何時飛往火星

陳朝

很多人對于探索火星始終保持著濃厚的興趣，其根源何在呢？

《火星救援》讓科幻迷們又一次血脈僨張。一名被困火星的宇航員沃特尼，和一群科學家、宇航員通力配合，自救脫險，簡直是一名科學武裝的外星魯濱孫。

按照小說的設定，這個故事發生在2035年，據如今二十年后。當時，人類已經開始定期前往火星科考，沃特尼遇險時，乘坐的已經是阿瑞斯三號。看起來在現實生活中，如果我們不馬上開始著手準備飛往火星，就要再一次落下進度，就追不上這部發生在近未來的科幻作品了。

因為進展緩慢，熱衷航天探索的科學家和科幻迷一樣，已經失望很多次了。依照六十年代的科幻想象，2001年我們已經有了月球基地，2010年我們已經暢游于太陽系了。然而，正如彼得·蒂爾關于科技行業那句著名的吐槽所說：“我們想要飛行汽車，結果只得到了一百四十個字。”太空探索在超級大國失去興趣后，進展也大不如前。火星探測活動雖然一直沒有停止過，但登上火星似乎遙遙無期。

然而，就像《火星救援》的作者安迪·威爾一樣，很多人對于探索火星始終保持著濃厚的興趣。這種興趣的根源何在呢？

人類對于火星的觀測由來已久，但真正點燃公眾熱情卻是在19世紀。早在17世紀，荷蘭天文學家克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）繪制了第一幅火星特征圖，意大利天文學家喬凡尼·卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）已經計算了出了火星的自轉周期。

1877年，又是一位意大利天文學家斯基亞帕雷利（Giovanni Virginio Schiaparelli）觀察到了火星表面縱橫的溝壑，他把這些溝壑命名為“溝渠”（canali）。這個結果經另一位火星觀測者帕西瓦爾·羅威爾（Percival Lawrence Lowell）發揮，成了外星種族在火星上艱苦求生的證明，溝渠也成了運河，變成了人工修建的產物。羅威爾富于文學性的想象進一步激發了作家，《火星公主》、《世界大戰》紛紛面世。

我們對火星生命的想象投射著自身的情感，那里要么有美麗的公主、史詩式的戰爭和勇敢的戰士，要么有巨大的怪獸般的火星人正發起侵略地球的戰爭。但有一點，火星上可能存在生命的觀念已經深入人心。

對于外太空過于瑰麗的想象，有時禁不住一幅觀測圖片的沖擊。1965年，水手4號掠過火星，拍攝到了火星貧瘠的地表。之后科學家對于火星大氣的研究更是讓我們發現，這顆和藍色地球不同的紅色星球并沒有選擇生命。大氣的成分不適合生命，也沒有生命活動發生的跡象。

但人類沒有放棄希望，從上世紀60年代至今，我們在火星上陸續發現了水流的痕跡、冰和液態水存在的證據。哪怕如今的生命條件已經不復存在，過去這顆星球可能也存在過生物，甚至如今還可能有一些喜好極端環境的近似細菌的生物生活在那里。是否如此，需要我們的進一步探索。

科學家對火星生命的巨大熱情顯然不僅出于浪漫情懷。首先，如果火星存在生命，我們就終于有了一個“對照組”。這個對照組是獨立于地球發展出的另一個生命系統，哪怕僅僅是細菌一類的單細胞生物，他們與我們的異同將能讓人類了解到生命起源的許多秘密。

此外，火星是否真的存在（存在過）生命，能幫助我們回答另一個終極問題：我們在宇宙中是否孤單。根據特色，火星可能位于恒星系生命帶的遠端邊界。也就是說很不幸，火星如果能離太陽再近一點，興許就能擁有自己的生命了。如果我們發現火星上有過生命，那么在浩瀚的宇宙中、在允許生命存活的地帶，恰好那些帶有行星的恒星系數量又足夠龐大，那么就有很大概率也會誕生生命。可以說，火星生命的存在與否都有助于讓人類更加了解自己。

當然，還有另一個關乎人類命運的重大問題需要我們探索火星——這顆紅色星球是地球真真正正的“備胎”。它在太陽系中的位置和環境，是我們最可能“殖民”的星球，甚至我們也可能對它進行全方位的改造，讓它的環境和地球更接近，也讓它成為我們進一步探索太空的前哨站。在今天看來，這種嘗試的收益還太小，但我們的子孫后代也許會希望我們能提早對探索火星進行投資。

