在火星上旅游(下)
2002-04-29于晓明
于晓明
太空旅行最大的危险是骨折、癌症与高烧,而且不能手术,只能截肢与安乐死。
简单说来,空间旅行的主要问题就是失重。“直到现在,”麦克里瑟说,“最大的障碍是在深度空间旅行里健康的风险,尤其是在缺少重力的条件下。”
苏布林对付零重力的方法是,旋转太空船向着火星的路,这样“将排除任何零重力对健康的影响”。
但麦克里瑟提醒说这个方法是未经证实的。“没有人知道如何产生人造重力,”他说,“就算我们能,我们也不知道是否人造重力能替代真的重力。没有重力肯定会让你严重受损的。”最后,NASA保留了航天生物医学研究所,要掌握太空病的问题。该所证实,有50种医疗问题等着长期航行的宇航员。其中三个主要的是:骨折、癌症与严重的舱内发烧,没有人知道该如何预防它们。
在我们离开地球的那一刻,你的身体造反了。无论如何训练,你都会感觉恶心,会感到折磨人的头疼。你身体的感受能力开始变坏,你不能将你的手脚放置在太空里。很快,循环系统开始紊乱,然后身体错误地感觉到有过量的流体,它开始倾倒它们。你会脱水,这引起了血变稠,更黏的血使红血球的生成戏剧性地减慢了。
这些是相对小的问题,旅行有更危险的事。当远程旅行时,肌肉与骨头开始萎缩。曾有宇航员对我描述过那种醒来时的无力感,甚至在短期空间旅行中都是如此,都不能到洗澡间去。失去了1%的骨密度,我们的朝圣者能忍受骨折和肌肉与韧带扭伤吗?要处理这些问题,该所正在研究严肃的预防治疗与食物疗法,这些将联合用在太空宇航员身上。它们包括特殊的饮食;肌肉增强营养与药物;训练项目,也许包括模拟重力;环境处理,从墙的颜色到照明,以帮助改善长期枯燥旅途中的心理困难。“我相信到了要进行火星使命的时刻,我们将能解决这些问题。”该所副所长怀特说。
对于意外受伤或者突发急病怎么办?NASA估计,在火星航行中紧急医疗是可能的。外科手术在太空里将是一场噩梦,在零重力下血会转成雾状,组织失去了它们正常的弹性;还有,无重力的仪器将让手术极端困难。严重的手、胳膊或者腿受伤就意味着截肢。
而头与中枢神经的损伤,飞行手术也许必须考虑安乐死。
但这些是最糟的情况。如果紧密地监视宇航员,通过移植传感器或其他方法,医生能检查到他们早期的问题,用药物和其他方法治疗。比如,袖珍超声装置,类似于在现代空中救护使用的,能够用来检测肾结石与烧灼内伤。如果手术是必要的,显微、特殊仪器与微小切入能够使用。
另一个问题是宇宙射线的穿透问题。这种辐射破坏人体DNA与神经元,可能引起表现冷漠、记忆下降,也可能引起脑部的损害。辐射能触发突变,使治疗细菌感染更困难。更严重的是,宇宙射线也能导致癌症。该所研究的一些药物会提高身体对射线的自然抵抗能力。麦克里瑟相信,医学能够防护宇宙射线,虽然这些还得经过多年的检验。
“在解决健康风险之前还有一些路要走。”麦克里瑟说。
在火星表面着陆是一大危险;在火星上找不到能安全着陆的平整表面
但就算是NASA能解决医学问题,最后一件你要看到的是,要让六个宇航员都健康到达火星表面不是容易的事,降落器与火星表面的碰撞会致命。为发现更多在火星着陆的事,我继续我的模拟旅行。在那一次计划发射时,杰妮弗是“火星1”号的管理者。杰妮弗有一双蓝眼睛,长长的棕色头发,像很多这里的人一样,她也穿着工装裤。她是“火星探路者”号的飞行主任,一个最大胆与成功的太空使者。
“按照发射惯例,”她告诉我,“航行正常。但着陆是极端困难的。”
在1997年,当“火星探路者”号进入火星大气层时,便急速地往下掉。这时,一个六轮“海盗”车,大约有一个无线电控制的汽车模型两倍大,掉到了火星表面上,爆炸了。
“从那天起,我们拍第一张照片。”她告诉我有些敬畏,“我只是说,‘噢,我的上帝,那是另一个世界。”
她说她担心地看着“旅行者”号爬下那坡道,在红沙里绕着圈子,好像在欢乐地跳舞,然后接触到了火星的岩石。“旅行者”号领着“探路者”车来到了一个大砾石旁,在那里它的小触手伸出来。伸出颤抖的手,太神奇了!
