去火星的八大挑戰

王馨立

人類移民火星有許多技術難題及巨大挑戰，最主要的是八大挑戰。

人們已經登上過月球，接下來的目標是火星。火星離地球路途遙遠，距離為5576萬公里，按現代航天飛機每小時3萬公里的速度計算，從地球飛往火星需1858小時，約77天，也就是兩個半月的時間。

一年多前，荷蘭一家非營利性企業“火星一號”公布全球20萬名申請者中選出的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回的。人類移民火星有許多技術難題及巨大挑戰，最主要的是以下八項：

一、燃料

較大型的宇宙飛船以地球飛向火星當然需要更多的燃料，保障燃料供給是去火星執行任務的最低需求，特別是其總量便于攜帶，這絕對是個關鍵。

解決方案：在飛往火星的整個旅程中，化學發動機可輪換使用不同來源的燃料，包括諸如太陽能電力或離子推進，在火星上甚至還可能生產出來自火星水和大氣層中的二氧化碳作燃料。

二、污染

到另一個世界去執行任務和生活最害怕是免不了會污染這塊凈土，我們要用生命去澆灌它，將來我們去探尋外太空生命跡象時，可能會產生人為的誤解。

應對措施：被傳送到火星的每一件裝備都必須全面廣泛地進行消毒，達到無菌狀態，確保地球上任何細菌和微生物不被攜帶到火星。但運用當今最新技術卻還沒有一個能勝任的方法，防止來自人體這一相類似的污染。

三、食物

當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攜帶的有限食品，容器內還要攜帶其他貨物，食物總量極為有限，他們在火星上如何來維持生存呢？

解決方法：最近實驗表明，在火星上有可能種植莊稼和植物，或者設計特殊的溫室，也可利用現實版的3D打印技術來生產不同種類的食物。

四、費用

人們常說去火星最大挑戰是耗資巨大，最近，一個專家評價小組進行了評估，認為該項目在20年內的費用是520億～650億英鎊（約800億～1000億美元）。專家們確信，沒有哪一個國家能單獨承擔這一巨額費用。

解決方案：實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在26億英鎊（40億美元）到32億英鎊（50億美元）之間，NASA美國航空航天局在人類探索宇宙空間計劃一年就花費40億美元，與ISS國際空間站運作的總額相仿。ISS最遲到2028年退役，停止運營，因而對于探索火星的費用來說，不是一個不可逾越的障礙。

五、設備故障

太空旅行者安全著落火星幾天后進入執行任務階段，而這時如果生存所需要的生命維持系統失靈，而又不能再從地球上傳輸替代品，那他們如何在火星繼續維持生命存活下來呢？

解決方法：不用害怕，因為NASA已回應了這個難題，目前正在國際空間站測試，在火星上執行任務的任何維持生存的工具和部件同樣都可以通過3D打印機來復制。

六 、低地心吸力/微重力

在太空失重的環境里人的骨質會退化變壞，在火星上同樣如此，那兒的吸引力僅為地球的38%。

解決方案：對于去火星旅行者來講，他們應像宇航員一樣，需要輪換去住艙休息，由它來提供人造的地心吸力在火星上，更應經常地鍛煉身體，保障骨骼強健。

七、心理影響

人類長期生活在被禁錮和狹小的空間里，到底是什么可能會削弱人的心理防線？是令人恐懼的孤立寂寞，乘員之間的爭執，極度的乏味無聊，這些狀況也是未來去火星執行任務的人都可能面臨的難關。

解決對策：從2010年6月3日到2011年11月4日，有6個人在地球上模擬的太空艙內封閉生活了520天，模仿在火星上生活和工作，該項目最終獲得巨大成功，沒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并非會如此強烈的不堪一擊。

八、輻射

在火星生活或執行任務時遭輻射的危險確切地說還未全部明了，但普遍的看法是如沒有地球大氣層保護，會增加在太空受高能宇宙射線輻射的風險，同樣在火星上工作或生活的人們也存在類似危險。

應對措施：首先是在太空飛船上設置防輻射的保護盾，內壁用灌滿水的方法來做一道水墻也是一個可取的方法，如果預測輻射程度還會上升，那么為火星上的人們營造一個防輻射的安全房是完全有必要的。