
人类已经登陆月球,而且还想登陆火星。然而,火星比月球遥远得实在太多,前往火星的载人之旅可谓困难重重。科学家说,送人上火星至少还要等20年甚至50年。不过,太空专家和火星迷已经迫不及待了,他们要在地球上模拟“登陆火星”。
在太阳系的其他行星中,火星不仅拥有支持生命存在的最大潜力,而且现在也可能有生命存在。尽管今天的火星寒冷、干燥、贫瘠,但35亿年前的火星上很可能存在大量的液态水,因此也很可能是一颗生命之星。事实上,不管是过去还是现在,火星都跟地球有不少相似之处。例如,火星也曾水量充沛,大气浓密;和地球一样,火星也有倾斜的自转轴,四季分明,极地有冰帽。2008年,探测器在火星上发现了水(但只是冰或水蒸气)存在的证据。2009年1月底,探测器又在火星大气中发现了甲烷存在的证据。这些都是十分惊人的发现,因为水是生命存在的必要条件,而甲烷是构筑生命的最主要成分之一,而且不仅地质活动能产生甲烷,生命活动也能产生甲烷。
为了探测火星,人类多年来一直都在成功地向火星发射探测器。就是现在,美国的两部火星车——“机遇号”和“勇气号”也还在火星表面巡游,并不时地向地球发回探测图像,尽管它俩在5年时间里才在火星表面行进了20千米多一点,平均时速 仅0.00016千米。可是,到目前为止,人类所有的火星之旅都是有去无回的,科学家似乎并不急于载人登陆火星。这是为什么?最主要的障碍是发射重量——完成一次载人火星往返之旅所需的火箭动力之强和体积之大,是目前的技术所无法满足的。
鉴于此,有人提出了一个思路:既然火星大气几乎全部由二氧化碳组成,而二氧化碳和氢反应能生成甲烷(甲烷也是一种燃料),那么就无需把回程的燃料带到火星上去,只需带去6吨氢及一个小型化工厂就能生产出回程所需的96吨燃料;为进一步减轻重量,还可以事先将回程飞船先发射到火星上去,两年之后(火星之旅的最佳发射时机每26个月出现一次)再用第二艘飞船将宇航员送上火星。宇航员最终乘第一艘飞船返回地球。
按照这个思路,还可以考虑将火星表面居住舱单独发射至火星,成为一个永久性的火星基地,然后宇航员对火星实施“地球化”改造——运用当地的和带去的材料,在火星上直接生产氧和水蒸气,将火星大气改造得能支持复杂生命的存在,再通过种植植物形成良性的大气循环,让火星变回到自己35亿年前的模样。
从理论上讲,上述极富科幻色彩的构想并非行不通。但是,火星上真的能生产燃料吗?宇航员最终能成功返回地球吗?迄今无人敢保证。载人火星之旅充满太多的未知数,就连目前航天技术最先进的美国宇航局也只能说,载人登陆火星最快还要等20年,甚至等50年也说不定。不过,这并没有影响人类的“火星梦”,为了最终实现人类登陆火星,太空探测专家和火星迷们已经在做准备了。
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编译 刘声远 冉黎
完整的故事,请阅读《大自然探索》杂志2009年第5期


