執(zhí)行一次明知有去無回的航天飛行,在人類的航天史上還是沒有過的。
在登陸火星以及建立火星殖民地這樣龐大的任務(wù)前景前面,這樣一個(gè)小小的基金會(huì)真的顯得勢單力薄。
新浪科技訊 北京時(shí)間3月2日消息,在火星上建立起人類的殖民地,這個(gè)主意如何?毫無疑問,這應(yīng)當(dāng)屬于人類最偉大的夢想之一。將近60年前,人類開始了航天時(shí)代,僅僅12年后,人類宇航員便已經(jīng)在距離地球最近的天體表面邁出了第一步。這種幾乎是日行千里的進(jìn)展速度讓人們歡欣鼓舞,人們有理由相信很快人類宇航員就將出現(xiàn)在火星的表面,事實(shí)上這也的確是合乎邏輯的一步——從地球到月球,再飛向火星。
飛往火星的救命稻草?
阿波羅計(jì)劃的命運(yùn)——然而,當(dāng)蘇聯(lián)從與美國航天競爭中逐漸失勢,航天領(lǐng)域兩強(qiáng)冷戰(zhàn)的高峰過去之后,阿波羅計(jì)劃便也成了歷史的絕唱。相信當(dāng)年做出砍掉阿波羅后續(xù)計(jì)劃資金安排的國會(huì)和美國政府的一些人大概都沒有想到在那之后的將近50年間,人類宇航員竟然再也沒能離開低地球軌道。
作為冷戰(zhàn)政治斗爭的產(chǎn)物,在失去政治動(dòng)機(jī)的支撐之后,阿波羅計(jì)劃的最終命運(yùn)其實(shí)是不令人感到意外的。但盡管如此,在很多關(guān)注航天歷史和發(fā)展的人們看來,這仍然是巨大的遺憾。而他們中的有些人則已經(jīng)明顯的顯出了不耐煩,比如航天工程師羅伯特·祖布林(Robert Zubrin),在他在大作《趕往火星》一書中提出的很多觀點(diǎn)代表了很大一部分支持者的看法,那就是我們現(xiàn)在實(shí)際上已經(jīng)具備了載人登陸火星,甚至在火星上建立殖民地的能力,因此很顯然“迂腐的官僚系統(tǒng)正在讓我們浪費(fèi)時(shí)間”。
新的希望?——不過一種新的希望出現(xiàn)了。以SpaceX,Orbital Science等為代表的一批科技企業(yè)近年來引起了全世界廣泛的關(guān)注。而前不久SpaceX公司測試可回收火箭的事件更是成為全球媒體競相關(guān)注的熱點(diǎn),當(dāng)時(shí)新浪科技也同步進(jìn)行了圖文直播。
“私人公司發(fā)射火箭”,多么不可思議的事。但現(xiàn)在這樣的事的的確確已經(jīng)成真了。那么登陸火星呢?于是,當(dāng)2012年5月份外界第一次聽到“火星一號(hào)”(Mars One)計(jì)劃的時(shí)候,很多人的感覺就像是找到了救命稻草。在短短幾周時(shí)間里就有數(shù)萬人向“火星一號(hào)”項(xiàng)目發(fā)去了報(bào)名表。
“火星一號(hào)”其實(shí)是一家同名的荷蘭非盈利基金會(huì)發(fā)起的一項(xiàng)旨在通過民間籌款執(zhí)行載人火星飛行,分批將大約20名人類送往火星并在那里永久居住——沒錯(cuò),他們就沒有打算讓這些人回來。
風(fēng)險(xiǎn)和質(zhì)疑
倫理道德風(fēng)險(xiǎn)——簡單來說,相比政府,作為民間發(fā)起的“火星一號(hào)”項(xiàng)目所具有的最大優(yōu)勢或許就是它的“單程”以及民間身份本身。因?yàn)槿绻胱層詈絾T著陸后再從火星返回地球,那就將需要從火星表面發(fā)射返回火箭,這將讓項(xiàng)目成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大大上升。另外,作為政府而言,也完全不能想象能夠去推動(dòng)一個(gè)不考慮宇航員返回問題的火星登陸計(jì)劃,因?yàn)槟菢幼鰧?huì)讓政府背上沉重的法律,倫理和政治壓力。而作為民間身份去推動(dòng),阻力就會(huì)小得多,但也并非沒有,畢竟,執(zhí)行一次明知有去無回的航天飛行,在人類的航天史上還是沒有過的。
是否真的能夠籌措到足夠的資金?——另外,在登陸火星以及建立火星殖民地這樣龐大的任務(wù)前景前面,這樣一個(gè)小小的基金會(huì)真的顯得勢單力薄。外界對于“火星一號(hào)”項(xiàng)目獎(jiǎng)如何能夠籌措到足夠的資金充滿疑慮,而它所構(gòu)想的方案在技術(shù)上是否確實(shí)可行也受到了廣泛的質(zhì)疑。根據(jù)前不久英國廣播公司(BBC),包括國內(nèi)的很多媒體也都報(bào)道,該機(jī)構(gòu)在荷蘭的確是經(jīng)過合法注冊的,但記者探訪的結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)實(shí)際上其注冊地址位于居民區(qū),雇員僅有一人,外界不乏對其籌措資金的能力和目的質(zhì)疑之聲,有很多人士指出這很有可能就是一場商業(yè)炒作和騙局。