人類已經(jīng)登陸月球,而且還想登陸火星。然而,火星比月球遙遠(yuǎn)得實(shí)在太多,前往火星的載人之旅可謂困難重重??茖W(xué)家說(shuō),送人上火星至少還要等20年甚至50年。不過(guò),太空專家和火星迷已經(jīng)迫不及待了,他們要在地球上模擬“登陸火星”。
在太陽(yáng)系的其他行星中,火星不僅擁有支持生命存在的最大潛力,而且現(xiàn)在也可能有生命存在。盡管今天的火星寒冷、干燥、貧瘠,但35億年前的火星上很可能存在大量的液態(tài)水,因此也很可能是一顆生命之星。事實(shí)上,不管是過(guò)去還是現(xiàn)在,火星都跟地球有不少相似之處。例如,火星也曾水量充沛,大氣濃密;和地球一樣,火星也有傾斜的自轉(zhuǎn)軸,四季分明,極地有冰帽。2008年,探測(cè)器在火星上發(fā)現(xiàn)了水(但只是冰或水蒸氣)存在的證據(jù)。2009年1月底,探測(cè)器又在火星大氣中發(fā)現(xiàn)了甲烷存在的證據(jù)。這些都是十分驚人的發(fā)現(xiàn),因?yàn)樗巧嬖诘谋匾獥l件,而甲烷是構(gòu)筑生命的最主要成分之一,而且不僅地質(zhì)活動(dòng)能產(chǎn)生甲烷,生命活動(dòng)也能產(chǎn)生甲烷。
為了探測(cè)火星,人類多年來(lái)一直都在成功地向火星發(fā)射探測(cè)器。就是現(xiàn)在,美國(guó)的兩部火星車——“機(jī)遇號(hào)”和“勇氣號(hào)”也還在火星表面巡游,并不時(shí)地向地球發(fā)回探測(cè)圖像,盡管它倆在5年時(shí)間里才在火星表面行進(jìn)了20千米多一點(diǎn),平均時(shí)速僅0.00016千米??墒牵侥壳盀橹?,人類所有的火星之旅都是有去無(wú)回的,科學(xué)家似乎并不急于載人登陸火星。這是為什么?最主要的障礙是發(fā)射重量——完成一次載人火星往返之旅所需的火箭動(dòng)力之強(qiáng)和體積之大,是目前的技術(shù)所無(wú)法滿足的。
鑒于此,有人提出了一個(gè)思路:既然火星大氣幾乎全部由二氧化碳組成,而二氧化碳和氫反應(yīng)能生成甲烷(甲烷也是一種燃料),那么就無(wú)需把回程的燃料帶到火星上去,只需帶去6噸氫及一個(gè)小型化工廠就能生產(chǎn)出回程所需的96噸燃料;為進(jìn)一步減輕重量,還可以事先將回程飛船先發(fā)射到火星上去,兩年之后(火星之旅的最佳發(fā)射時(shí)機(jī)每26個(gè)月出現(xiàn)一次)再用第二艘飛船將宇航員送上火星。宇航員最終乘第一艘飛船返回地球。
按照這個(gè)思路,還可以考慮將火星表面居住艙單獨(dú)發(fā)射至火星,成為一個(gè)永久性的火星基地,然后宇航員對(duì)火星實(shí)施“地球化”改造——運(yùn)用當(dāng)?shù)氐暮蛶サ牟牧?,在火星上直接生產(chǎn)氧和水蒸氣,將火星大氣改造得能支持復(fù)雜生命的存在,再通過(guò)種植植物形成良性的大氣循環(huán),讓火星變回到自己35億年前的模樣。
從理論上講,上述極富科幻色彩的構(gòu)想并非行不通。但是,火星上真的能生產(chǎn)燃料嗎?宇航員最終能成功返回地球嗎?迄今無(wú)人敢保證。載人火星之旅充滿太多的未知數(shù),就連目前航天技術(shù)最先進(jìn)的美國(guó)宇航局也只能說(shuō),載人登陸火星最快還要等20年,甚至等50年也說(shuō)不定。不過(guò),這并沒(méi)有影響人類的“火星夢(mèng)”,為了最終實(shí)現(xiàn)人類登陸火星,太空探測(cè)專家和火星迷們已經(jīng)在做準(zhǔn)備了。
沙漠中的模擬火星基地
2009年1月底,國(guó)外媒體披露,火星探測(cè)志愿者們目前正在位于美國(guó)猶他州沙漠中的火星沙漠研究站上進(jìn)行模擬“登陸火星”實(shí)驗(yàn)。
