■ 船舷

美俄二國的競爭博弈由來已久。從核武器引爆到衛(wèi)星發(fā)射；從爭相登月到深空探測，直到20世紀(jì)90年代的國際空間站項目才把他們從競爭者變?yōu)楹献髡?，角色的轉(zhuǎn)換之快，連二國的官員和科學(xué)家都恍如隔世，從心里感覺怪怪的。所以，有人說美俄之間的合作是暫時的，競爭才是永恒的。也有反對者認(rèn)為，探月工程只是星際探索開發(fā)的序幕，火星、土星、水星或木星，征服哪一個，無疑都是耗資巨大的浩瀚工程，僅憑一國之力是很難順利完成的，唯有舉世界之力，集人類智慧，方可大功告成，并惠及全世界。

軟實力包裹的橄欖枝

2009年7月以來，俄羅斯接連發(fā)布有關(guān)火星探測的基礎(chǔ)性研究成果，作為新聞雖沒有爆炸性，但作為火星探測卻是非常重要和必不可少的。全世界只有美國能從中嗅出巨大的壓力和挑戰(zhàn)。

7月4日，6名志愿者身著藍(lán)色宇航服，在莫斯科北郊的生物醫(yī)學(xué)研究所走出封閉的火星試驗艙，結(jié)束了105天模擬登陸火星的感受訓(xùn)練。在掌聲和鮮花的簇?fù)硐?，試驗艙指令長謝爾蓋·梁贊斯基興奮地宣布：“試驗圓滿完成！”

就是乘超級火箭去火星也需要近半年的時間，據(jù)心理學(xué)研究結(jié)果顯示，人類忍受長期寂寞，最難熬的時光是最初的3個月，登陸火星的前提條件就是能在寂寞孤獨(dú)的環(huán)境下，完成一系列復(fù)雜精細(xì)的操作。遺憾的是，人類在這種極端條件下的生理、心理、反應(yīng)數(shù)據(jù)卻少得可憐，而沒有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，談何了解和調(diào)整宇航員的生理、心理狀態(tài)？

為此，俄羅斯在莫斯科郊區(qū)修建一座模擬實驗艙，從全世界5600名志愿者中挑選了6名志愿者，進(jìn)行了為期105天的一次特殊的“火星之旅”，取得了寶貴豐富的第一手資料，為日后培養(yǎng)火星宇航員奠定了基礎(chǔ)。

7月16日，俄羅斯官方又宣布即將發(fā)射一枚搭載地球生命的飛船飛往火星，進(jìn)行一項旨在研究地球生物在未加防護(hù)的條件下能否在外太空長時間存活的實驗?？茖W(xué)家已經(jīng)挑選好將經(jīng)歷嚴(yán)酷環(huán)境考驗的地球生物，包括阿拉伯芥、釀造啤酒的酵母菌和一種叫做科南的細(xì)菌。這些生物將成為首批造訪火星的地球生命。

盡管簡單生命形式能在外星際未加防護(hù)的情況下生存的觀點(diǎn)廣受爭議，但是科學(xué)家卻發(fā)現(xiàn)細(xì)菌能在地球上許多先前被認(rèn)為不可能的極端環(huán)境中生存，比如滾燙沸騰的酸性溫泉中，核反應(yīng)堆及大洋最深處等等。此項研究能為生命能否在火星環(huán)境下生存，找到一個初步答案。

俄羅斯航天署署長佩爾米諾夫表示，人類未來大型航天項目的實施必須通過國際合作才有可能實現(xiàn)。今天人類面臨的是航天學(xué)發(fā)展的全新時代，也是各國開展合作具有轉(zhuǎn)折性的時代。但是否能夠?qū)崿F(xiàn)國際合作首先將取決于各國領(lǐng)導(dǎo)人的政治意志。他認(rèn)為，俄羅斯和美國目前在國際空間站方面的合作是航天領(lǐng)域國際合作的典范。

