在21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)將會出現(xiàn)突飛猛進的發(fā)展，人類的載人太空探險也將沖出地球軌道，到其他星球上去扎營駐寨。人類已經(jīng)實現(xiàn)了登陸月球的夢想，下一步將登上火星。俄羅斯已經(jīng)開展了兩次“登火星”模擬試驗，第一次是在2007年完成的14天模擬火星探險實驗。第二次是2009年完成的105天實驗，在為期105天的全封閉試驗中，6名小組成員的所有飲食起居完全模擬太空生活，其間他們體驗了飛往火星、繞星旋轉(zhuǎn)、在火星表面著陸以及返回地球的全過程。第三次是將要在2010年5月進行的“火星一500”實驗。這次實驗是一項非常大型、較真實地模擬今后火星探險整個過程的實驗。本次模擬火星登陸實驗將在建于俄羅斯科學(xué)院下屬的莫斯科生物醫(yī)學(xué)研究所一處模擬太空艙內(nèi)進行。根據(jù)目前人類登陸火星比較合理的時間計劃，航天器去的時候大約需要250天，而要等到返回的最佳時間窗口則需要在火星上停留約30天，加上返回的240天，正好是520天。由于經(jīng)濟不景氣，俄羅斯的火星探測一直受到資金的嚴(yán)重掣肘。為了解決這個問題，他們要求與中國合作。

與月球上沒有任何空氣、沒有風(fēng)，晝夜溫差達到300多攝氏度的極度嚴(yán)酷環(huán)境相比，火星上有微薄的空氣，晝夜溫差只有幾十?dāng)z氏度，并且還存在著風(fēng)，人類如果登陸火星，在其上面遇到的生存挑戰(zhàn)似乎比月球上要小得多。但實際上，火星載人探險要比月球探險困難得多。

首先，與到月球的距離相比，到火星要遠得多。月球與地球的平均距離是3.8萬千米，人類要到月球在10天以內(nèi)就可以來回，遇到緊急情況，可以返回地球或地球進行支援。而火星離地球最近5580萬千米左右，最遠可以超過3.8億千米!到火星來回的時間就要將近2年。在近500天的往返路程中，火星航天器將會遇到很多危險，甚至可能被黑暗的宇宙吞沒。其實從20世紀(jì)60年代，人類就開始發(fā)射無人的火星探測器了，但到現(xiàn)在還只是處于前期的準(zhǔn)備階段，而且火星探險的失敗大于成功。據(jù)統(tǒng)計到目前為止，世界各國進行過近40次火星飛行，其中約一半發(fā)射的火星探測器連火星的面都沒見，就被地球和火星之間漫無邊際的黑暗吞噬了。真正到達火星，進行正常工作的探測器，只有美國發(fā)射的幾顆火星探測器：1975年登上火星的“海盜1號”、“海盜2號”，1996年的“火星探路者”號、2004年的“勇氣”號和“機遇”號探測器及2008年的“鳳凰”號探測器。進行載人火星探險不能像發(fā)射無人探測器那樣，必須有100％的成功把握，絕不能失敗，其難度可想而知。

其次，能否實現(xiàn)載人的另一個關(guān)鍵因素是在這樣漫長的火星探險旅程中人能否健康，到目前為止這還是個未知數(shù)。要實現(xiàn)載人火星探險，僅醫(yī)學(xué)問題就要克服3大難點：第一個難點是宇宙輻射問題。在飛向火星的旅途中和到達火星之后，航天員將脫離地球磁場的保護，完全暴露在宇宙輻射的威脅之下，銀河宇宙線的高能重離子電離輻射能力很強，一般很難通過工程上的改進將其屏蔽。宇宙輻射除了造成人體生殖系統(tǒng)的損傷外，還能導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷，組織變性，引發(fā)心臟病、白內(nèi)障、呼吸系統(tǒng)病變和消化系統(tǒng)等疾病和致癌；如果受到大劑量照射，還可能導(dǎo)致急性放射病，甚至死亡。

第二個難點是長期失重對航天員的影響。50年載人航天已經(jīng)證明太空的微重力環(huán)境對人體的影響是很大的，對人體的各個生理系統(tǒng)都有影響，加速人體衰老的進程，尤其對心血管、骨骼、肌肉和免疫系統(tǒng)的影響更大。在圍繞地球軌道飛行時，出現(xiàn)這些變化，回到地球后通過“調(diào)養(yǎng)”可以較快地恢復(fù)，即使在飛行中發(fā)生了嚴(yán)重的疾病，也可以很快送回地球進行治療。但是，火星探險時，航天員到達火星不僅沒有條件進行“調(diào)養(yǎng)”，而且要立即投入緊張的工作，這對于一個已經(jīng)很“虛弱”的人來說，是很困難的。而且，在漫長的火星探險期間，如果生了嚴(yán)重的病，無法返回地球醫(yī)治，只能“聽天由命”了。

第三個難點是要克服航天員的心理障礙，美國和俄羅斯長期航天的經(jīng)驗表明，長期停留在太空密閉環(huán)境中，與世隔絕，航天員出現(xiàn)明顯的心理狀態(tài)變化，出現(xiàn)了憂郁、孤獨、與人不協(xié)作等異常心態(tài)，這種變化對于完成航天任務(wù)是非常不利的，其影響甚至超過生理系統(tǒng)的變化。例如，曾有因為飛行中航天員的心理問題而沒有完成飛行任務(wù)的報道，有少數(shù)航天員由于飛行引起的心理障礙，飛行后必須到醫(yī)院進行心理治療。綜上所述，為了實現(xiàn)載人火星探險，擺在航天工程和醫(yī)學(xué)家面前的任務(wù)是十分艱巨的，航天工程師們必須研制出能夠?qū)崿F(xiàn)載人火星探險的航天器，航天醫(yī)學(xué)家們則必須提出保證人在其他星球上的身體健康、生命安全和在其他星球上的工作能力和工效措施，現(xiàn)在他們正在為此而努力。俄羅斯即將進行的“火星－500”計劃就是其中的一項工作。

還有一個難點是通信問題。地球離火星的最遠距離有3.8億千米，即使采用傳輸速度最快的光傳輸信息(目前采用無線電波傳輸)，也會有20分鐘左右的延時。此時，如果登陸火星的宇航員需要向地球發(fā)送信息，20分鐘以后地球才會收到。再加上地面接收到信息，然后馬上回復(fù)，也需要同樣時間才能送達火星。這樣，宇航員從發(fā)送到收到信息反饋則需要40分鐘以上的時間。這樣的延時對飛往火星的航天器和宇航員均提出了更高的要求，其航天器必須要有高度自動控制與操作的能力，并且具有足夠的可靠性。在緊急情況發(fā)生時，火星宇航員只能當(dāng)機立斷，而無法依靠來自地面指揮中心的遙控操作，這對他們在個人能力和心理素質(zhì)方面都是一個巨大的挑戰(zhàn)。(文章代碼：100707)

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