落戶火星要付出什么代價？

●索隆 編 ○老樹昏鴉 繪

要想在火星上建立一個永久的居住地，需要付出些什么代價？人類能否在如此嚴酷、與地球截然不同的環境中生存下來呢？

想要落戶火星就必須考慮到種種細節，包括如何抵達、生存的必需品、地球食物的運輸、火星輻射的防護等等。

如何飛抵火星？

現有的火箭在發送“載人探測器”升空后沒有足夠的燃料把它一路送到火星，如何輕柔地在火星上降落也是個問題。

飛抵火星在概念上并不復雜，問題是從地球到火星如此遙遠，根本沒有預防失敗的系統，一旦有任何失誤，不可能及時進行救援。假如一個齒輪停止轉動，或導航系統偏離軌道，宇航員將被拋在3500萬英里遠的星球上。

關于火星探索或殖民的討論近來很火，比如NASA的大批漫游者、埃隆馬斯克和火星一號等新計劃層出不窮。許多研究與理論都將火星當成一個可行的殖民地，它的表面狀況與水分的來源使得火星成為太陽系除地球外最適合人類居住的星球?；鹦潜辉S多科學家認為是一個殖民的理想行星。

如何讓火星探測器在火星上安全降落也是個問題。佐治亞州理工學院的年輕工程學教授巴比·布倫，一直致力于研究星際航天器如何輕柔地在目標星球上降落，而不是猛烈地撞擊墜毀。對他而言，幫助“載人探測器”剎車是最酷、最困難的課題。他說，最有可能的方法是，使用反推火箭和巨大的降落傘減慢速度。為了節省燃料，布倫推薦只用降落傘，但考慮到航天器的重量，“降落傘必須非常非常大，可能在撞到地面之前，降落傘會來不及全部打開。”

火星探測器進入火星軌道后，宇航員們將會轉移到用于降落的小型飛船上，他們將開往火星的基地。宇航員抵達火星時，必定精疲力盡、身體虛弱，飛船必須依靠自動降落系統，在早先空降的物資附近100英尺左右降落，并且不能造成任何損傷。所有包裹和宇航員都必須在一個有科學研究價值的地點降落。這要求自動降落系統能在強風和沙塵暴的氣候中，連續幾次精確至100英尺執行任務。

火星生存指南

電影《火星救援》講述的是宇航員踏足火星后，面臨種種生存風險，最終獲救返回地球的故事，它被稱為“可能是目前最全的火星生存指南”，這也側面印證了這部電影不完全是脫離科學的想象產物。將來的某一天，如果我們像馬特達蒙一樣被單獨遺棄在遙遠的異星球，是否也能自己制氧、種土豆、駕駛著酷炫的探測車穿越星球，過一把“太空海盜”的癮呢？

無論是《火星救援》還是之前的《星際穿越》，觀眾看到的是，被遺棄在異星球上的宇航員總能以各種巧妙的方式找到生存之道——找不到水源就通過化學反應制水，食物不足就改善火星土壤種土豆，閑暇時還可以開著探測車來個星球探險?？瓷先ギ愋乔虻纳铍m然孤單，但一個人的旅程卻趣味橫生。

吃

首先，飲用水從何處來？目前，人類在火星上發現了冰，還有證據表明那些冰原本是以液態水的形態存在的。這就意味著我們可以利用火星上的冰來獲得水。如果將火星殖民地設在冰川附近，人類就有可能將冰轉換為可飲用的水和可以呼吸的空氣。當然，要想達到滿足早期殖民地的基本需求還需要很長的一段時間。

其次，在火星上生產食物是非常困難的。

太空農業一直在持續開發。NASA曾公開了宇航員種植的生菜照片：一套由特殊燈光和一包包供植物和蔬菜生長所需的營養物質組成的裝置。國際空間站中的宇航員成功通過種子栽培并試吃了萵苣。萵苣采用無土栽培，宇航員用了紅色、藍色和綠色LED燈提供萵苣光合作用所需的光線。

在火星上開墾種菜，首先要改造土壤?！盎鹦堑耐寥揽梢院透瓯跒┳黝惐?，因為鹽分高，所以寸草不生。要在火星上種植物的話，首先要把它改造成類似地球上的土壤，讓土壤脫鹽。且要培養微生物，只有微生物存在的土壤才是有生命力的土壤，才能支持生物的生長。

在解決溫飽問題的同時，營養的均衡也是很重要的。

火星旅游者飛往火星途中單程一般需要半年左右的時間，長期處于微重力狀態，會出現肌肉松弛或骨質變輕等太空綜合征。而到達火星后，旅游者所處環境也相當惡劣，平均溫度為-23℃，晝夜溫差大于地球，而且大氣稀薄而干燥，這些都是對人體的挑戰和考驗。因此，火星食品的營養問題對旅游者的健康至關重要。

為了盡可能減少飛船的運載量，降低發射成本，科學家希望未來能在火星建立食品基地。首批火星旅游者到達火星后，將在星球表面建一個微生物分解池，把尿液和糞便分解成營養物質和水，用于灌溉莊稼。這些莊稼在擁有人造陽光和空氣的溫室中生長，成為旅游者未來的食物。