火星沙漠研究站簡(jiǎn)稱MDRS,實(shí)際上就是由美國(guó)一個(gè)私人太空探索機(jī)構(gòu)——“火星學(xué)會(huì)”資助的4個(gè)模擬火星居住艙之一,目前尚未完全建成。第一個(gè)模擬火星居住艙已于2000年建成,它就是位于加拿大德文島的火星極地研究站。MDRS計(jì)劃的目標(biāo)包括:研發(fā)基于火星環(huán)境條件限制的“實(shí)地策略”,其實(shí)也就是怎樣穿著笨重的火星宇航服開(kāi)展工作;測(cè)試居住艙及艙內(nèi)工具的性能;分析火星宇航員的挑選標(biāo)準(zhǔn)。盡管美國(guó)猶他州的沙漠比火星表面暖和得多,但卻是地球上和火星地貌最接近的地方。
參加MDRS試驗(yàn)的志愿者們冬季每?jī)尚瞧谳啀徱淮?,夏季不開(kāi)展工作,這是因?yàn)樯衬南募緦?shí)在太炎熱,不適宜進(jìn)行模擬試驗(yàn)。志愿者們都是免費(fèi)參加這項(xiàng)工作的,他們的收獲是彌足珍貴的經(jīng)驗(yàn)。這些志愿者大多都是20來(lái)歲的年輕人,其中包括宇航員、物理學(xué)家、生物學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家、工程師以及間或到來(lái)的記者。
MDRS主要包括三座建筑:居住艙、綠艙和天文臺(tái)。其中,居住艙是一個(gè)分上下兩層的圓筒,底部直徑10米左右,第一層有兩個(gè)氣閘室、兩間浴室、一個(gè)盛放宇航服的房間和一個(gè)實(shí)驗(yàn)工作區(qū)域,第二層有6間狹小的起居室及一個(gè)公共廚房。綠艙是一個(gè)直徑和高度都為5米的圓筒狀溫室,其中一半?yún)^(qū)域是存儲(chǔ)區(qū),同時(shí)栽培用于實(shí)驗(yàn)的植物,另一半用于安裝洗滌水循環(huán)利用系統(tǒng)。天文臺(tái)中有一部28厘米遙控射電望遠(yuǎn)鏡,業(yè)余天文愛(ài)好者和專業(yè)的天文學(xué)家都可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與之接駁。此外,MDRS還有一臺(tái)發(fā)電機(jī)、一個(gè)化糞池和一部全方位射電望遠(yuǎn)鏡。
志愿者在MDRS的主要任務(wù)之一是穿著笨重、悶熱的宇航服工作,行動(dòng)之不便不難想象。但這種“笨重”是不可避免的,因?yàn)榛鹦谴髿庵械难鹾繋缀踔挥械厍蛏系膬砂俜种?,宇航員在火星上不借助呼吸器根本無(wú)法存活。此外,火星表面的平均溫度是零下53攝氏度,氣壓僅為地球表面的百分之一,如果宇航員不穿宇航服出艙,足以凍壞任何裸露的皮肉,宇航員的肺部也會(huì)因氣壓過(guò)低而爆炸,其他內(nèi)臟器官也是一樣。
當(dāng)然,MDRS遠(yuǎn)遠(yuǎn)不可能完全模擬火星表面的狀況。盡管如此,火星學(xué)會(huì)和MDRS志愿者還是堅(jiān)信自己的工作是有益的,事實(shí)上也的確如此。
“與世隔絕”的火星登陸模擬實(shí)驗(yàn)
2009年2月26日,歐洲空間局宣布,由1名法國(guó)人、1名德國(guó)人和4名俄羅斯人組成的一個(gè)“火星機(jī)組”將進(jìn)行一項(xiàng)為期105天、具有特別意義的隔離實(shí)驗(yàn),以測(cè)試人類是否能勝任有朝一日將進(jìn)行的火星往返之旅。
這項(xiàng)載人火星登陸模擬實(shí)驗(yàn)是由歐洲空間局和俄羅斯生物醫(yī)學(xué)問(wèn)題研究所聯(lián)合實(shí)施的。從2009年3月31日起,這個(gè)“火星機(jī)組”將被隔離在莫斯科的一個(gè)特別設(shè)施內(nèi),這個(gè)設(shè)施是根據(jù)火星之旅的特殊條件設(shè)計(jì)的。待這一模擬實(shí)驗(yàn)完成后,接踵而至的將是一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)520天的實(shí)驗(yàn),這跟一趟實(shí)際的火星往返之旅所需的時(shí)間一樣長(zhǎng)。
