登陸火星第一人，將會(huì )是誰(shuí)？中國人？美國人？反正都會(huì )是地球人！噢，不，也有可能是外星人！“我們真的想去那兒”
巴斯·蘭斯多普敬畏地凝視著(zhù)火星風(fēng)景。美國宇航局的最新火星任務(wù)，已經(jīng)讓世人看清了這顆血紅世界上散落的卵石、飽經(jīng)風(fēng)霜雕鑿的沙丘以及似乎在向我們招手示意的地平線(xiàn)。蘭斯多普回憶說(shuō)，“‘旅居者號’火星車(chē)的電視畫(huà)面激發(fā)了我。我們真的想去那兒?！钡菚r(shí)候存在一個(gè)很大的難題——據美國宇航局測算，單單一趟載人火星任務(wù)，其預算就高達5000億美元，別說(shuō)那些私人航天機構，即便財大氣粗的美國宇航局也難以企及。
當時(shí)是1997年，蘭斯多普還是荷蘭特溫特大學(xué)的一名工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生。16年時(shí)間轉瞬即逝，如今載人探索火星思潮再度活躍。有科學(xué)家預測，首批登陸火星者可能并非是來(lái)自政府機構的宇航員（航天員），而是由私人企業(yè)派送的普通人。2013年，由蘭斯多普領(lǐng)頭的“火星一號”和美國的“靈感火星”兩家公司分別宣布了它們的計劃：讓志愿者比政府機構的宇航員（航天員）至少早10年去火星。
事實(shí)上，在空間探索方面，除美國宇航局之外，私人航天正引起人們越來(lái)越多的矚目。其中最吸引人的是付費前往國際空間站的項目——游客以相對的廉價(jià)購買(mǎi)一次亞軌道之旅的船票。與此同時(shí)，全球最大在線(xiàn)支付平臺“貝寶”和美國“太空X”公司的創(chuàng )始人艾龍·馬斯克則建造了“獵鷹”火箭，它成功地把貨物送到了國際空間站，而且還將運送宇航員（航天員）前往國際空間站和返回地球。美國宇航局局長(cháng)查爾斯·博爾頓承認，太空已經(jīng)不再只是美俄兩個(gè)航天大國的競技場(chǎng)，現在已經(jīng)有許多國家和公司參與到太空競爭中來(lái)了。
率先公布載人火星任務(wù)的私人機構是“靈感火星”公司。它是由全球第一位商業(yè)性太空旅游者、美國巨富丹尼斯·蒂托創(chuàng )建的，該公司計劃發(fā)送一個(gè)兩人機組前往火星，在一定距離處環(huán)繞火星但不登陸，此后返回地球。由于行星位置排列方式的變化，2017年將有一個(gè)絕佳的發(fā)射窗口，火星往返之旅歷時(shí)僅501天，而不是通常情況下的兩年甚至更長(cháng)時(shí)間。蒂托說(shuō)，這樣的任務(wù)花費連美國宇航局“阿波羅”載人登月系列任務(wù)（請參見(jiàn)相關(guān)鏈接《“阿波羅”登月任務(wù)》）的1%都不到，后者的花費按照今天的幣值高達1000億美元。
蒂托打算利用“太空X”公司的下一代火箭，即力量更強大的“重型獵鷹”火箭發(fā)射“靈感火星”飛船。抵達火星附近后，飛船將在距離火星僅160千米處環(huán)繞這顆紅色星球，讓機組人員目睹火星的巨型火山和峽谷壯景。把機組人員送回地球看來(lái)不成問(wèn)題。飛船將在一個(gè)飛行軌道中被發(fā)射，以便讓它環(huán)繞火星，然后直接飛回地球。法國航天專(zhuān)家韋爾奇指出，這是一條安全的軌道，行星將對飛船提供有效的引力援助。
“靈感火星”飛船任務(wù)最危險的階段是飛船返程之旅的最后幾分鐘。返回過(guò)程中，飛船將以每小時(shí)大約5萬(wàn)千米的速度撞擊地球大氣層，這將是有史以來(lái)所有航天任務(wù)中最快的速度。為了避免機組人員在此過(guò)程中被燒焦，蒂托的團隊正在與美國宇航局的工程師們合作，而后者同時(shí)在為美國宇航局的新型“獵戶(hù)座”飛船建造防熱盾。
“火星一號”載人火星任務(wù)計劃花費60億美元，蘭斯多普表示自己有信心通過(guò)贊助和出售電視直播權籌集到這筆巨款。他的這一靈感來(lái)自于國際奧委會(huì )，后者以類(lèi)似方式在4年多時(shí)間里籌集到40億美元。不過(guò)，其他人則沒(méi)有蘭斯多普那么樂(lè )觀(guān)。他們指出，人們對“火星一號”真人秀的興趣將迅速衰減，就如同人們當年對待“阿波羅”登月任務(wù)一樣。事實(shí)上，在“阿波羅11號”任務(wù)之后才兩年，美國公眾對載人登月任務(wù)的認可度就下降了1/3。