外界普遍猜測，這既是俄羅斯伸向美國的希望進(jìn)行航空航天協(xié)作的橄欖枝；也同時提醒美國注意俄羅斯在太空探索方面的領(lǐng)先地位。

直奔主題的急性子

不會繞彎又性急的美國人開始對俄羅斯伸來的橄欖枝視而不見。在2009年7月24日，也就是人類首次登陸月球40周年慶典活動結(jié)束后，NASA的科學(xué)家向媒體披露了他們征服火星的初步設(shè)想和步驟。正如NASA火星綜合研究專家布雷特·得雷克所說：“目前我們?nèi)园讶祟愄剿骰鹦强闯墒俏磥淼淖罡吣繕?biāo)。雖然潛在的風(fēng)險巨大，但它對人類進(jìn)步的積極意義卻是難以評估的?！?/p>

坦率的美國人承認(rèn)，遠(yuǎn)征火星他們科技水平可能剛剛達(dá)到，但距離載人前往火星完成任務(wù)還有相當(dāng)?shù)牟罹唷５繕?biāo)既然已經(jīng)確定，就應(yīng)大膽接受挑戰(zhàn)。令人欣慰的是，有關(guān)火星探索的新想法層出不窮。得雷克說得好：“在NASA，紅色火星無疑成為人們向往的圣地?！?/p>

按傳統(tǒng)火箭的速度前往火星大約需要300天，而NASA希望把時間控制在180天以內(nèi)。目前新型火箭專家提供了二種超級推進(jìn)器：核熱火箭和化學(xué)發(fā)動機(jī)。核熱火箭是根據(jù)20世紀(jì)六七十年代的設(shè)計研制的，它利用核反應(yīng)堆把氣體加熱到很高的溫度，借助熱氣從噴口噴出產(chǎn)生推力，把火箭發(fā)射出去。

二種裝置相比較，前者無疑是高性能的推進(jìn)器，而且安全可靠，不會在發(fā)射時產(chǎn)生放射性物質(zhì)，但是它有核系統(tǒng)固有的潛在危險。化學(xué)發(fā)動機(jī)跟航天飛機(jī)使用的發(fā)動機(jī)類似，都是用液氧和液氫作燃料。因技術(shù)成熟，所以保險系數(shù)更大些，但是效果并沒有核熱火箭好。

火星大氣里的氧以二氧化碳的形式存在，因此科學(xué)家可以利用火星的自身資源制造氧氣。NASA打算在運(yùn)送宇航員抵達(dá)火星之前，盡可能多地把貨物送到那里，它們包括氧氣制造和貯存系統(tǒng)和足夠多的水。

NASA科學(xué)家的計算數(shù)字顯示，前往火星的載人任務(wù)必須能把質(zhì)量大約是國際空間站的2倍的物資送入太空，約為800噸。使用“戰(zhàn)神5”號火箭發(fā)射這些設(shè)備應(yīng)該沒有問題?！皯?zhàn)神5”號是迄今為止設(shè)計的推力最大的火箭，一次大約可把92噸的有效載荷送入地球低軌道。而宇航員則搭乘“戰(zhàn)神1”號火箭前往火星。

棘手的難題仍很多

運(yùn)載工具的問題初步解決后，怎樣減少有效載荷的難點(diǎn)又成了NASA論證的焦點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為只需要4個人即可，可以把一些重復(fù)性工作交給電腦或機(jī)器人來完成；另一種觀點(diǎn)卻認(rèn)為4個人太少，必須要6個人。原因是人類首次遠(yuǎn)征火星期間的每一個細(xì)節(jié)都是寶貴的經(jīng)驗，而帶回經(jīng)驗的只能是人，智能儀器是無法勝任的。此外，地球指令傳到火星需要40分鐘的時間，即使在半途之中，請示與獲準(zhǔn)的時間之和也是40分鐘，所以宇航員必須具備處理意外情況的能力。智能儀器大多都是按事先輸入好的程序工作的，應(yīng)對緊急意外，勉為其難。