隨著各自圍繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn),火星與地球之間的距離在550萬(wàn)千米至超過(guò)4000萬(wàn)千米之間不斷變化。運(yùn)用現(xiàn)有的火箭技術(shù)往返火星一趟至少需要18個(gè)月的時(shí)間,如此漫長(zhǎng)的太空之旅無(wú)疑會(huì)對(duì)火星機(jī)組人員的身心健康構(gòu)成巨大挑戰(zhàn),宇航員能否勝任如此挑戰(zhàn)正是太空探測(cè)專家目前最關(guān)注的問(wèn)題之一。
研究人員將對(duì)6名“火星機(jī)組”成員的壓力水平、脾性、激素調(diào)節(jié)、免疫能力和睡眠質(zhì)量等進(jìn)行監(jiān)測(cè),同時(shí)還會(huì)了解食品補(bǔ)充劑是否能維持宇航員的健康。
總之,這6人將經(jīng)歷火星登陸模擬任務(wù)的四個(gè)主要環(huán)節(jié):前往火星、環(huán)繞火星飛行、登陸火星和返回地球。而在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中,“機(jī)組”成員除了相互之間的直接聯(lián)絡(luò)外,只能通過(guò)無(wú)線電同模擬的“地面控制中心”和“親友”進(jìn)行語(yǔ)音聯(lián)絡(luò)。聯(lián)絡(luò)過(guò)程中會(huì)有20分鐘的遲延,因?yàn)樾行请H旅行過(guò)程中必定會(huì)出現(xiàn)這樣的遲延。此外,“機(jī)組”成員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的食物將跟國(guó)際空間站上的宇航員的食物一模一樣。
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火星沒(méi)死
今天的火星表面是一個(gè)寒冷、孤寂的沙漠世界,看起來(lái)根本不存在任何類型的生命。確實(shí),火星已經(jīng)干燥、冷寂了幾十億年——它的大氣是如此稀薄,太陽(yáng)的紫外輻射長(zhǎng)驅(qū)直入并灼燒地面,導(dǎo)致它表面的液態(tài)水蒸發(fā)殆盡。
雖然如今的火星看起來(lái)是這般蒼涼寂靜,但天文學(xué)家在2009年1月下旬公布,他們已經(jīng)首次找到火星大氣中存在甲烷的確鑿證據(jù),這就表明火星仍然活著——要么是在生物意義上,要么是在地質(zhì)意義上!科學(xué)家解釋說(shuō),甲烷在火星大氣中很快就會(huì)被以各種方式毀損掉,但他們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)火星北半球的大氣中存在大量甲烷,這就意味著一定有某種持續(xù)的過(guò)程在釋放這種氣體。
甲烷是由4個(gè)氫原子和1個(gè)碳原子組成的化合物,也是地球上自然產(chǎn)生的一種主要?dú)怏w。天體生物學(xué)家之所以會(huì)對(duì)其他星球上的甲烷很感興趣,是因?yàn)榈厍蛏系拇蟛糠旨淄閬?lái)源于生物消化養(yǎng)分的過(guò)程。當(dāng)然,并非只有生命過(guò)程才會(huì)產(chǎn)生甲烷,純粹的地質(zhì)過(guò)程,例如鐵的氧化也照樣能釋放甲烷。迄今為止,科學(xué)家尚不清楚是生命過(guò)程還是地質(zhì)過(guò)程在火星上釋放了甲烷,但無(wú)論是哪個(gè)過(guò)程都足以證明火星仍然具有活力,這一點(diǎn)十分重要。