而火星一號(hào)進(jìn)來的表現(xiàn)似乎也正在證實(shí)外界的這種懷疑。根據(jù)相關(guān)自資料,2013年底,火星一號(hào)項(xiàng)目方曾經(jīng)與美國著名航天承包商洛克希德馬丁以及英國薩里衛(wèi)星公司簽署協(xié)議進(jìn)行預(yù)先方案研究,該協(xié)議到今年初已經(jīng)到期,但承包商方面稱目前還未接到火星一號(hào)方面后續(xù)的項(xiàng)目資金或任何協(xié)議意向,因此相關(guān)的工作已經(jīng)停止??紤]到行星際載人航天工程的巨大規(guī)模和技術(shù)難度,在如此緊張的時(shí)間范圍內(nèi)要想實(shí)現(xiàn)目標(biāo)有些讓人難以置信。
獨(dú)立分析報(bào)告的質(zhì)疑——對于火星一號(hào)項(xiàng)目最大的打擊出現(xiàn)在去年,美國麻省理工學(xué)院發(fā)表了一項(xiàng)長達(dá)35頁的獨(dú)立研究報(bào)告,對火星一號(hào)項(xiàng)目的技術(shù)可行性進(jìn)行了第三方的獨(dú)立分析,其得出的結(jié)論是悲觀的。在這份報(bào)告中,MIT的研究人員們指出,那些做好準(zhǔn)備在火星上終老并想在火星上去世的人們,當(dāng)他們真的抵達(dá)火星后,他們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)自己面對死亡的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于他們原先自己的設(shè)想。在這份報(bào)告中,麻省理工的研究人員稱,由于設(shè)計(jì)上的缺陷,首批登陸的宇航員們可能撐不過68天。
預(yù)算不足,時(shí)間倉促——“火星一號(hào)”項(xiàng)目最為重量級(jí)的熱心支持者,“火星一號(hào)”項(xiàng)目大使,1999年度諾貝爾物理學(xué)家獲得者杰拉德·霍夫特(Gerard 't Hooft)近日也表示,火星一號(hào)項(xiàng)目的預(yù)算和時(shí)間規(guī)劃都相當(dāng)天真,他說:“這件事需要長得多的時(shí)間,也要花上多得多的錢。當(dāng)他們一開始找到我希望我參與這個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候我就跟他們說,你們應(yīng)該在每一個(gè)項(xiàng)目花費(fèi)的后面加上一個(gè)零?!彼J(rèn)為數(shù)百億美元的預(yù)算,并在下一個(gè)世紀(jì)開展登陸行動(dòng)才是更加可行的做法。
而麻省理工的研究報(bào)告同樣指出,火星一號(hào)現(xiàn)有的預(yù)算方案是不現(xiàn)實(shí)的。首先,MIT研究人員的計(jì)算顯示,僅僅是建立起最小型的初步殖民基地也將至少需要利用SpaceX公司的重型獵鷹火箭進(jìn)行至少15次發(fā)射,這將耗費(fèi)超過45億美元,如果要考慮后續(xù),那么這其中的花費(fèi)還將大大上升。而整個(gè)火星一號(hào)項(xiàng)目的籌款目標(biāo)也僅僅是60億美元,這還是在最理想話的條件下。火星一號(hào)預(yù)想的籌款方式是通過現(xiàn)場電視直播,贊助商廣告收入,參與者的報(bào)名費(fèi),捐贈(zèng)款項(xiàng)以及眾籌的方式完成所需資金的籌措。其中現(xiàn)場電視直播的收入將占據(jù)大頭。為此火星一號(hào)項(xiàng)目方還與傳媒業(yè)巨頭Endemol方面有過談判,但雙方最后不歡而散?;鹦且惶?hào)的創(chuàng)始人蘭斯多普最近也開始改口,稱可能會(huì)放棄從火星進(jìn)行電視直播的想法,轉(zhuǎn)而拍攝一部紀(jì)錄片形式的影片來籌措資金。
技術(shù)不足,缺乏后續(xù)考慮——火星一號(hào)項(xiàng)目的計(jì)劃的初衷是想通過執(zhí)行一次有去無回的火星登陸計(jì)劃節(jié)省返程開支并降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),然而同樣你必須確保宇航員在著陸火星之后能夠持續(xù)生存至他們?nèi)ナ?。這樣就必須考慮維持一整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的問題以及大量的設(shè)備維修工具和備件等等。