崗位定員情況大致為：2名駕駛員，1名指揮長，1名科學(xué)家，1名工程師和1名醫(yī)學(xué)家兼衛(wèi)生官。他們必須知識淵博，既涉獵廣泛又各有專攻。6個人的知識和能力合起來差不多涵蓋科學(xué)技術(shù)的方方面面?？傊?，他們個個都是解決難題的高手，從檢修機(jī)器到利用高科技手段謀求生存，不一而足。

在宇航員抵達(dá)火星前，先利用火星上的二氧化碳生產(chǎn)氧氣并大量貯存的難題解決后，怎樣防止有害輻射的問題又凸顯出來。這是太陽和深空宇宙射線以高能粒子爆的形式產(chǎn)生的輻射，對人體危害極大。最有效的防護(hù)材料就是氫或水，因為水中也含有大量的氫。

水的循環(huán)利用還好辦得多，因為在國際空間站已大量積累了這方面的技術(shù)，在國際空間站連排放的廢氣、宇航員的汗液甚至是宇航員的尿液經(jīng)過處理后，都能轉(zhuǎn)化為飲用水。但是如何利用火星的自身資源制造出水，還是一個不小的難題。

NASA設(shè)想，在宇航員到達(dá)火星之前送上這顆紅色行星的特殊裝置能夠產(chǎn)生水，這些水在宇航員到達(dá)后可以當(dāng)做他們的保護(hù)屏障。在火星往返途中，飛船上還可安裝一些特殊裝置，這樣宇航員大部分時間都可以待在被水和食品環(huán)繞的區(qū)域。但是飛船上的“高能粒子爆掩體”是阻擋致命輻射的重要組成部分。此外，還有宇航員的心理精神狀態(tài)和新鮮食物的供給，都是有待攻克的難題。

冷靜反思總是有益的

美國的確是強(qiáng)大的，但美國卻不是萬能的。

半個多世紀(jì)前，美國政治家在核子威懾的鼓舞下，制訂了“俄麗翁”計劃，雄心勃勃地要登陸土星。波蘭裔科學(xué)家斯坦伊司勞·烏阿姆設(shè)計出的火箭重達(dá)萬噸，以800顆核彈為動力，估計用3年的時間抵達(dá)土星。

但終因耗資巨大和可能導(dǎo)致核災(zāi)難，而被美國政府緊急叫停。

幾年前美國政府又對國家實驗室的科學(xué)家布哈得·愛德華的“太空天梯”計劃興趣濃厚。這項宏偉的計劃是：在低軌道裝配助力發(fā)射器，發(fā)射器上裝有二卷12厘米～25厘米寬的首批傳送帶，靠近地球的一端將被固定在可能位于太平洋中部某個地方的基座上，而另一端將連接在一個在太空中圍繞地球進(jìn)行同步軌道運(yùn)行的小衛(wèi)星上，而小衛(wèi)星以及傳送帶本身具備的重力能夠使傳送帶繃緊，以便裝配牽引梯的無人電梯倉能夠上下穿梭。它由太陽能電池發(fā)出的激光作為能量源，將二卷傳送帶連接到一起。在傳送帶距離地球3.6萬千米時，物體就能夠脫離地球的引力，進(jìn)入完全失重環(huán)境。其后，物體就可以被“彈射”進(jìn)入太空軌道。

雖然碳納米管材料給這一計劃帶來可行的生機(jī)，但終因天文數(shù)字的投入和幾項關(guān)鍵技術(shù)，僅憑美國一國之力攻關(guān)奪隘，始終遙遙無期。所以，我們只能把人類探索火星看成是一個國際性合作項目，探索火星不太可能只局限于某一個國家，因為它是整個世界共同努力的目標(biāo)。