姜浩峰

今年7月美國(guó)阿特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)在肯尼迪航天中心著陸，宣告30年的航天飛機(jī)項(xiàng)目終結(jié)。時(shí)隔數(shù)月，沉寂一時(shí)的太空，忽而又熱鬧起來(lái)。

11月4日，6名來(lái)自各國(guó)的志愿者“返回地球”，結(jié)束了長(zhǎng)達(dá)520天的火星-500模擬試驗(yàn)，此次模擬“載人往返火星”活動(dòng)，發(fā)出了地球人將親自前往火星的信號(hào)；11月9日，俄“福布斯-土壤”火星探測(cè)器升空，我國(guó)螢火一號(hào)“搭順風(fēng)車(chē)”，可惜失?。晃覈?guó)的天宮一號(hào)與神舟八號(hào)兩度交會(huì)對(duì)接成功；美國(guó)下一代火星車(chē)好奇號(hào)的發(fā)射準(zhǔn)備工作進(jìn)入最后階段，或?qū)⒂?1月25日升空……

種種跡象表明，地球上的人類(lèi)對(duì)太空的探索更深入了，對(duì)火星的興趣更濃烈了，雖有坎坷，然而如此發(fā)展下去，太空移民在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)可能實(shí)現(xiàn)。比如美國(guó)，根據(jù)奧巴馬政府去年公布的新太空戰(zhàn)略，美國(guó)將以火星為太空探索的新目的地。到2030年代中期將宇航員運(yùn)送至火星軌道，甚至登上火星。而一旦地球人在某一星球?qū)崿F(xiàn)登陸乃至定居，從該星球的視角來(lái)看，登陸者豈不就是外星人？假以時(shí)日，這些地球人有了后裔，也很有可能造就某某星文化，如果他們常駐某某星球并繁衍后代，那在地球人的視角，也可以稱其為外星人。

火星之旅

早在20世紀(jì)60年代，地球人就已經(jīng)登月成功。本世紀(jì)初，美國(guó)國(guó)家航空航天局更是公布了月球旅行指南。其實(shí)，被地球引力管著的衛(wèi)星——月球，絕非人類(lèi)星際航程的終點(diǎn)。

相對(duì)來(lái)說(shuō)，地球人第一個(gè)可能實(shí)現(xiàn)移民的星球正是火星。作為太陽(yáng)系八大行星之一，火星相對(duì)來(lái)說(shuō)，比其他行星更接近地球，且僅比地球略小，繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一周是687天，也就是一個(gè)火星年。其自轉(zhuǎn)一周約24小時(shí)，周?chē)写髿?，兩極有白色的極冠，說(shuō)明有四季變化。所以，火星也被稱為“小地球”。

早在2003年“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)失事后，美國(guó)著手準(zhǔn)備“后航天飛機(jī)時(shí)代”。美國(guó)國(guó)家航空航天局當(dāng)時(shí)出臺(tái)了“星座計(jì)劃”，力圖研制新的飛船使宇航員重返月球，在月球建立“長(zhǎng)期有人駐守基地”，此后登陸火星。然而，奧巴馬上臺(tái)后很快放棄“星座計(jì)劃”，跳過(guò)月球，轉(zhuǎn)而希望在2030年左右直接將宇航員送至火星軌道，甚至登上火星。美國(guó)今年5月底披露了研制新式航天器的計(jì)劃。該航天器以“星座計(jì)劃”中的“奧賴恩”飛船為基礎(chǔ)建造，外形呈錐體，可供4名宇航員在里面生活21天，其安全性是航天飛機(jī)的10倍。美國(guó)希望，將來(lái)可以用它把宇航員送到遙遠(yuǎn)的太空，最終送往火星。

說(shuō)是火星這一近鄰，其實(shí)不近。地球前往火星的路程相當(dāng)于去月球的900倍，4億公里漫漫長(zhǎng)天，即使一路順風(fēng)，以現(xiàn)有的航天飛行器速度，抵達(dá)火星也要10個(gè)月左右。21天比10個(gè)月，美國(guó)在研的新型航天器，如無(wú)技術(shù)突破，顯然無(wú)法完成讓活人飛往火星的任務(wù)。這漫漫長(zhǎng)路，一路上不確定因素很多，即使是無(wú)人飛行。截至本刊發(fā)稿，螢火一號(hào)隨著俄羅斯福布斯火星探測(cè)器，因變軌失敗，經(jīng)過(guò)兩次搶救，最終仍然“犧牲”了。而事實(shí)上，螢火一號(hào)早些時(shí)候就已經(jīng)推遲兩年發(fā)射！