假如是火星微生物制造了甲烷,那么這些微生物一定生活在火星表面下很深的地方,因?yàn)槟抢镉锌赡芤蜃銐驕嘏嬖谝簯B(tài)水,而液態(tài)水、能量和碳的供應(yīng)是所有已知生命形式都必備的材料。在地球上,科學(xué)家在南非威特沃特斯蘭德盆地的地面下2~3千米處發(fā)現(xiàn)了微生物,地下礦物的天然放射性將水分子分解成分子氫和分子氧,微生物利用氫作為能源繁衍生存??茖W(xué)家推測(cè),在火星表面的永凍層下面,類似的微生物可能也已存在了幾十億年,因?yàn)槟抢镆部赡苡幸簯B(tài)水、放射過(guò)程產(chǎn)生的能量以及由二氧化碳提供的碳。
在地球上,用氫和二氧化碳制造甲烷的微生物是最早期的生命形式之一。假如火星上曾經(jīng)有過(guò)或至今仍然存在生命的話,其新陳代謝也可能跟火星大氣中的二氧化碳有關(guān),也就是說(shuō),火星生命也會(huì)用二氧化碳來(lái)制造甲烷。這些甲烷累積在地下,在溫暖季節(jié)通過(guò)地洞或地縫釋放進(jìn)入火星大氣。
當(dāng)然,火星甲烷也完全有可能是在火星現(xiàn)在或過(guò)去的地質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生的。在地球上,在氧化鐵(即鐵銹)轉(zhuǎn)化成蛇紋石的過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生甲烷。在火星上,釋放甲烷的過(guò)程可能用到水、二氧化碳和火星內(nèi)部的熱量(盡管火星的內(nèi)核被認(rèn)為早已冷卻)。另一種可能產(chǎn)生火星甲烷的地質(zhì)過(guò)程是火星上的火山活動(dòng)。盡管還沒(méi)有證據(jù)顯示火星表面如今存在活火山,但是火星古代火山爆發(fā)所產(chǎn)生的甲烷有可能被鎖閉在冰中,并有可能在現(xiàn)代釋放出來(lái)。
從2003年開(kāi)始,科學(xué)家運(yùn)用搭載在太空紅外望遠(yuǎn)鏡上的光譜儀連續(xù)仔細(xì)探測(cè)火星,最終確認(rèn)了火星甲烷的存在,它們呈“羽狀云”形式,在一朵“云”中甚至包括多達(dá)1.9萬(wàn)噸甲烷。火星甲烷主要在春夏兩季釋放,很可能是因?yàn)樯w住地洞或地縫的永凍層在這兩個(gè)溫暖季節(jié)融化了,地下甲烷得以滲入火星大氣。令人難解的是,一些“羽狀云”中有水蒸氣,另一些則沒(méi)有??茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn),“羽狀云”下面的地面都是古老的冰堆積地或流水溝。
要想進(jìn)一步查明火星甲烷的來(lái)源,還是得依賴未來(lái)的太空探測(cè)行動(dòng),例如美國(guó)宇航局的“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”。要想弄清火星甲烷究竟是不是由生命過(guò)程產(chǎn)生的,一種方法是測(cè)量氣體中的同位素比例。同位素是元素的一種較重的形式,例如氘(重氫)就是一種較重的氫。在包含氫的分子例如水分子和甲烷分子中,氘有時(shí)候會(huì)替代氫。由于生命更青睞較輕的氫同位素,所以一旦發(fā)現(xiàn)火星水分子或火星甲烷分子中包含的氘更少,就說(shuō)明火星甲烷或火星水蒸氣有可能是由生命產(chǎn)生的。當(dāng)然,無(wú)論未來(lái)的探測(cè)結(jié)果怎樣,至少有一點(diǎn)是肯定的:火星其實(shí)不像如今看上去那么死寂。
專家詳解載人火星登陸模擬實(shí)驗(yàn)
為什么要進(jìn)行載人火星登陸模擬實(shí)驗(yàn)?宇航員在“與世隔絕”的狀態(tài)下會(huì)發(fā)生什么變化?未來(lái)的載人火星之旅將面臨哪些挑戰(zhàn)……專家就有關(guān)問(wèn)題給出詳解。
1.為什么要進(jìn)行載人火星登陸模擬實(shí)驗(yàn)?