有這樣的“大問題”等著，但想讓人們開往火星卻絕非易事。火星是離我們最近的行星，可這種近是太空探索級別的“近”。依靠現有技術我們飛往火星需要至少六個月。看看《火星救援》就會發現，來往地球與火星之間需要數月航行，在火星地表的任務卻只能安排一個月左右。考慮到數十億美金的巨額投資、載人航天的巨大危險，科學考察任務不是立等可取的經濟回報，就連發達國家也望而卻步。

為此，羅伯特·祖布林（Robert Zubrin）等科學家提出了自己的看法，名為“直擊火星”，并撰寫了《趕往火星》一書，向大眾介紹了他們的設想。這個計劃首先降低的是難度和預算，目前飛往火星的計劃需要讓航天飛船攜帶能往返的燃料。莊子在《逍遙游》中說：“適千里者，三月聚糧。”然而，這句話沒說出來的意思還有，你需要背著這些糧食。應用到火星之旅中，這說的就是火箭運輸的問題。你需要把這些燃料一次帶夠，或者事先發射到火星。相比之下，一只科考隊的載荷就算不了什么了。

“直擊火星”的思路不同，我們會先發射小型工廠到火星，再借助簡單的化學反應利用火星上的物質生產飛船燃料，然后再把宇航員發射過去。一開始宇航員需要利用生產好的燃料回到地球，之后就可以像建立國際空間站一樣，在火星表面也建立起“火星站”。從如何開采礦物到建立火星農業，科學家都已經有了初步設想，亟待驗證這些方案是否可行。

其次，祖布林重申了飛往火星的目的。這個目的不光是一系列科學活動，還意味著我們能夠開采火星上豐富的資源，其中一些恰好可以針對地球未來可能產生的能源危機。不僅如此，這群學者還意識到，火星是人類的“新邊疆”。

曾幾何時，探索太空、登陸月球的計劃團結和振奮了美國人民，并在研發過程中催生了一系列科技，還以政府投資的方式推進了諸多經濟領域的發展。許多人希望，火星能成為那個等待我們去探索的邊疆，去釋放人類偉大的創造力。

對于這種想法，世故的人要笑他們幼稚，然而也許《火星救援》里描述宇航員的話最為貼切，總有一些人“最高貴也最勇敢”，不能以簡單的經濟回報揣度他們。

最后，祖布林還概括了三種探索火星的模式。第一種來自于肯尼迪的阿波羅計劃，以舉國之力推動太空探索。第二種是卡爾·薩根（Carl Sagan）這個“無可救藥”的樂觀主義者和人文主義者提出的，通過超級大國的合作推動巨型人類工程。可惜，隨著冷戰結束，這兩種模式失去了外在壓力和內部動力。第三種模式來自美國國會議員金瑞奇，他和很多人一直希望推動立法，依靠政府投資和自由企業加入的方式推動火星探索。

如今，不管是Space X還是其他一些硅谷大亨私人投資的航天項目，似乎近似的模式正取得最大的進展。

這也是最為激動人心的方向。Space X的創始人馬斯克曾說，他希望能有基金會一樣的組織，即便在自己身后也能推進這家公司實現理想。他也不斷表示，自己希望能推進火星探索，甚至親身飛往火星。就在不久之前，他們實驗的火箭成功實現分級回收，并通過檢測能夠再次起飛。如果這種技術得以大規模應用的話，火箭發射的成本將大大降低，助力消除太空探索的一大障礙——預算。就算這些項目并沒有直接指向火星，然而在這個公眾和政府對太空興趣有限的時代，不論是好是壞，大亨的興趣可能是為數不多的探索動力了。

最后，我們還是看看地面上的努力吧。2011年，俄羅斯、歐洲和中國的宇航部門剛剛完成了“火星500”計劃。6名“宇航員”在封閉的環境內模擬火星之旅，一起完成各種任務度過了520天，其中包括一名中國實驗者王躍。這種探索沒有真正的飛船那么炫酷，卻是我們真正飛往火星所必須的。在何時飛往火星無法確定的時代，還是有科學家正在研究，立達火星