航天人擔(dān)任載荷專家

在一艘宇宙飛船模型里，6位志愿者用250天模擬飛向火星，接下來的一個月“登陸”火星并開展科學(xué)實驗，最后用剩下的230天左右“返回”地球。在密閉的空間里長期承受著壓力生活工作，到底會對人的精神和身體造成怎樣的影響？這就是“火星500”想要回答的主要問題。

這項耗資1500萬美元的實驗由歐洲航天局和俄羅斯生物醫(yī)學(xué)問題研究所合作開展。2011年11月4日，6位志愿者順利完成實驗走出艙門，其中包括一位來自中國的志愿者王躍。

在550立方米的實驗艙，屬于王躍個人的空間只有3.4平方米的臥室，包括一張床、一張桌子，墻壁上醒目地掛著一張楊利偉的照片。在火星500試驗乘組中，王躍的角色是載荷專家，在艙內(nèi)除按計劃完成試驗工作外，還負責(zé)中方參試項目的數(shù)據(jù)采集、傳輸、設(shè)備維護等工作。

來自國內(nèi)的試驗隊表示，實驗的520天積累的大量研究信息表明，密閉環(huán)境下人的自身極限能力數(shù)據(jù)有了新的突破。研究人員并初步獲得了對長期密閉環(huán)境中人體整體功能狀態(tài)的中醫(yī)辨證、人體生物節(jié)律和氧化應(yīng)激的規(guī)律性認知。

（選自《科技日報》2014年4月3日，有刪改）

品讀賞析

本文以小標(biāo)題的形式分別了闡述了火星環(huán)境的模擬、宇航員的訓(xùn)練基地以及宇航員的實際訓(xùn)練等內(nèi)容，詳略得當(dāng)，且運用了多種表達方式。本文還運用了多種說明方法，如列數(shù)據(jù)，通過詳細的數(shù)據(jù)具體介紹了空客火星場。