飞往火星的单程票

李庆康

让地球人着迷的火星

在太阳系中，火星一直让地球人很着迷。火星是太阳系中距地球最近的一颗行星，也是与地球很相似的一颗行星。火星的直径（约6794km）比地球的半径（约6371km）长一点。火星的自转周期（约24小时37分）与地球的自转周期相近，其公转周期（687天）接近地球公转周期的两倍。

火星上，以二氧化碳为主的大气十分稀薄，大气密度约为地球的1%。火星表面温度很低，平均温度为零下55℃，水和二氧化碳容易被冻结。

火星被称为“红色行星”，因为火星表面覆盖着岩石碎块、沙尘及富铁黏土（赤铁矿）而呈现出铁锈般的红色。火星上常有猛烈的大风，形成可以覆盖全球的特大型沙尘暴、移动的沙丘，每次可持续数个星期。

人类对火星的空间探测始于20世纪60年代。迄今为止，人类一共进行了40多次火星探测。目前，人类在探索火星基本物理参数、大气层、电离层、磁层、地形地貌、地质构造、表面物质、内部结构等方面，取得了巨大的成就。

为什么人类对火星充满浓厚兴趣

在太阳系内，除了地球外，火星是最有可能存在生命的天体。

大约40亿年前，火星表面存在过水，甚至可能有过河流、湖泊和海洋。未知的原因使火星变成今天这个模样。

火星适合进行比较行星学研究和太阳系起源与演化研究。比如，火星磁场与地球磁场的比较研究，火星气候变化与地球气候变化的比较研究，火星臭氧洞和地球臭氧层的比较研究，等等。

火星上有丰富的资源，如风能、地热，可用二氧化碳和氢制造甲烷燃料，也可用氢的同位素进行核发电。火星上还有因火山活动而形成的各种金属富矿。

火星上的黏土和火山灰，有利于植物生长；火星大气中有足够的二氧化碳气体，可提高植物光合作用的效能，使农作物获得比地球上更大的丰收；火星上到处都是氧化铁等氧化物，可还原出氧气。

一个伟大而艰巨的任务是人类登上火星。

美国国家航空航天局计划在2030年左右实现载人登陆火星。

“火星一号”则计划在2023年将第一批志愿者送到火星。

“火星一号”移民计划

“火星一号”是总部设在荷兰的一家非营利组织。2013年，“火星一号”提出了惊天动地的移民计划：计划于2023年在火星上建立永久性人类定居点。

为完成这一任务，最初会送两男两女共四名宇航员去火星，他们肩负着“十年之内在火星上建立‘殖民地”的使命。地球人抵达火星后将不再被接回地球，将在火星上度过余生。2013年，“火星一号”宣布公开征集前往火星的地球人。

2014年5月，“火星一号”筛选出705名候选人。接下来，候选人将接受挑选委员会的面试，展示其知识、才能、适应能力和个人品性等。“火星一号”准备和媒体洽谈，计划现场直播面试盛况。

根据“火星一号”计划的要求，这705名候选人未来几年将参加移民火星的各项培训，并在多轮筛选中最后选出20～40名候选人，分期分批出发，代表人类定居火星。其中，首批两男两女宇航员将在2023年4月踏上征程。

“火星一号”将一步步实施相关计划：2016年进行试验发射，2018年將发射火星探测器，2020年第一批物资将到达火星，2021年在火星的设备开始制造供宇航员使用的水和氧气，2023年第一批宇航员到达火星即可开始在火星上种植粮食、获取食物。

虽然很多人觉得“火星一号”的移民计划有些疯狂，但该计划得到一些科学家、航天员、工程师的支持，引起了强烈反响。一个来自旧金山的女士，希望自己能登上火星。她的丈夫得知妻子执意要成为“火星一号”候选人后，表示支持。

火星探索之旅并不孤独，俄罗斯也有雄心勃勃的火星探测计划。按照他们的计划，2035年前将进行载人火星探测。

美国航空航天局有自己周密的探索火星路线图：2013年到2020年间，发射能将火星物质样本带回地球的探测器，最终在2031年2月派宇航员远征火星，但这次是双程票。

“火星一号”面临的巨大挑战

目前，“火星一号”计划面临巨大的挑战。

巨额资金不知从何而来。根据“火星一号”计划，初始补给可能需要发射六次宇宙飞船来完成，但麻省理工学院的教授认为，至少需要15次才能完成初次补给任务。仅这一项运输花费，与宇航员的运送费用合计就高达45亿美元。开支必将随着其他成员和补给的增加而飙升，少则几百亿美元，多则上千亿美元。

火星上怎么维持补给。2014年10月，麻省理工学院的工程师们发明了一个居住地分析工具来评估“火星一号”任务的可实现程度。

工程师们用系统论方法分析“火星一号”任务，评估了该任务的许多方面，比如居住条件、生命支撑系统、备用件需求以及运输能力，还深入考察了每项成本对整体系统工程的贡献度。模拟结果表明，依据现有技术，要想在火星上生存并不容易。

基于国际空间站宇航员的典型工作日程、活动水平和新陈代谢率，研究人员模拟出火星移民一天需要消耗约1.27千焦热量。“火星一号”计划只估计出了50平方米的土壤。按照该项目的计划，如果农作物在移民居住点种植，会产生氧气，氧气的含量会超过防火安全临界值，这就要求持续生产氮气来降低氧气的浓度。时间一长，会导致氮气消耗殆尽，让居民面临缺乏气体补给的处境，最终窒息而死。为了解决这个问题，应该至少发展两项技术，一种是能消除多余氧气的技术，另一种是隔绝出单独温室种植谷物的技术。令人惊讶的是，最廉价的选择，竟是从地球家园运输食物。

研究组还进行了一个针对备用件供应的综合分析。在火星上，居民需要某个备用件时，地球要每26个月发射一次，然后再等上180天的飞行才能拿到。如果能在当地制造备用件，就会省很多事，3D打印技术可以让移民在火星上制造备用件。但是，这种技术目前发展得还不够成熟，还不能重复制作尺寸精确且功能强大的太空备用件。

生命支持技术的问题。遥远艰险的长途飞行对宇航员的生理和心理会产生影响，空间环境包括火星环境，如辐射、大气、微引力等也会对人的生理和心理产生影响。

由此可见，该项目的花费评估及技术可行性评估得出的结果很不乐观。

“火星一号”计划试图跨国界、跨政府撬动市场资金，进行一趟单程车票的火星之旅。这是娱乐？是商业炒作？或者根本就是骗局？还是确实能够如期成行？现在不得而知。但是，它确实吸引了人们的眼球，唤起了人们探索宇宙空间的热情，激发了人们的科学兴趣。况且，私人机构的参与提升了公众的太空意识，或许由此可以促进新技术的发展，帮助未来的团队成功登陆火星。endprint