飛往火星的單程票-新知探索
讓地球人著迷的火星
在太陽系中，沒有哪顆行星能像火星那樣讓地球人著迷。火星是距地球最近的一顆行星，也是與地球最相似的一顆行星。火星的半徑比地球的一半略多一點（3397千米），其自轉(zhuǎn)軸傾角和自轉(zhuǎn)周期（24小時37分）也與地球相近，其公轉(zhuǎn)一周約為地球公轉(zhuǎn)周期的兩倍（687天）。
以二氧化碳為主的火星大氣十分稀薄（密度還不到地球大氣的1%），因而熱量無法保存，氣壓也很低。火星表面溫度極低，平均溫度零下55℃，日溫差大于100℃，夏季溫度17℃至22℃，冬季溫度零下123℃至零下133℃。火星上也有四季交替的氣候變化。火星表面沒有穩(wěn)定的液態(tài)水體，兩極有以水冰和干冰為主的極冠，而且上面覆蓋的干冰會隨季節(jié)的更替而消長。
火星被稱為“紅色的行星”，因為火星表面覆蓋著巖石碎塊、沙塵及富鐵黏土（即赤鐵礦）而呈現(xiàn)出鐵銹紅色，另外還有赭色的礫石地和凝固的熔巖流。火星上常有猛烈的大風(fēng)，形成可以覆蓋全球的特大型沙塵暴、移動的沙丘，每次可持續(xù)數(shù)個星期。火星現(xiàn)在沒有全球性偶極磁場（只有多極磁場），不能阻止高能射線粒子直接轟擊火星表面。
對火星的空間探測始于20世紀(jì)60年代。迄今為止，人類一共進(jìn)行了40多次火星探測，其中約有2/3是失敗的，足見火星探測充滿巨大風(fēng)險。目前人類在火星基本物理參數(shù)、火星空間與表面環(huán)境、大氣層、電離層、磁層、地形地貌與地質(zhì)構(gòu)造、火星表面物質(zhì)、火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面，取得了巨大的成就。
為什么人類對火星充滿濃厚興趣？
太陽系內(nèi)除了地球外，火星是最有可能存在生命的天體。
大約40億年前，火星表面存在過水，甚至可能有過河流、湖泊和海洋。后來，火星表面的水可能沉入火星地表以下，或者由于火星引力小，水被蒸發(fā)成氣體，逃出了火星的大氣層。
火星適合進(jìn)行比較行星學(xué)研究和太陽系起源與演化研究：如火星磁場與地球磁場的比較研究、火星大氣和氣候變化與地球氣候變化的比較研究、火星臭氧洞和地球臭氧層的比較研究。
火星上有豐富的資源，如風(fēng)能、地?zé)帷⒖捎枚趸己蜌渲圃旒淄槿剂稀⒁部捎脷渫凰剡M(jìn)行核發(fā)電等，還有因火山活動和水流沖擊而形成的各種金屬富礦。
火星上的綠黏土和火山灰，有利于植物生長；火星大氣中有足夠的二氧化碳?xì)怏w，可提高植物光合作用的效能，使農(nóng)作物獲得比地球上更大的豐收。火星上到處都是氧化鐵等氧化物質(zhì)，可還原出氧氣。
下一個偉大而艱巨的任務(wù)是人類登上火星。
美國國家航空航天局（NASA）計劃在2031年左右實現(xiàn)載人登陸火星。
“火星一號”則宣稱2023年就能實現(xiàn)“火星定居”。
“火星一號”移民計劃
“火星一號”是總部設(shè)在荷蘭的一家非營利組織。2023年，“火星一號”提出了驚天動地的移民計劃，宣布要在2025年以前在火星上修建第一個人類居住地。
這一任務(wù)最初會送兩男兩女共4名宇航員去火星，他們肩負(fù)著“10年之內(nèi)在火星上建立‘殖民地’”的使命。地球人抵達(dá)火星后將不再被接回地球，只能在那里度過余生。2023年，“火星一號”宣布公開征集前往火星的地球人。征集公告發(fā)布后，全球有200586人報名。2023年5月，“火星一號”宣布從這20多萬份申請中篩選出705名候選人（418名男性和287名女性）。接下來，候選人將接受挑選委員會的面試盛況，展示其知識、才智、適應(yīng)能力和個人品行等。目前，“火星一號”正在和媒體洽談，準(zhǔn)備現(xiàn)場直播面試盛況，讓這705位候選人和廣大觀眾分享他們的故事。
根據(jù)“火星一號”計劃，這705名候選人未來幾年將參加移民火星的各項培訓(xùn)，并在多輪篩選中最后決出20～40名候選人，分期分批出發(fā)，代表人類定居火星，其中首批兩男兩女宇航員將在2023年4月踏上征程。
“火星一號”為了保證這一計劃萬無一失，預(yù)計在2023年向火星發(fā)射一顆通信衛(wèi)星和一套補(bǔ)給系統(tǒng)。到2023年運(yùn)送一輛火星車登陸火星表面，探索擁有相對較佳居住條件的理想位置，并在接下來的7年內(nèi)，在火星表面探索居住場所，裝載相關(guān)補(bǔ)給系統(tǒng)，并建立火星居住基地。