螢火一號(hào)原計(jì)劃于2009年10月份發(fā)射，因俄方的福布斯探測(cè)器主載荷土壤采集器以及火衛(wèi)一取土和返回模型在穩(wěn)定性方面出現(xiàn)問(wèn)題，才推遲至2011年秋季發(fā)射。同時(shí)俄方表示，推遲發(fā)射與中國(guó)螢火一號(hào)的進(jìn)度和質(zhì)量無(wú)關(guān)。

不早不晚，該計(jì)劃為什么剛巧推遲兩年呢？這是因?yàn)槊?6個(gè)月火星才會(huì)位于距地球較近的位置。為了減少飛行路程和節(jié)約燃料，俄方?jīng)Q定推遲兩年來(lái)完成這次火星探測(cè)計(jì)劃。

回看歷史，1962年11月，蘇聯(lián)發(fā)射“火星1號(hào)”探測(cè)器，揭開(kāi)火星探測(cè)的帷幕?？上?。美蘇兩國(guó)相繼經(jīng)歷數(shù)次失敗，直到1964年11月，美國(guó)向火星發(fā)射“水手4號(hào)”(mariner 4)飛船，成功完成任務(wù)，從距離火星1萬(wàn)公里處拍攝了21幅照片。

第一個(gè)登陸火星的是蘇聯(lián)1971年發(fā)射的“火星3”號(hào)著陸艙，雖然其僅發(fā)送了20秒鐘信號(hào)。蘇聯(lián)1973年7月發(fā)射的“火星5”號(hào)進(jìn)入火星軌道后，成為火星的人造衛(wèi)星，并發(fā)回首批火星照片；1973年8月發(fā)射的“火星6”號(hào)，在著陸過(guò)程中對(duì)火星大氣進(jìn)行了觀測(cè)，發(fā)回了火星大氣參數(shù)。

40多年來(lái)，地球人已經(jīng)向火星發(fā)射了近40個(gè)探測(cè)器，遺憾的是，所有火星探測(cè)活動(dòng)有三分之二失敗。當(dāng)然，成功的次數(shù)正在不斷增加，2001年4月，美國(guó)成功發(fā)射了“奧德賽”火星探測(cè)器。2003年6月，歐洲航天局用俄羅斯火箭成功發(fā)射了“火星快車(chē)”。 2003年6月和7月美國(guó)先后發(fā)射了“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)火星車(chē)。2005年8月，美國(guó)“火星勘測(cè)軌道飛行器”升空，于2006年3月進(jìn)入火星軌道后不久就發(fā)回了首批火星照片……

記者從上海航天局獲得的消息，我國(guó)的火星探測(cè)計(jì)劃與探月工程一樣，實(shí)施繞、落、回三步走計(jì)劃，而由上海航天技術(shù)研究院主抓的螢火一號(hào)，邁出的僅僅是第一步。北京航空航天大學(xué)推進(jìn)理論與工程博士、美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者謝侃認(rèn)為，我國(guó)的“長(zhǎng)征5”火箭大概在2014年第一次發(fā)射，屆時(shí)可以滿足我國(guó)未來(lái)探測(cè)火星的需求，發(fā)射小載荷的探測(cè)器到火星應(yīng)該是可以的。

火星之住

火星之旅，幾番失敗，幾許成功，仍在摸索。而未來(lái)“地球人移民火星如何長(zhǎng)期生存”的課題，已經(jīng)提到了議事議程。俄羅斯?fàn)款^組織的火星-500國(guó)際大型試驗(yàn)項(xiàng)目，目的就是為地球人移民去做火星人而準(zhǔn)備。

中國(guó)小伙子王躍作為6名志愿者乘務(wù)組人員參與其中。這項(xiàng)多國(guó)參與的國(guó)際大型試驗(yàn)項(xiàng)目，模擬了從飛船發(fā)射、飛向火星、登陸火星到返回地球的全過(guò)程。中方參加火星-500項(xiàng)目的責(zé)任總師李瑩輝說(shuō)，火星-500試驗(yàn)甚至包括將來(lái)人類(lèi)真正登陸火星所需要克服的生理心理保障和物質(zhì)保障，了解長(zhǎng)期密閉環(huán)境下人的身心健康狀態(tài)及工作能力狀況。進(jìn)入模擬試驗(yàn)艙后，雖然理論上仍身處地球，可一切狀態(tài)都模擬太空，所有生活用品、人員徹底與外界隔絕。2011年11月4日，6名志愿者結(jié)束長(zhǎng)達(dá)520天的往返火星與地球模擬試驗(yàn)“返回地球”。