盡管這樣，目前人們對載人火星任務(wù)的向往仍在持續升溫。在開(kāi)放“火星一號”任務(wù)機組人員報名申請窗口后僅兩周，報名申請者就多達78000人；截至2013年9月，已有來(lái)自140個(gè)國家和地區的超過(guò)20萬(wàn)人報名（請參見(jiàn)相關(guān)鏈接《20萬(wàn)人競爭火星“單程票”》）。電視觀(guān)眾稍后將決定每個(gè)國家的最終100人入選名單。到2015年，“火星一號”籌劃者將把候選人數減少到20人——共5個(gè)機組，每個(gè)機組4名成員，兩男兩女。經(jīng)過(guò)7～8年訓練后，“火星一號”將對候選火星機組進(jìn)行公眾投票，由電視觀(guān)眾決定哪一個(gè)機組首飛，接著(zhù)還要投票決定哪一位機組成員成為登陸火星第一人。
真正吸引公眾眼球的是：“火星一號”機組成員將不會(huì )返回地球。蘭斯多普解釋說(shuō)：“如果你對火星足夠熱心，那么到達那里后你就不會(huì )想到返回地球，因為探索這么大的一顆行星哪怕用一生的時(shí)間也不夠?！薄盎鹦且惶枴彼冯S的正是美國火星之旅專(zhuān)家朱布林的信念：“就地取材，輕裝上陣，因地制宜，自給自足?！薄盎鹦且惶枴睂⑻崆鞍l(fā)射機器人火星飛船，為載人登陸準備好地點(diǎn)。第一艘供給飛船計劃在2016年登陸火星，第一批機組成員則計劃在2023年登陸火星。
有西方媒體將“火星一號”載人火星任務(wù)稱(chēng)為“自殺式任務(wù)”，但也有西方媒體指出，這一任務(wù)具有“與激發(fā)波利尼西亞人穿越巨大的太平洋、定居在未知島嶼上，以及與早期美洲定居者乘坐大篷車(chē)穿越艱險的落基山、最終到達肥沃的西部海岸”同樣的精神。即便是美國宇航局也開(kāi)始意識到，過(guò)分謹小慎微的話(huà)，就可能永遠也去不了火星。
私人航天任務(wù)造勢洶涌，但美國宇航局依然是最受關(guān)注的對象。在太空競賽的所有選手中，它擁有最強的專(zhuān)業(yè)團隊和最充足的預算。該局已經(jīng)開(kāi)始建造“獵戶(hù)座”飛船，而且正在建造一種新型的重型火箭——“太空發(fā)射系統”。和俄羅斯同行一樣，美國宇航局在太空對人體的影響方面的經(jīng)驗無(wú)與倫比。2015年，國際空間站上的兩位宇航員將開(kāi)始在空間站上連續待一年，目的是測試人體將怎樣應對漫長(cháng)的火星之旅。
美國宇航局最終的載人火星之旅將匹配朱布林的廉價(jià)與簡(jiǎn)單思路，而不是該局原定的超昂貴方案。但該局眼下缺乏的是一個(gè)詳盡的計劃。在其最新著(zhù)作《火星任務(wù)》中，曾經(jīng)登陸過(guò)月球的美國著(zhù)名宇航員巴茲·奧爾德林建議美國宇航局首先在2025年讓3名宇航員登陸火星的衛星福波斯（火衛一），它的微弱引力和在火星附近的有利位置意味著(zhù)宇航員能監管機器人在火星上建設一個(gè)基地，然后再讓宇航員在2031年登陸火星。 未來(lái)的火星宇航員將乘坐行星際飛船前往火星，飛船將循環(huán)往復于地球軌道和火星軌道之間。奧爾德林認為，雖然其中的技術(shù)障礙很大，但并非不可逾越。當然，如果太空中出現嚴重的醫療問(wèn)題，機組成員將束手無(wú)策 —— 火星飛船上顯然不是做開(kāi)胸手術(shù)的場(chǎng)所。最好的辦法是確保機組人員盡可能保持身體健康。任務(wù)籌劃者甚至考慮過(guò)：在機組離開(kāi)地球之前，摘除機組成員體內潛在的麻煩器官，例如盲腸和膽囊。
處在幾乎失重的環(huán)境中，人體的肌肉會(huì )退化，骨骼中的鈣會(huì )流失。所有計劃中的火星飛船都將攜帶鍛煉設備，以盡量減少機組人員身體機能的退化。不過(guò)，對于“靈感火星”任務(wù)來(lái)說(shuō)，這卻不是一個(gè)嚴重問(wèn)題，其任務(wù)期只比俄羅斯航天員瓦雷里·波利雅科夫創(chuàng )下的紀錄長(cháng)一點(diǎn)點(diǎn)。波利雅科夫曾經(jīng)在俄羅斯“和平號”空間站（已于2001年銷(xiāo)毀）上連續待了438天，而他并未遭受長(cháng)期性健康問(wèn)題?，F在他已72歲，依然生龍活虎。對“火星一號”任務(wù)來(lái)說(shuō)，當機組成員到達目的地時(shí)，他們的身體機能可能已略微退化。但蘭斯多普說(shuō)，因為火星引力只有地球引力的38%，所以每個(gè)機組成員登陸火星后都會(huì )變成超人。
