登陸火星，來自紅色星球的誘惑

鄭永春

火星，一顆紅色的星球。

人類對火星探測的熱情是隨著探測程度和認識深度的加深而逐步提高的。火星，整個太陽系中與地球最為相似的行星，也是唯一經改造后有可能適合大規模移居的星球。因此，火星是人類的希望之星。一旦地球面臨難以抵御的重大災難或危機，人類就可以移居火星，在那里開拓新的家園。

登陸火星，必須穿過火星稀薄的大氣層。這個過程只能靠航天器自主操作，失敗風險最高，被稱為“黑色七分鐘”。迄今為止，全世界只有美國的航天器成功登陸過火星。在技術選擇上，鳳凰號著陸器登陸時采用了可壓縮的著陸支架進行緩沖；機遇號和勇氣號火星車采用了降落傘減速，輔之以氣囊在地表彈跳，減少對火星車的沖擊；好奇號火星車則研發了新的太空起重機技術，火星車在地表一定高度懸停，通過纜繩慢慢降落到火星表面。未來載人登陸火星時，航天員、登陸艙和物資設備重量更大，降落傘難以起到有效的減速作用，除太空起重機之外，還需要研發更先進的火箭反推和自主控制技術，才能實現有效的平穩減速。

火箭是航天的基石。美國宇航局正在研制新一代太空發射系統（SLS），這種重型運載火箭最終的運載能力將達到143噸，甚至可能達到165噸，與阿波羅登月時的土星五號非常相近，號稱史上最強運載火箭。2018年2月，SpaceX的獵鷹重型火箭，搭載一輛紅色的特斯拉跑車，進入了環繞太陽的軌道。獵鷹重型號稱是現役最大的推力火箭，一級火箭可以回收后重復使用，將使星際運輸成本大大降低，從而有望打造一條從地球往返火星的廉價航線。馬斯克希望到火星上退休的夢想又近了一步。新一代的載人飛船獵戶座號也正在研制中，2018年進行繞月飛行。這種飛船內部空間更大，設備設施更先進。經過提升改造后，可以滿足飛往火星的任務。

火星上也有白天和黑夜，一晝夜是24小時39分鐘。火星比地球離太陽更遠，太陽光強度比地球上更弱，僅采用太陽能無法滿足火星基地的供電需求。因此，核能是未來火星基地的能源供應方式。好奇號火星車、飛越冥王星的新視野號探測器都裝配有核電源，可以支撐它們一直工作到2030年。另外，至少還有20多個深空探測器采用了太空核能技術，核能發電機已經是深空探測的常客了。科學家正在研發新一代小型核反應堆，以滿足火星基地高效、安全的供電需求。

由于火星上沒有全球性磁場，太空輻射比國際空間站、月球表面都要強得多，航天員的健康風險也高得多。好奇號精確測量了火星表面的輻射劑量，科學家也正在研發太空輻射防護技術。鑒于地球與火星之間的遙遠距離以及昂貴的運輸代價，利用火星上的原位資源，研發燒磚、生產玻璃纖維、3D打印等建筑材料生產技術，生產和循環利用水、氧氣等生命所需物質，可以大大減少從地球到火星的運輸量，降低火星基地的建設成本和建設風險。對此，國內外已經開展了大量研究，接下來要做的，是提高這些技術在火星環境中的可用性。

登陸火星，路途漫漫，我們更要關心飛往火星的航天員，那些智慧、勇敢，同時也需要情感溫暖的個體。在飛往火星的漫長旅途中，在載人飛船狹小的空間中，航天員如何應對矛盾沖突？面對火星上的寂寞長夜和無邊荒涼，面對長時間、甚至永遠也不可能與地球親人相見的煎熬，人的心理該如何調節？面對在火星上拓荒、為后代建設生存基地的艱苦歷程，他們能否迎來接班人，怎樣在火星上走向生命盡頭？這里面，有大量的法律、生理、心理挑戰，都是地球上前所未有的，同樣需要開展深入研究。

登陸火星是人類史上最艱難的科技挑戰，不僅耗資巨大，要有強大的綜合科技實力支撐，還要有堅定的政治意志和強大的動員力。人類希望登陸火星，不是因為它容易，而是因為它太難了。這種高難度的技術挑戰一旦突破，將牽引整個科技領域和國家實力的提升。移居火星是為人類命運共同體做貢獻，其中付出的代價將贏得整個世界和全人類的尊重。

我堅定地相信，在有生之年，我將會看到人類登陸火星，開始建設一個永久性的居住地。