目前在火星上活动的探测器,还有美国宇航局的“机遇号”、“好奇号”火星车,三个轨道探测器(美国的“奥德赛”火星探测器、火星勘测轨道飞行器、欧洲航天局的“火星快车”),而在11月5日,印度发射了“曼加里安”号,美国宇航局18日也发射了新的火星探测器。借助着这些人类的使者,我们在逐渐深入了解火星的秘密,并梦想着有一天能亲自登陆火星。随着科技的日益进步,地球文明不断发展,也许在2030年代就会有人首次成功登陆,然后跟随这些勇敢的开拓者,人类还将一步步移民这颗红色星球。
这一壮举什么时候才能实现?在我看来,借助现代科技已经足够将人送上火星,而这就是火星移民的充分条件。我的建议是宇航员登陆火星后就不再返回地球,在火星上如果能和地球上通过视频、邮件沟通,何必让他们再冒一次太空旅行的巨大风险返回呢(太空的风险,可以参考最近的电影〈地心引力〉)。不涉及返程,火星任务的设计难度将大大减小,这就是借助现代科技实现火星移民的必要条件。
下面,我就分析一下怎样依靠现代科技登陆火星:
一、从火箭技术上是否可行?
将人类发射到火星的重型火箭,应将140—150吨的负荷发射到近地轨道,将一个生活舱(不超过30吨)发射到火星,之后多次发射并在火星地表组合连接起来,形成一个容纳4—10人的基地。在40多年前,美国的阿波罗号多次成功登陆月球,当时的重型火箭,已经能将120多吨的负荷发射到近地轨道,所以人类现在的火箭技术,完全可以达到火星任务的要求。
二、长时间失重是否会影响健康?
从地球到火星,旅途中8个多月的微重力环境,是否会造成严重的健康问题?我列出几个数据:俄罗斯宇航员波利亚科夫曾在“和平”号空间站上连续工作了437天17小时58分17秒;宇航员谢尔盖.克里卡廖夫多次上太空,累积停留时间达到803天;美国前宇航员格林以77岁的高龄乘航天飞机重上太空。所以从地球到火星的旅途,并没有突破人类之前的太空滞留极限。
三、在火星登陆是否能保证安全?
宇航飞船历来在起飞或者着陆阶段最危险,因为在这样两个步骤,一旦出错,根本没有纠错或者掉头返回的可能。在火星登陆,最新的安全着陆记录是2012年8月的“好奇号”(900千克)。而载人的情况下30吨的庞然大物,将是一个崭新的挑战。没有安全的着陆技术,没有生活仓(无人舱)着陆的经验,人类登陆火星就不可能成功。我有一个这样的设想:进入火星轨道的载人飞船重约30吨,但最终着陆地面的小型飞船仅重3——5吨,剩下的部分留在火星轨道作为探测器和太空补给基地,这样可以大大降低宇航员安全降落的难度。降落后,宇航员在100小时内,驾驶火星车(1——2吨)找到前期投放的生活舱和补给。
四、在火星,怎样维持人类生存?
水、空气、食物,这是火星移民生存的三个要素。也可以说火星移民需要水和能源,有了水和能源,就可以生产出食物,可以分解水产生氧气。火星已经证实存在固态水,但大量水储存在火星的高纬度地区,远离阳光充足的赤道。折中的方式就是提高人类定居点纬度,达到天空有阳光,地表下有水的条件,至于取水的方式方法,仍然需要研究和试验。太阳能电池(100瓦/千克)应该是火星移民满足能源需求的首选,为了防备火星沙尘暴遮蔽阳光,小型核反应堆也可以用于火星表面,提供持久的电能和热量。
五、在火星人类是否能繁衍后代?
初次登陆火星的人,都是40岁左右经验丰富的宇航员,他们最好不要尝试在火星生育。在没有手术急救条件,没有妇产科医生的情况下,怀孕生产的风险将超过太空旅行。在登陆火星的前几年,可以通过动物试验来积累经验,了解哺乳动物在火星繁育可能出现的种种意外情况,之后再由30岁左右的火星移民去实施“造人”计划。也许实现火星登陆后20—30年,人的婴儿将在火星出生,并成为人类文明在宇宙成功散播的种子。
科技的积累越久,登陆火星的成功率越高,但我们已经很久没有走出过地球家园,很需要这样一次能够团结、激励全人类的太空奇迹。我通过这篇文章就提出了实现火星移民的可能性,从太空探索的现有技术,分析了人类登陆火星的风险与实际困难。没有做不到,只怕不敢想,我期待着人类火星登陆的早日实现,也愿意亲自踏上火星之旅的飞船!
参考资料:《远征火星》《登陆火星》《赶往火星》《载人火星探测》《火星王者归来》
美国历史频道《宇宙》纪录片,其中第一季第2集,第二季第13集,第三季第7集,第五季第2集,第六季第4集都直接讲述火星或者火星移民。 文/ 李大鹏