但夏天结束了,阳光一天天弱起来。“火星探路者”号的电池用光了。最后,车停了下来。
“5年来,我一直工作在这个没生命力的项目上,”杰妮弗说,“期待着。当最后看到它不动了,我感情上受不了。现在你要送人上去,出了错那感情上更是不得了。”
即使是今天我们将人送到火星上,我们也不能找到一个着陆的地方。“我们要避免伤害,但我们还办不到。”杰妮弗说。多数火星表面都是被岩石覆盖着的,我们找不到足够的平整表面(与月球不一样,火星有大气保护它免受小流星的屠杀,这也破坏了表面的平整)。
现在,只有一种方法能预先看到降落的地点:阿姆斯特朗技术。当他于1969年在月球上着陆时,从座位上飞出去,看到并避开障碍。这是历史上最好的着陆。
“火星探路者”号的空气包对人不起作用。“人不能这样好地跳跃到20米远。”麦克里瑟说。
但NASA的工程师们正在解决着陆难题。到了2005年,NASA希望制造出有避震技术的着陆器,轨道上的照相机会拍下这个情景。可见的精确会帮助未来载人计划找到安全点,它还有其他方法可用。如果发现了浮动的水流,在哪儿着陆可能都没有关系。
火星探险频频出错;既要快又要省酿祸根;技术人员疲于奔命
当NASA面对载人安全登火星的挑战时,也有很多内部的难题已经引起过去使命的失败。在NASA的14次火星使命中,几乎有一半不成功。从1993年以来公布的失败有三次。广泛接受的看法是,NASA的载人上火星计划并不现实。但有了水的可能后,人们再一次想:为什么NASA不能考虑呢?幸运的是,NASA开始想了。
“火星观察者”号,这是从20世纪70年代“海盗”号以来第一次再去火星。在1993年8月,当燃料阀泄露后,它丢了。大家纷纷批评NASA的无能。
6年后,当NASA再次失败后,这些批评又来了。火星气候轨道探测卫星在1999年9月丢失,这次意外只是由于洛克希德公司雇用的科学家用了英制而不是米制。结果,当控制器以为飞行器在148.8千米上空时,实际上只有56千米。飞行器撞毁在了火星的大气层里。同年12月,“火星极地登陆”号撞毁在了那个星球表面,最可能的原因就是,下落的发动机在离地40米时关闭了,这是因为工程师把着陆伞搞错了。
这些错误怎么可能会发生呢?
这两次失败都发生在有名的政策指导下:更快、更好、更便宜。这是1992年新上任的NASA长官高尔汀提出来的。这个想法是当时受紧缩开支的影响提出的,于是NASA必须做出技术飞跃,而又不做实验。工程师们危险地超时工作。而被高尔汀任命的航天总裁托玛斯·杨找出了失败的主要原因。
“人们总是有焦灼感。”当时的一个工程师平格说,“他们工作在极限之外,生活质量恶化。人们不能回家看孩子……我们失去了‘太阳着陆号,是人为的错误。”当时的洛克希德公司也是如此,没有足够的人手,常常一个人干两个人的活。
再有就是加速地太空计划让人们的知识跟不上,没有准备好。飞船的管理人下次就成了项目管理人,让人没有足够的时间来学习。
高尔汀承认报告中所说的事。“我总是向人们加压,”他说,“我压得太狠了。”
上火星还得总统发话;不登火星就要解体的NASA;具体登火星时间为2025年
要想把人类送上火星,还有政治问题。很多人相信如果总统不要求,我们就不能到火星上去,就像肯尼迪在1961年登月时据做的。但那是正确的时间,当布什总统在1989年步入史密斯学会宣布,“我们要到火星上去”时,国家并没有准备好,我们没有去。
从1965年起,当“水手4”号送回第一张电视图像时,我们就有了登火星的蓝图。我们在断断续续地做,从“海盗”号起已经有20年了。从1997年起,当杰妮弗将“火星探路者”号送上火星后,我们的梦想成型了。
150张照片显示了有水就是一个良好的开始,给了NASA一个机会来让公众的情绪高涨。在火星上存在有生命让人们有了想像,人们渴望知道我们在宇宙中不是孤独的。“最后的发现并没有告诉我们火星存在生命,”科罗拉多大学航天生物中心的布鲁斯教授说,“但它是冒着烟的枪,告诉我们火星有着生命的元素。”
水的“发现”有助于NASA让国会与公众做出切实的发射计划与登火星的预算。现在NASA每年花在火星项目上的钱不到3亿美元,并且没有人登火星的计划。
几年前,当NASA建立时,我曾到华盛顿来看高尔汀。他那灵巧的舌头救了NASA不止一次,就像在1993年当国会投票决定是否给太空站投资时。
我问:“NASA在做什么?这有什么用?”
他站起来,指着门外的一幅画。那是地球、国际太空站与轨道上的月球,然后是远处那颗红色的火星。
高尔汀敲着他的桌子喊道:“我们要上火星!”我想他是感情冲动。在那些日子里,人们都讲NASA的笑话:“不是上火星就是破产!”
当我离开时,我要麦克里瑟完成我们的这次火星旅行。他想了一会儿,提醒我要搜寻岸边的化石。
为了到达我们的下一点:南部的极地,我们第一次需要回到大本营。然后我们用着陆器将我们运到星球上,向目标前进100千米。最后当我们到达了火星的南极时,我们发现自己面对着一个“长城”,有上百千米长,由冰与尘土组成,有30米厚。它可能是过去火星气候的记录,这是发现生命的关键。
更深地进入极地,我们来到一个谷地。它整个都由冰覆盖着,米勒雕像站在我们面前,白色孤立的山丘,平顶山,还有1000米高的仙境城堡。“我们说不出它是如何形成的,”他说,“它让我急于到那个星球上去。”
“那我们什么时候动身?”我问,“或者说我们去不去?”
他告诉我在几年前,当他还是个年轻科学家时,前NASA的局长帕恩就研究过人类火星探险。他有一些大胆的想像。
当他被问起时,他说在2025年。
“他跳了起来,是那样的悲观。”麦克里瑟告诉我,“他不明白我怎么能大胆想像同时又如此保守。他不喜欢他听到的。今天我还是有着同样的回答。我想2025年是合理的。我将为此用我的薪水打赌。”王旭升图