除了蔬菜和米面，肉類也不可缺少。在火星上不能放養牲畜，如果航天員想吃肉排或臘腸，可以用牲畜或魚類的肌肉細胞群培養出鮮肉。美國研究人員已展開實驗，從金魚身上取下新鮮的肌肉組織、放入營養液中進行培養。一個星期后，肌肉組織的質量增加了14%。

美國康奈爾大學的食品專家花費了幾年時間，利用小麥、西紅柿、土豆、大豆、胡蘿卜等蔬菜為原料，為未來的火星旅游者配制了200余種素食食譜，最終選擇了15種可以利用在火星上培育的植物作為原料的食譜。

歐洲宇航局的食品科學家已經精心挑選出西紅柿、萵苣、土豆、大豆、菠菜、洋蔥、小麥和大米這8種蔬菜和糧食，他們能為火星旅游者提供充足的維生素、蛋白質和碳水化合物，而且可循環利用程度很高。這些蔬菜和糧食的做法也極具可塑性，廚師們已經設計出70-80份食譜。

穿

電影中的宇航服是根據NASA真正的宇航服衍生設計而成的，雖然厚重的宇航服在男主角身上穿出了緊身小蠻腰的效果，但現實中，宇航服并不那么酷炫，反而看起來蠢萌蠢萌的。

宇航服按照用途一般分為艙內宇航服和艙外宇航服。飛船座艙發生泄漏，壓力突然降低時，航天員及時穿上艙內宇航服，能夠接通艙內與之配套的供氧系統，服裝內會立即充壓供氧，并能提供一定的溫度保障和通信功能。而艙外航天服實際上是最小的載人航天器，除了具有加壓、充氣、防御宇航射線和微隕星襲擊的作用外，它里面還有通信系統以及生命保障系統。這與科幻電影中的設定基本一致。

另外，電影中穿宇航服的方式也很酷，宇航員經常在緊急狀態下一個助跑，“咻”一下像寶劍入鞘一樣對準跳入宇航服中，穿衣動作一氣呵成。現實中也是這樣，新款宇航服的背后加上了接口設計，宇航員們可以從艙內快速跳進宇航服，使宇航服脫離接口，留在艙外，從而保持室內清潔。有專家解釋道，這是因為火星上塵土飄飛，如果紅色土壤被帶入了宇宙飛船內，會對宇航員和艙內設施造成影響。

火星小檔案：

火星是太陽系八大行星之一，是太陽系由內往外數的第四顆行星，屬于類地行星，直徑約為地球的53%，自轉軸傾角、自轉周期均與地球相近，公轉一周約為地球公轉時間的兩倍。橘紅色外表是地表的赤鐵礦（氧化鐵）。我國古書上將火星稱為“熒惑星”，古代西方（古羅馬）稱之為“戰神瑪爾斯星”。

火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、礫石遍布且沒有穩定的液態水體。二氧化碳為主的大氣既稀薄又寒冷，沙塵懸浮其中，常有塵暴發生。火星兩極皆有水冰與干冰組成的極冠，會隨著季節消長。

與地球相比，火星地質活動較不活躍，地表地貌大部份于遠古較活躍的時期形成，有密布的隕石坑、火山與峽谷，包括太陽系最高的山：奧林帕斯山和最大的峽谷：水手號峽谷。另一個獨特的地形特征是南北半球的明顯差別：南方是古老、充滿隕石坑的高地，北方則是較年輕的平原。

住

居住艙是宇航員在火星上的家。居住艙具有溫度、濕度和空氣調節功能，航天員在居住艙內活動不需要穿著笨重的艙外宇航服，可以穿得和地面上一樣。這是馬克在火星上得以生存下來的重要保障，也是人類未來探索火星前必須解決的重要前提。

現實中，NASA在休斯敦的約翰遜航天中心建立了火星生存模擬系統，航天員在那里進行訓練，為火星上的長期生存做準備?；鹦巧婺M系統擁有獨立的生命保障系統，分為上下兩層，包括起居間、工作站及模擬氣閘艙。根據實驗效果，目前這套系統還在改進中，以適應未來的火星表面生存和作業。

行

當人們降落到火星上之后，他們至少要在火星上待上一年時間，以等待火星和地球運行到回程距離最近的位置，這給了宇航員們大量的時間進行實驗并探索周圍環境。因此，宇航員需要使用穩健、可靠、功能多樣的火星車，前往更遙遠的地方。在《火星救援》中，男主角開著他的火星車跑了好幾趟，甚至還對火星車進行了一些不怎么正統的改裝，好讓自己生存下來。

而現實中的火星車外形與電影中非常相似，10多年來，NASA的“機會號”探測車一直在火星上工作和運行。但是，目前的火星車還不具備載人設計，在解決行駛距離、輻射保護等問題后，載人探測車最終會像一個帶著車輪的生活艙。為了保證機動性，有些版本裝備了6個轉向輪，即使有一個爆胎，只要向上收起出了問題的輪胎，探測車依舊可以正常運作。

面臨的問題雖然很多，可是火星殖民的計劃還是有前途的?；鹦蔷嚯x地球很近，氣候也跟地球上的差不多，還有足夠的日光來打造太陽能電網，這都是其他星球所不能比擬的優勢。不過，必須做好解決了某一個地點的問題，其他地點還有各種問題在等待著的應對準備，這其中的變化和差異夠科學家忙的了。