對(duì)于任何事情,成敗的關(guān)鍵在于準(zhǔn)備階段?;鹦侵贸晒Φ那疤峋褪且M(jìn)行各種探險(xiǎn)和模擬實(shí)驗(yàn)。由于登陸火星有著太多的未知數(shù)和不可控因素,因此必須事先制定好詳細(xì)的計(jì)劃??茖W(xué)家認(rèn)為火星上可能存在生命和液態(tài)水,因此尋找火星生命和火星水成為科學(xué)家的偉大夢(mèng)想。如果火星上有生命和水,它就有可能是適合人類居住的另一顆行星,人類也就有可能移民火星,開(kāi)辟新的生存空間。從上世紀(jì)60年代開(kāi)始,美國(guó)、前蘇聯(lián)、歐洲及日本都競(jìng)相開(kāi)始火星探測(cè)任務(wù)。自1964年11月以來(lái),人類總共向火星發(fā)射了30多次宇宙飛船和探測(cè)器等,其中多數(shù)以失敗告終,但科學(xué)家一直沒(méi)有排除火星上存在生命的可能性。
2.為什么如此早就開(kāi)始進(jìn)行載人火星登陸模擬訓(xùn)練?
雖然真正的火星探險(xiǎn)任務(wù)還很遙遠(yuǎn),但我們現(xiàn)在所做的工作同樣很重要。載人火星之旅將成為人類駛向太空的敲門磚,必須非常仔細(xì)地做出計(jì)劃。由于存在太多的不可預(yù)知因素,稍有差池就會(huì)全盤皆輸。而我們今天在實(shí)驗(yàn)階段所犯的錯(cuò)誤,在未來(lái)的實(shí)際任務(wù)中就不會(huì)再犯。載人火星探險(xiǎn)是21世紀(jì)最重要的太空探測(cè)任務(wù),我們一定要在有絕對(duì)把握后才把人類送上火星,絕對(duì)不能匆忙實(shí)施。
3. 模擬訓(xùn)練對(duì)于登陸火星有何意義?
科學(xué)家將在地球上選擇類似火星環(huán)境的地方建立訓(xùn)練基地,以對(duì)未來(lái)的載人火星任務(wù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。加拿大德文島上的霍頓隕坑可謂是火星的“翻版”,那里幾乎寸草不生,氣候極端寒冷干燥,地表為巖石和隕石坑所覆蓋,與滿目瘡痍的火星表面十分相似,因此被稱為“地球上的火星”。專家之所以選定霍頓隕坑為執(zhí)行火星探險(xiǎn)任務(wù)的一個(gè)訓(xùn)練場(chǎng)所,還因?yàn)樗芸赡苄纬捎?300萬(wàn)年前的一次天外來(lái)物撞擊,通過(guò)研究它有可能找到研究火星上類似隕坑的方法,從而為揭開(kāi)火星的“身世”提供依據(jù)。當(dāng)然,相對(duì)于火星,德文島可謂“天堂”,因此專家們?cè)谶M(jìn)行訓(xùn)練時(shí)會(huì)盡可能地放大困難。
研究人員將在德文島上進(jìn)行各種訓(xùn)練,包括熟悉未來(lái)登陸火星表面后的各種操作流程,學(xué)習(xí)使用探測(cè)器,了解探測(cè)器在各種情況下的工作性能,以及需要進(jìn)行什么樣的改進(jìn)才能更適應(yīng)火星環(huán)境,等等。
4.為什么說(shuō)對(duì)宇航員進(jìn)行模擬登陸訓(xùn)練非常重要?