雖然大眾覺得“火星一號”的“單程票”殖民計劃有些瘋狂，但該計劃得到一些科學(xué)家（包括諾貝爾物理學(xué)獎獲得者）、航天員、工程師的支持，在大眾中引起了強(qiáng)烈反響。一名來自舊金山的女士，希望自己是第一個死在火星上的人。一位丈夫得知妻子執(zhí)意要成為“火星一號”候選人后發(fā)表支持感言：“愛她就讓她去火星吧。”
火星探索之旅并不孤獨(dú)，俄羅斯也制定了雄心勃勃的火星探測計劃：按照他們的安排，2035年前將進(jìn)行載人火星探測。
美國航空航天局有自己周密的探索火星路線圖：2023年到2023年間，發(fā)射能將火星物質(zhì)樣本帶回地球的探測器，最終在2031年2月派宇航員遠(yuǎn)征火星，但這次是雙程票。
“火星一號”的巨大挑戰(zhàn)
目前，“火星一號”存在很多巨大的挑戰(zhàn)。
1。不知在何處的巨額資金。根據(jù)“火星一號”計劃，初始補(bǔ)給可能需要發(fā)射6次宇宙飛船來完成，但麻省理工學(xué)院認(rèn)為至少需要15次才能完成初次補(bǔ)給任務(wù)。僅這一項運(yùn)輸花費(fèi)，與宇航員的運(yùn)送費(fèi)用合計就高達(dá)45億美元，而開支必將隨著其他成員和補(bǔ)給的增加而飆升，少則幾百億，多則上千億。但目前巨額經(jīng)費(fèi)還沒有著落。
2。火星上怎么維持補(bǔ)給。2023年10月，美國麻省理工學(xué)院的工程師們發(fā)明了一個居住地分析工具來評估“火星一號”任務(wù)的可實現(xiàn)程度。
工程師們用系統(tǒng)論方法分析“火星一號”任務(wù)，評估了該任務(wù)的眾多基本面，比如居住條件、生命支撐系統(tǒng)、備用件需求以及運(yùn)輸能力，還深入考察了每項成本對整體系統(tǒng)工程的貢獻(xiàn)度。模擬結(jié)果表明，依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，要想在火星上生存并不樂觀。
基于國際空間站宇航員的典型工作日程、活動水平和新陳代謝率，研究人員模擬出火星移民一天需要消耗約1。27千焦熱量，而種植農(nóng)作物需要大約200平方米的土壤，但“火星一號”計劃只估計出了50平方米。按照該項目的計劃，如果農(nóng)作物在移民居住點種植，會產(chǎn)生不安全的氧氣，含量超過防火安全臨界值，這就要求持續(xù)生產(chǎn)氮?dú)鈦斫档脱鯕夂俊r間一長，會導(dǎo)致氮?dú)夤尴拇M，讓居民點因自然泄漏面臨缺乏氣體補(bǔ)償?shù)奶幘常罱K導(dǎo)致第一批居民在68天內(nèi)窒息而死。可能的解決方案，應(yīng)該發(fā)展至少兩種技術(shù)，一種是能消除多余氧氣的技術(shù)，另一種是隔絕出單獨(dú)溫室種植谷物的技術(shù)。令人驚訝的是，最廉價的選擇，竟是從地球家園運(yùn)輸所有的食物。
研究組還進(jìn)行了一個針對備用器件供應(yīng)的綜合分析，在火星上想要某個備用件時，地球要每26個月發(fā)射一次，然后再等上180天的飛行才能拿到。如果能在當(dāng)?shù)刂圃靷溆眉『芏嗍拢?D打印技術(shù)可以讓移民在火星上制造備用件。但這個技術(shù)目前發(fā)展得還不夠高級，還不能重復(fù)制作尺寸精確且擁有足夠功能的太空備用件。
3。生命支持技術(shù)的問題。遙遠(yuǎn)艱險的長途飛行對宇航員生理和心理的影響，空間環(huán)境包括火星環(huán)境如輻射、大氣、微引力對人的生理和心理的影響，等等。
由此可見，該項目的技術(shù)可行性評估及花費(fèi)評估得出的結(jié)果很不樂觀，該計劃看起來真令人有些氣餒。
“火星一號”計劃試圖跨國界、跨政府撬動市場資金購買已有的空間技術(shù)（能否買到還不一定），攢出一趟單程車票的火星之旅，這是娛樂？還是商業(yè)炒作？或者根本就是騙局？還是確實能夠如期成行，現(xiàn)在不得而知。但它確實吸引了世人的眼球，喚起人們探索宇宙空間的熱情，激發(fā)人們的科學(xué)興趣，而且私人機(jī)構(gòu)的參與提升了公眾的太空意識，或許由此可以創(chuàng)造或設(shè)計一些新技術(shù)，幫助未來的團(tuán)隊成功登陸火星。因此，無論“火星一號”計劃能否成功，人類從該創(chuàng)舉中都將獲得意義重大的收獲。
