登陸火星，來自紅色星球的誘惑

鄭永春

火星，一顆紅色的星球。

人類對(duì)火星探測的熱情是隨著探測程度和認(rèn)識(shí)深度的加深而逐步提高的?；鹦?，整個(gè)太陽系中與地球最為相似的行星，也是唯一經(jīng)改造后有可能適合大規(guī)模移居的星球。因此，火星是人類的希望之星。一旦地球面臨難以抵御的重大災(zāi)難或危機(jī)，人類就可以移居火星，在那里開拓新的家園。

登陸火星，必須穿過火星稀薄的大氣層。這個(gè)過程只能靠航天器自主操作，失敗風(fēng)險(xiǎn)最高，被稱為“黑色七分鐘”。迄今為止，全世界只有美國的航天器成功登陸過火星。在技術(shù)選擇上，鳳凰號(hào)著陸器登陸時(shí)采用了可壓縮的著陸支架進(jìn)行緩沖；機(jī)遇號(hào)和勇氣號(hào)火星車采用了降落傘減速，輔之以氣囊在地表彈跳，減少對(duì)火星車的沖擊；好奇號(hào)火星車則研發(fā)了新的太空起重機(jī)技術(shù)，火星車在地表一定高度懸停，通過纜繩慢慢降落到火星表面。未來載人登陸火星時(shí)，航天員、登陸艙和物資設(shè)備重量更大，降落傘難以起到有效的減速作用，除太空起重機(jī)之外，還需要研發(fā)更先進(jìn)的火箭反推和自主控制技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)有效的平穩(wěn)減速。

火箭是航天的基石。美國宇航局正在研制新一代太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS），這種重型運(yùn)載火箭最終的運(yùn)載能力將達(dá)到143噸，甚至可能達(dá)到165噸，與阿波羅登月時(shí)的土星五號(hào)非常相近，號(hào)稱史上最強(qiáng)運(yùn)載火箭。2018年2月，SpaceX的獵鷹重型火箭，搭載一輛紅色的特斯拉跑車，進(jìn)入了環(huán)繞太陽的軌道。獵鷹重型號(hào)稱是現(xiàn)役最大的推力火箭，一級(jí)火箭可以回收后重復(fù)使用，將使星際運(yùn)輸成本大大降低，從而有望打造一條從地球往返火星的廉價(jià)航線。馬斯克希望到火星上退休的夢想又近了一步。新一代的載人飛船獵戶座號(hào)也正在研制中，2018年進(jìn)行繞月飛行。這種飛船內(nèi)部空間更大，設(shè)備設(shè)施更先進(jìn)。經(jīng)過提升改造后，可以滿足飛往火星的任務(wù)。

火星上也有白天和黑夜，一晝夜是24小時(shí)39分鐘?；鹦潜鹊厍螂x太陽更遠(yuǎn)，太陽光強(qiáng)度比地球上更弱，僅采用太陽能無法滿足火星基地的供電需求。因此，核能是未來火星基地的能源供應(yīng)方式。好奇號(hào)火星車、飛越冥王星的新視野號(hào)探測器都裝配有核電源，可以支撐它們一直工作到2030年。另外，至少還有20多個(gè)深空探測器采用了太空核能技術(shù)，核能發(fā)電機(jī)已經(jīng)是深空探測的?？土恕？茖W(xué)家正在研發(fā)新一代小型核反應(yīng)堆，以滿足火星基地高效、安全的供電需求。

由于火星上沒有全球性磁場，太空輻射比國際空間站、月球表面都要強(qiáng)得多，航天員的健康風(fēng)險(xiǎn)也高得多。好奇號(hào)精確測量了火星表面的輻射劑量，科學(xué)家也正在研發(fā)太空輻射防護(hù)技術(shù)。鑒于地球與火星之間的遙遠(yuǎn)距離以及昂貴的運(yùn)輸代價(jià)，利用火星上的原位資源，研發(fā)燒磚、生產(chǎn)玻璃纖維、3D打印等建筑材料生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)和循環(huán)利用水、氧氣等生命所需物質(zhì)，可以大大減少從地球到火星的運(yùn)輸量，降低火星基地的建設(shè)成本和建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此，國內(nèi)外已經(jīng)開展了大量研究，接下來要做的，是提高這些技術(shù)在火星環(huán)境中的可用性。

登陸火星，路途漫漫，我們更要關(guān)心飛往火星的航天員，那些智慧、勇敢，同時(shí)也需要情感溫暖的個(gè)體。在飛往火星的漫長旅途中，在載人飛船狹小的空間中，航天員如何應(yīng)對(duì)矛盾沖突？面對(duì)火星上的寂寞長夜和無邊荒涼，面對(duì)長時(shí)間、甚至永遠(yuǎn)也不可能與地球親人相見的煎熬，人的心理該如何調(diào)節(jié)？面對(duì)在火星上拓荒、為后代建設(shè)生存基地的艱苦歷程，他們能否迎來接班人，怎樣在火星上走向生命盡頭？這里面，有大量的法律、生理、心理挑戰(zhàn)，都是地球上前所未有的，同樣需要開展深入研究。

登陸火星是人類史上最艱難的科技挑戰(zhàn)，不僅耗資巨大，要有強(qiáng)大的綜合科技實(shí)力支撐，還要有堅(jiān)定的政治意志和強(qiáng)大的動(dòng)員力。人類希望登陸火星，不是因?yàn)樗菀祝且驗(yàn)樗y了。這種高難度的技術(shù)挑戰(zhàn)一旦突破，將牽引整個(gè)科技領(lǐng)域和國家實(shí)力的提升。移居火星是為人類命運(yùn)共同體做貢獻(xiàn)，其中付出的代價(jià)將贏得整個(gè)世界和全人類的尊重。

我堅(jiān)定地相信，在有生之年，我將會(huì)看到人類登陸火星，開始建設(shè)一個(gè)永久性的居住地。