模擬訓(xùn)練可以幫助我們獲得多種新的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。無(wú)論做什么事情,計(jì)劃和現(xiàn)實(shí)總是有差距的。以登山為例,我們覺(jué)得計(jì)劃已經(jīng)非常完美,但在攀登的過(guò)程中卻發(fā)現(xiàn)采集巖石標(biāo)本比預(yù)想的困難,或者不知道該如何處理采集到的標(biāo)本??傊?,會(huì)有許多意想不到的事情需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理。因此,我們有必要在模擬火星表面建造一些假山,這樣就可以把采集到的標(biāo)本臨時(shí)存放在那里,然后繼續(xù)探險(xiǎn)。我們可能還會(huì)遇到需要離開(kāi)探測(cè)車的情形,那時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)身穿厚厚的宇航服辦事的效率很差。
就目前的技術(shù)水平來(lái)看,我們從地球飛往火星至少需要500多天,相當(dāng)于要將宇航員們禁閉在一個(gè)小小的金屬罐子里長(zhǎng)達(dá)一年半,這將對(duì)宇航員的身體和心理形成未知而又風(fēng)險(xiǎn)巨大的考驗(yàn)。雖然我們已經(jīng)在其他環(huán)境如監(jiān)獄、潛艇、孤島等開(kāi)展了禁閉實(shí)驗(yàn),但所有這些都無(wú)法與火星之旅相比。因此,為了讓宇航員感覺(jué)更舒服,我們必須考慮到方方面面。
5.宇航員在“與世隔絕”狀態(tài)下可能發(fā)生哪些變化?
曾經(jīng)作為一名地球物理學(xué)家在法國(guó)迪爾維爾南極考察站呆了402天的美國(guó)著名行星科學(xué)家帕斯卡·李回憶說(shuō),當(dāng)時(shí)參與研究的一共有31人,在那樣一個(gè)與世隔絕的特定環(huán)境下,人的壓力很大,而且資源匱乏,人的求生本能也變得十分敏感,任何一個(gè)細(xì)節(jié),比如誰(shuí)拿走了誰(shuí)的鉛筆,都有可能掀起軒然大波。
在模擬實(shí)驗(yàn)中,宇航員入住的密封艙里連一扇舷窗都沒(méi)有,從天花板、墻壁到地面都釘上了木板。一旦艙門關(guān)閉,除非遇到無(wú)法解決的諸如醫(yī)療急救問(wèn)題等十萬(wàn)火急的情況,宇航員們將和外界斷絕幾乎所有聯(lián)系。在這一過(guò)程中,宇航員只能通過(guò)無(wú)線電和外界保持聯(lián)系??紤]到無(wú)線電波穿越太空所造成的“延時(shí)”現(xiàn)象,為了保證模擬的真實(shí)性,在通話時(shí)會(huì)出現(xiàn)延時(shí)。也就是說(shuō),當(dāng)宇航員“接近火星“時(shí),他們發(fā)送的每一句話將在20分鐘后才被“地球”接收到,而指揮中心回復(fù)的指示也要20分鐘才能反饋給他們,通訊總計(jì)將延時(shí)40分鐘。當(dāng)然,在漫長(zhǎng)的“火星之旅”中,宇航員們有充足的太空食品,密封艙里還有一個(gè)微型人造溫室,供他們自己種點(diǎn)蔬菜調(diào)劑生活和換換口味。
6.哪些人能成為理想的火星宇航員?
首先,候選人的身體素質(zhì)和心理素質(zhì)必須符合條件。其次,候選人的適應(yīng)能力必須很強(qiáng),因?yàn)樵谇巴睒O或太空的探險(xiǎn)途中,會(huì)有很多意外情況發(fā)生,宇航員必須能夠冷靜靈活地解決遇到的任何突發(fā)難題。第三,候選人必須要有良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,關(guān)鍵時(shí)刻能夠舍己為人。
7.專家對(duì)參加模擬訓(xùn)練的宇航員志愿者有哪些建議?
