飞往火星的单程票

　　让地球人着迷的火星

　　在太阳系中，没有哪颗行星能像火星那样让地球人着迷。火星是距地球最近的一颗行星，也是与地球最相似的一颗行星。火星的半径比地球的一半略多一点（3397千米），其自转轴倾角和自转周期（24小时37分）也与地球相近，其公转一周约为地球公转周期的两倍（687天）。

　　以二氧化碳为主的火星大气十分稀薄（密度还不到地球大气的1%），因而热量无法保存，气压也很低。火星表面温度极低，平均温度零下55℃，日温差大于100℃，夏季温度17℃至22℃，冬季温度零下123℃至零下133℃。火星上也有四季交替的气候变化。火星表面没有稳定的液态水体，两极有以水冰和干冰为主的极冠，而且上面覆盖的干冰会随季节的更替而消长。

　　火星被称为“红色的行星”，因为火星表面覆盖着岩石碎块、沙尘及富铁黏土（即赤铁矿）而呈现出铁锈红色，另外还有赭色的砾石地和凝固的熔岩流。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。火星现在没有全球性偶极磁场（只有多极磁场），不能阻止高能射线粒子直接轰击火星表面。

　　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，其中约有2/3是失败的，足见火星探测充满巨大风险。目前人类在火星基本物理参数、火星空间与表面环境、大气层、电离层、磁层、地形地貌与地质构造、火星表面物质、火星内部结构等方面，取得了巨大的成就。

　　为什么人类对火星充满浓厚兴趣？

　　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。后来，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，水被蒸发成气体，逃出了火星的大气层。

　　火星适合进行比较行星学研究和太阳系起源与演化研究：如火星磁场与地球磁场的比较研究、火星大气和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。

　　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、也可用氢同位素进行核发电等，还有因火山活动和水流冲击而形成的各种金属富矿。

　　火星上的绿黏土和火山灰，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质，可还原出氧气。

　　下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（NASA）计划在2031年左右实现载人登陆火星。

　　“火星一号”则宣称2023年就能实现“火星定居”。

　　“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。2012年，“火星一号”提出了惊天动地的移民计划，宣布要在2025年以前在火星上修建第一个人类居住地。

　　这一任务最初会送两男两女共4名宇航员去火星，他们肩负着“10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，只能在那里度过余生。2013年，“火星一号”宣布公开征集前往火星的地球人。征集公告发布后，全球有200586人报名。2014年5月，“火星一号”宣布从这20多万份申请中筛选出705名候选人（418名男性和287名女性）。接下来，候选人将接受挑选委员会的面试盛况，展示其知识、才智、适应能力和个人品行等。目前，“火星一号”正在和媒体洽谈，准备现场直播面试盛况，让这705位候选人和广大观众分享他们的故事。

　　根据“火星一号”计划，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决出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”为了保证这一计划万无一失，预计在2016年向火星发射一颗通信卫星和一套补给系统。到2018年运送一辆火星车登陆火星表面，探索拥有相对较佳居住条件的理想位置，并在接下来的7年内，在火星表面探索居住场所，装载相关补给系统，并建立火星居住基地。

　　虽然大众觉得“火星一号”的“单程票”殖民计划有些疯狂，但该计划得到一些科学家（包括诺贝尔物理学奖获得者）、航天员、工程师的支持，在大众中引起了强烈反响。一名来自旧金山的女士，希望自己是第一个死在火星上的人。一位丈夫得知妻子执意要成为“火星一号”候选人后发表支持感言：“爱她就让她去火星吧。”

　　火星探索之旅并不孤独，俄罗斯也制定了雄心勃勃的火星探测计划：按照他们的安排，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”的巨大挑战

　　目前，“火星一号”存在很多巨大的挑战。

　　1.不知在何处的巨额资金。根据“火星一号”计划，初始补给可能需要发射6次宇宙飞船来完成，但麻省理工学院认为至少需要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，而开支必将随着其他成员和补给的增加而飙升，少则几百亿，多则上千亿。但目前巨额经费还没有着落。

　　2.火星上怎么维持补给。2014年10月，美国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，评估了该任务的众多基本面，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乐观。

　　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，而种植农作物需要大约200平方米的土壤，但“火星一号”计划只估计出了50平方米。按照该项目的计划，如果农作物在移民居住点种植，会产生不安全的氧气，含量超过防火安全临界值，这就要求持续生产氮气来降低氧气含量。时间一长，会导致氮气罐消耗殆尽，让居民点因自然泄漏面临缺乏气体补偿的处境，最终导致第一批居民在68天内窒息而死。可能的解决方案，应该发展至少两种技术，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所有的食物。

　　研究组还进行了一个针对备用器件供应的综合分析，在火星上想要某个备用件时，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。但这个技术目前发展得还不够高级，还不能重复制作尺寸精确且拥有足够功能的太空备用件。

　　3.生命支持技术的问题。遥远艰险的长途飞行对宇航员生理和心理的影响，空间环境包括火星环境如辐射、大气、微引力对人的生理和心理的影响，等等。

　　由此可见，该项目的技术可行性评估及花费评估得出的结果很不乐观，该计划看起来真令人有些气馁。

　　“火星一号”计划试图跨国界、跨政府撬动市场资金购买已有的空间技术（能否买到还不一定），攒出一趟单程车票的火星之旅，这是娱乐？还是商业炒作？或者根本就是骗局？还是确实能够如期成行，现在不得而知。但它确实吸引了世人的眼球，唤起人们探索宇宙空间的热情，激发人们的科学兴趣，而且私人机构的参与提升了公众的太空意识，或许由此可以创造或设计一些新技术，帮助未来的团队成功登陆火星。因此，无论“火星一号”计划能否成功，人类从该创举中都将获得意义重大的收获。