這個(gè)問題的解決方法之一是利用火星上的資源就地取材進(jìn)行生產(chǎn),從火星土壤中提取水,從火星大氣中獲得氧氣,廣泛采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)備件和工具等等。然而MIT的報(bào)告也指出,基于目前的技術(shù)條件,僅僅是用于就地生產(chǎn)的設(shè)備(ISRU)和考慮一年使用備件本身的重量便將達(dá)到1.8噸。更重要的是,我們目前在這方面的技術(shù)還不夠成熟,其可靠性沒有經(jīng)過驗(yàn)證,存在很大的不確定性和疑問。美國宇航局計(jì)劃在其2020年發(fā)射的新一代火星車上安裝一臺(tái)名為MOXIE(火星氧氣就地生產(chǎn)試驗(yàn))的設(shè)備,而時(shí)間上來看,火星一號(hào)顯然是等不及該技術(shù)成熟了。
食物供應(yīng)和氧氣問題——另外,由于火星一號(hào)的設(shè)計(jì)是沒有后續(xù)補(bǔ)給任務(wù)的,這就意味著最初的定居者們要完全依賴自己,比如他們吃什么?想當(dāng)然的答案是自己建立問世系統(tǒng)并在里面進(jìn)行農(nóng)作物的種植,但MIT的報(bào)告中指出的一個(gè)大問題就在于:植物在生長過程中會(huì)釋放出大量的氧氣,在一個(gè)全封閉的環(huán)境中,空氣中氧氣的含量將會(huì)變得異常的高,而目前在技術(shù)上還沒有特別合理有效的氮/氧氣分離技術(shù),能夠有效去除氧氣并保留氮?dú)鈿鈮?。?dāng)然,可以采取將種植倉與居住艙相互隔絕的方法來繞開這個(gè)問題,但火星一號(hào)的設(shè)計(jì)為了節(jié)約成本,這是無法做到的。另外,過高的空氣含氧量還將極容易導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生,那將是災(zāi)難性的前景。
退一步講,即便火星一號(hào)的宇航員們能夠克服所有這些問題。那么他們理論上也會(huì)被餓死。根據(jù)MIT的分析報(bào)告,每名宇航員每天平均需要3040卡路里的能量才能保證身體健康,那么,在考慮在火星居住期間所有事物均必須由“火星農(nóng)場”產(chǎn)出的情況下,至少將需要200平米以上的區(qū)域用來種植才能保證需求,而這個(gè)面積比火星一號(hào)項(xiàng)目中提到的面積大了4倍。
前景和展望
面對所有這些質(zhì)疑,“火星一號(hào)”的發(fā)起人蘭斯多普對此似乎并不以為然,他回應(yīng)了一部分對于其項(xiàng)目規(guī)劃方面的問題,但對于另外一些涉及具體細(xì)節(jié),如與項(xiàng)目承包商以及資金籌措方面相關(guān)的問題則拒絕回答。他們剛剛公布了第三輪的宇航員候選人100人名單,其中39人來自美洲,31人來自歐洲,16人來自亞洲,7人來自非洲,7人來自大洋洲,中國公民也有人入選。按照計(jì)劃,火星一號(hào)項(xiàng)目最終將從超過25萬的申請人中選出24名宇航員候選者。隨后在經(jīng)過一系列團(tuán)隊(duì)考驗(yàn)之后他們將開始接受專門訓(xùn)練,為2025年的火星殖民計(jì)劃做準(zhǔn)備。
按照目前的計(jì)劃,火星一號(hào)項(xiàng)目將在2018年發(fā)射一顆通訊衛(wèi)星,隨后在2020年將會(huì)有另外一顆火星通訊衛(wèi)星升空,外加一輛火星車,最終一系列的物資補(bǔ)給任務(wù)將連續(xù)執(zhí)行,包括另外一輛火星車,生活設(shè)施以及生命支持系統(tǒng)設(shè)備等等。
事實(shí)上,在美國還有另外一個(gè)與之類似的民間項(xiàng)目,叫做“啟迪火星”(Inspiration Mars),該計(jì)劃,與“火星一號(hào)”不同的是,他們打算將一對夫婦送往火星,但并不打算著陸,而是繞過火星軌道之后直接返回地球,就有點(diǎn)像是當(dāng)年阿波羅-8號(hào)在月球軌道所做的那樣。
實(shí)際上,在地球上的研究人員們一直在進(jìn)行著對于未來人類走出地球之后生活的各項(xiàng)準(zhǔn)備。著名的“生物圈2號(hào)”項(xiàng)目在美國亞利桑那荒野中探索建立能夠自給自足的完整生態(tài)圈的嘗試。在我國,北京航空航天大學(xué)建立的“月宮一號(hào)”也在去年完成了105天的封閉生存測試。另外,有我國參與,在俄羅斯開展的“火星500”計(jì)劃全程模擬未來載人登陸火星的計(jì)劃過程并取得了較為滿意的結(jié)果。而通過蘇聯(lián)的禮炮系列以及和平號(hào)空間站,美國的天空實(shí)驗(yàn)室以及現(xiàn)在的國際空間站和未來我國天宮系列空間站的建設(shè),也將取得大量有關(guān)人類長期太空生存方面的經(jīng)驗(yàn)積累。
總之,盡管充滿爭議,看上去也的確有諸多令人懷疑之處,但如果能夠通過這件事引起公眾對于移民火星話題的熱情,并增加對航天事業(yè)的關(guān)注,這也未嘗不是一件有意義的事,但如果最終被證明的確存在商業(yè)炒作甚至欺詐等方面的問題,那就是另外一回事了。