專家認(rèn)為,宇航員志愿者需要注意一些細(xì)節(jié)問(wèn)題:必須學(xué)會(huì)包容,比如能夠忍受總是講同一個(gè)笑話的同伴;不能斤斤計(jì)較,多做雜務(wù),比如幫忙搬更大的石塊;關(guān)心他人,讓別人感覺(jué)溫暖。只有這樣,大家才能克服苦難以及寂寞。在為期105天的初步試驗(yàn)中,參與實(shí)驗(yàn)的艙室有4個(gè),而在接下來(lái)的為期520天的實(shí)驗(yàn)中,還將增加一個(gè)模擬火星表面環(huán)境的獨(dú)立艙室。實(shí)驗(yàn)者將完成一系列研究任務(wù),包括健康監(jiān)控、系統(tǒng)控制與維護(hù)、操作登陸艙等。
事實(shí)上,載人登陸火星的巨額經(jīng)費(fèi)才是專家們最感頭疼的問(wèn)題。有關(guān)人士稱,除了政府投資外,載人登陸火星的經(jīng)費(fèi)還可以通過(guò)發(fā)售“火星債券”來(lái)募集,比如向公眾出售200億美元甚至更多的“火星債券”,每份“火星債券”價(jià)值2萬(wàn)美元,在100年內(nèi)不會(huì)有任何收益,但持有者有權(quán)獲得40平方英里(約合100平方千米)的火星土地所有權(quán)。但也有人稱,發(fā)行“火星債券”募錢的方法太慢了,最好是發(fā)售“火星彩票”,中大獎(jiǎng)?wù)邔⒃谌祟惖谝淮吻巴鹦堑穆猛局械玫揭粋€(gè)免費(fèi)座位。
(本文圖片由美國(guó)宇航局、歐洲空間局和美國(guó)“火星學(xué)會(huì)”提供)
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地球上的“火星地貌”
除了美國(guó)猶他州和加拿大德文島,人們還在地球上找到其他一些酷似火星的地方,了解它們或許對(duì)未來(lái)完成載人火星任務(wù)有所幫助。
1.西班牙力拓河
含鐵量高是火星的主要地質(zhì)特點(diǎn)之一,要探求有機(jī)體是否可在酸性較強(qiáng)、含鐵量高這樣一種極端環(huán)境中生存,位于西班牙的力拓河不失為一個(gè)理想的研究場(chǎng)所。在這里進(jìn)行的多種實(shí)驗(yàn)都給科學(xué)家提供了寶貴的信息。
2.南極洲麥克馬多干河谷
位于南極洲的麥克馬多干河谷的生存條件極其嚴(yán)酷,這里有超強(qiáng)的太陽(yáng)輻射,氣溫也可以直接降到冰點(diǎn),此外疾風(fēng)肆虐,雨雪降臨后經(jīng)歷反復(fù)結(jié)冰、融化,空氣干燥,還有多個(gè)超咸水湖和寒水湖,與火星環(huán)境非常類似,這一切都有助于科學(xué)家了解火星上的天氣狀況。
3.智利阿塔卡馬沙漠
智利的阿塔卡馬沙漠比美國(guó)死亡谷國(guó)家公園還要干旱50倍,其干旱程度在地球上位居第二,排名首位的是另一處與火星類似的地方——南極洲的麥克馬多干峽谷。阿塔卡馬沙漠與火星非常相像,這里常年遭受強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射,幾乎沒(méi)有生命。
4.雷勘克博火山
雷勘克博火山位于智利與玻利維亞的邊境交界處,與阿塔卡馬沙漠相毗鄰。雷勘克博火山是地球上海拔最高的湖的所在地。該湖低氧、低壓,并遭受強(qiáng)烈的紫外線照射,這些因素綜合在一起,使它和遠(yuǎn)古時(shí)代的火星湖非常接近。因此,研究雷勘克博火山有助于科學(xué)家了解遠(yuǎn)古火星上是否適合居住,并預(yù)測(cè)生命在未來(lái)是否能遷居這顆行星。
5.澳大利亞阿卡羅拉地區(qū)
澳大利亞南部的阿卡羅拉地區(qū)有著多巖石的山脈、壯觀的峽谷,以及一些神秘的孔洞,科學(xué)家一直在這里進(jìn)行科學(xué)探索活動(dòng),并計(jì)劃在這里建立一座火星模擬研究站,以開(kāi)發(fā)可用于未來(lái)執(zhí)行探測(cè)火星任務(wù)的方法和技術(shù)。
6.挪威斯瓦爾巴特群島
斯瓦爾巴特群島位于挪威本土與北極極點(diǎn)之間,這里有峽灣、冰川、溫泉、火山,四季都不枯竭的河流,以及數(shù)不清的高山植物,冬季氣溫保持在零下20攝氏度至零下30攝氏度之間,夏季時(shí)常出現(xiàn)大霧天氣,氣候變化很快??茖W(xué)家認(rèn)為這里的環(huán)境與遠(yuǎn)古火星上的環(huán)境類似,通過(guò)對(duì)它進(jìn)行探索,可以提供非常有用的研究信息,包括地質(zhì)概況、地球物理學(xué)特征、生物標(biāo)記和生活在這里的一切生命類型。