對(duì)于如何應(yīng)對(duì)未來(lái)地球人在火星長(zhǎng)期生存，李瑩輝說(shuō)：“從生理上來(lái)說(shuō)，可能免疫力下降；從心理上說(shuō)，隨著任務(wù)推進(jìn)，加上乘組成員的文化背景不同，志愿者可能出現(xiàn)焦慮、緊張情緒等。這些特點(diǎn)都會(huì)造成很重的負(fù)荷，形成強(qiáng)烈的應(yīng)激狀態(tài)。這些都是重點(diǎn)研究的課題。”

火星-500項(xiàng)目中，有不少看似有趣，實(shí)則非常有意義的環(huán)節(jié)，比如通訊時(shí)滯模擬測(cè)試——對(duì)外交流通過(guò)一個(gè)模擬的控制中心與家人和朋友進(jìn)行通話。為了模擬真實(shí)的活性到地球的狀態(tài)，與外界的通話也設(shè)置了20分鐘時(shí)滯，一條信息來(lái)回就是40分鐘。還比如人體節(jié)律變化研究。人類(lèi)在進(jìn)化過(guò)程中形成24小時(shí)的太陽(yáng)節(jié)律。到了密閉艙內(nèi)，人看不到正常的日升日落，生物節(jié)律會(huì)發(fā)生變化。這種節(jié)律變化對(duì)內(nèi)分泌有影響，進(jìn)而影響到整個(gè)生理功能。

雖說(shuō)最樂(lè)觀的估計(jì)，在火星上生成可供地球移民戶外運(yùn)動(dòng)的氧氣，也需要1000年，可美國(guó)一個(gè)“火星協(xié)會(huì)”甚至想一蹴而就，讓一顆直徑2.5公里左右的小行星去撞擊火星，撞擊產(chǎn)生的巨大能量使火星上的1萬(wàn)億噸冰融化成水，而小行星撞擊后釋放的氨氣也可以讓火星大幅升溫。經(jīng)歷40次這樣的撞擊就可以使火星達(dá)到適合人類(lèi)居住的氧氣水平。這真是天曉得的方案。可是，另一種方案是在火星上建幾處化工廠，不停地制造四氟化碳，以使得30個(gè)地球年內(nèi)，火星的平均溫度升高到27.8℃，水溶化后生成氧氣。這項(xiàng)過(guò)程預(yù)計(jì)耗能5000兆瓦，5個(gè)核電站就可以滿足需求。

移民火星注意事項(xiàng)

1．地球人移民火星后，會(huì)出現(xiàn)新的計(jì)量換算標(biāo)準(zhǔn)。比如火星的質(zhì)量約為地球的1/9，東西會(huì)變得比地球上輕?；鹦侨諝v需要改變，地球人使用的是基于地球平太陽(yáng)時(shí)的格里高利歷，到了火星需要徹底改革，因?yàn)榛鹦且荒晔?87天。

2．地球人移民火星后，注意防寒保暖，火星平均溫度和南極差不多；另外，移民火星后地球人要穿增壓服，烹飪要用高壓鍋，因?yàn)槟抢餁鈮禾?，要適應(yīng)沙漠環(huán)境和滿眼的銹紅色。

3．從地球到火星，采用直行軌道，需10個(gè)月到達(dá)火星，最初的火星移民，將使用未來(lái)人類(lèi)感覺(jué)“原始”的航天設(shè)備，先向地球軌道發(fā)射軌道停泊中轉(zhuǎn)站，之后每26個(gè)月開(kāi)啟一次火星發(fā)射時(shí)間窗口。所以，火星與地球之間的“春運(yùn)”兩個(gè)地球年一次。

4.剛?cè)セ鹦?，移民住增壓著陸艙，依靠人工制氧維持生命。火星大氣幾乎沒(méi)有氧氣，主要是二氧化碳，且相當(dāng)稀薄。