登陸火星，難嗎

卓然

荷蘭企業(yè)家兼科學家巴斯·蘭多夫（Bath Randolph）的“火星一號計劃”一經(jīng)公布，便立即在全世界引起轟動。該計劃擬于10年后將第一批人類移民送上火星，并在那里建立首個人類移民基地。截至今年2月底，已有近10萬人報名參加該項目，僅中國就有上萬人。據(jù)媒體披露，目前已有2名中國人和5名英國人被選定為首批登陸火星的成員。

雖然該計劃的“準難產(chǎn)”讓不少報名者感到失望，但更為理智的人則清楚地意識到：去火星可不像坐過山車那么簡單啊！

其實，這件事情也向盲目樂觀的人們提出了一個實實在在的問題：登陸火星到底難不難，人類是否能夠攻克登陸火星需要解決的所有難題呢？

我來敲門

大家都應該了解，航空航天的核心技術(shù)始終掌握在美國人手里，特別是自蘇聯(lián)解體、俄羅斯式微之后，美國就更是一家獨大了。況且美國早在半個多世紀前，就曾醞釀實施“俄里翁計劃”——理論上完成了飛往土星的超級火箭設計。

美國政府計劃將在2020年前重返月球，并將在此后10～20年內(nèi)登陸火星。62歲的美國宇航局局長查爾斯·博爾登（Charles Bolden）在5年前上任伊始，便信誓旦旦地表示過：“如果在我的有生之年無法完成這個夙愿，我將抱憾終身。”

2014年8月，查爾斯·博爾登在英國皇家航空學會上演講稱，移民火星對于確保人類繁衍至關(guān)重要，“因為火星是目前銀河系中除地球外，唯一一個可能在某時誕生過生命的星球”。當然，博爾登也認為，前往火星要比到達月球難得多，不過他堅決反對馬斯克提供的前往火星的單程票——“馬斯克想要死在那里，但我不贊同，如果有人想回來，我希望他們就能夠回來”。

NASA掌門人口中的那個馬斯克，沒錯，就是著名的艾倫·馬斯克（Elon Musk）。在特斯拉熱銷全球后，他便將精力投入了航天航空事業(yè)。2012年6月14日，馬斯克首開私人太空公司，并成功向國際空間站提供補給。去年5月，馬斯克又公布了最新的“龍V2”飛船設計計劃，這種載人飛船可以將宇航員和貨物送到國際空間站上。

艾倫·馬斯克希望能在2020年左右將人類送上火星，但這只是他的初步計劃。他的終極目標是將100萬人移民到火星，并在那里建造火星大都市。

在世界宇航領(lǐng)域，美國人的霸主地位難以動搖。他們不僅擁有超一流的科學家和NASA這樣無可爭議的權(quán)威機構(gòu)，來自民間的奇人怪才同樣不可小覷。

40多年前，美國人就曾幾度登上月球，但對于登陸火星，他們卻異常謹慎。可能在美國人眼里，登陸火星需要解決的問題實在太多。

鑰匙在哪

雖然那顆紅色星球是NASA眼中的圣地，但坦率的美國人也曾向世界大方承認：他們目前的科技水平恐怕只能讓航天器登陸火星而已，距離完成載人前往火星的任務，確實還有很大的差距。

以傳統(tǒng)火箭的速度，飛抵火星需要300天，而NASA則希望將這個時間控制在180天以內(nèi)，這就需要解決火箭的動力問題。目前，新型火箭專家提供了兩種超級推進器方案：核熱火箭和化學發(fā)動機。核熱火箭的設計藍本，來源于20世紀60年代，它利用核反應堆把氣體加熱到極高的溫度，借助熱氣從噴口噴出強大推力，以此發(fā)射火箭。

近日，NASA專家披露，核動力火箭的研發(fā)取得了突破性的進展，幾個瓶頸難題都已攻破。使用核動力運載火箭，可以將到達火星的時間縮短至30～90天，這大大提高了火星探險的可行性，并最大程度地降低了成本，同時也意味著宇航員又向火星邁進了一步。

“使用現(xiàn)有的火箭燃料，人類幾乎不可能開拓地球以外的星球，”NASA首席研究員約翰·斯洛夫（John Sloof）表示，“我們希望研發(fā)出一種更強大的能量應用于太空，最終使人類在太陽系中的旅行變得輕而易舉。”

除了制造性能可靠的大推力火箭，宇航員所需的給養(yǎng)也是在登陸火星方案中無法回避的難題。火星大氣里的氧都是以二氧化碳的形式存在的，因此科學家計劃利用火星的自身資源制造氧氣。NASA打算在運送宇航員抵達火星之前，先盡可能多地把貨物送到那里，包括氧氣制造和貯存系統(tǒng)，以及足夠的淡水。

事實上，想要前往火星，首先得把質(zhì)量大約是國際空間站兩倍的物資送入太空——800噸。當然，使用“戰(zhàn)神5號”火箭發(fā)射這些設備應該沒有問題，這是迄今推力最大的火箭，能一次性將92噸有效載荷送入地球軌道，只不過人類得多送幾次。

推開大門

初步解決了運載工具的問題后，怎樣減少有效載荷就成了NASA考慮的新難點。在某些專家看來，一次火星游只要4個人即可，其他的一些重復性工作可以交由電腦或機器人完成。還有的觀點卻認為，至少需要攜帶6人才能完成任務。他們認為，在人類首次遠征火星的旅途中，每一個細節(jié)對于后人來說都是寶貴的經(jīng)驗，而智能儀器顯然無法勝任。此外，地球指令傳到火星需要40分鐘，即使在半途之中，請示與獲準的時間之合也是40分鐘，因此宇航員必須具備在特殊時刻，處理意外情況的能力，這對于智能儀器來說又是不可能的任務。

若以6人小組為例，則有兩名駕駛員、一名指揮長、一名科學家、一名工程師和一名醫(yī)學家兼衛(wèi)生官。他們必須知識淵博，既涉獵廣泛又各有專攻，其知識和能力之合應當差不多涵蓋人類科學技術(shù)的方方面面。總之，他們各個都該是解決難題的高手，從檢修機器到利用高科技手段謀求生存，不一而足。在火星上，無所不能的貝爺似乎就有些無能為力了。

此外，怎樣防止有害輻射的問題也值得我們好好考慮。這種輻射往往是太陽和深空宇宙射線以高能粒子爆的形式產(chǎn)生的，對人體危害極大。而最有效的防護材料就是水，那么水從哪里來呢？

雖然人類已經(jīng)在國際空間站積累了大量有關(guān)水循環(huán)技術(shù)的經(jīng)驗，從國際空間站排放的廢氣，到宇航員的汗液、尿液，都能在經(jīng)過處理后，轉(zhuǎn)化為飲用水，但如何利用火星的自身資源制造水，還是一個不小的難題。

NASA設想，在宇航員到達火星之前，先將生產(chǎn)水的特殊裝置送上這顆星球，從而在宇航員登陸后，為他們形成保護屏障。而在往返火星途中，這個特殊裝置也應當為宇航員阻擋致命的輻射。

也許你會覺得，只要這些問題能夠得到解決，那么人類登陸火星就將成真吧，但現(xiàn)實卻異常殘酷——火星上的沙塵暴和流沙都在告訴我們，它并不是一個好客的星球。