大的危險一是輻射對人體的影響?；鹦菣C組將不得不承受何等程度的輻射？最好的測量結果已于2013年5月由美國得克薩斯州的西南研究院發(fā)布。該院科學(xué)家在美國宇航局“好奇號”火星車(chē)上安裝的輻射探測儀于2011年隨火星車(chē)登陸火星。根據輻射探測儀所得數據，飛船所受輻射量相當于每5天或6天接受一次全身CT掃描。在“靈感火星”飛船的來(lái)回旅途中，總輻射量將只有“好奇號”所經(jīng)受輻射量的兩倍，比此前的估計值低得多。這一輻射值也在美國宇航局設定的宇航員終身輻射值范圍內。
二是來(lái)自于太陽(yáng)射出的危險微粒?！昂闷嫣枴笔艿降奶?yáng)輻射量很小，是因為當時(shí)太陽(yáng)處在11年活動(dòng)周期的最低值附近?！办`感火星”飛船的預定發(fā)射日期意味著(zhù)，它將面臨的太陽(yáng)天氣也會(huì )很不錯。在發(fā)射5年后，在一次太陽(yáng)活動(dòng)最高峰期間，火星將經(jīng)歷輻射最低值——屆時(shí)太陽(yáng)增加的能量將驅逐來(lái)自深空的粒子，將最難以抵御的星系際宇宙射線(xiàn)降低到最少。
不過(guò)，在太陽(yáng)活動(dòng)高峰期，還有一場(chǎng)來(lái)源于太陽(yáng)耀斑和太陽(yáng)風(fēng)暴的高速質(zhì)子巨型潮涌。1972年，在“阿波羅16號”任務(wù)過(guò)后，太陽(yáng)炸出巨量致命輻射暴。如果“阿波羅17號”在這場(chǎng)爆發(fā)期間登陸月球，宇航員很可能就不能活著(zhù)回家了。頗具諷刺意義的是，對質(zhì)子的最佳防護工具并不是重型鉛盾，而是富含質(zhì)子的物質(zhì)，例如水中的氫或有機分子。對于“靈感火星”而言，機組成員可能會(huì )在飛船船艙內壁鋪上裝有他們的已干燥排泄物的袋子。與此同時(shí)，“火星一號”計劃發(fā)射時(shí)在環(huán)繞機組睡眠艙的一個(gè)空殼內充填好幾千公升的純凈水。而隨著(zhù)飛行的進(jìn)展，越來(lái)越多的船艙也將被裝填廢液。
一旦抵達火星表面，機組成員將不會(huì )像美國宇航局一度擔憂(yōu)的那樣身處很危險的環(huán)境中。來(lái)自“好奇號”火星車(chē)的輻射測量讀數顯示，火星表面的輻射水平并不比國際空間站上的輻射水平高，而且機組成員可以躲在地下緊急避難處或者進(jìn)入火星洞穴，避開(kāi)太陽(yáng)爆發(fā)。
最終，未來(lái)的火星機組成員所面臨的一個(gè)主要危險很可能來(lái)自“禁錮”在飛船內部的心理壓力。以“靈感火星”的兩人機組為例：在飛行期間如果兩人不和甚至發(fā)生毆打怎么辦？這方面確實(shí)有教訓。俄羅斯早期空間站“聯(lián)盟號”上的兩名航天員曾交惡到如此地步，以至于他們最終只能通過(guò)地面控制中心進(jìn)行交流。
“靈感火星”計劃挑選一對長(cháng)期婚姻生活幸福的夫婦充當機組成員以確保機組和諧。但心理學(xué)家認為，兩人火星機組由一對夫婦還是任何兩人擔當并無(wú)區別，為了緩解機組成員的心理壓力，需要由更多人組成的機組。
但是，更大的機組不一定就是更好的機組。1999年新年夜，一次有27名志愿者參與的火星之旅地面模擬陷入混亂，當時(shí)一名俄羅斯志愿者試圖親吻一名加拿大志愿者，而一名日本志愿者因為接下來(lái)的吵鬧而退出模擬。最近的一次模擬——“火星500天”任務(wù)取得了很大的成功。經(jīng)過(guò)仔細的心理篩查后，由6名男性志愿者組成的“火星機組”未出任何嚴重差池地完成了這次“火星任務(wù)”。
如果“火星一號”任務(wù)取得成功，科學(xué)家期待這些機組能創(chuàng )建一個(gè)穩定的小社會(huì )，前提是這些機組夠大也夠多樣。但如果這些地球移民想存活下來(lái)，首批定居火星的人就必須生孩子。不過(guò)，蘭斯多普并不把這視為當務(wù)之急。他說(shuō)，目前并不清楚女性在火星的微重力環(huán)境中能否受孕，更不用說(shuō)胎兒將怎樣發(fā)育以及寶寶能否成人。地球移民們不得不首先研究動(dòng)物在火星上的受孕情況，預計首個(gè)火星寶寶將在首批人類(lèi)登陸火星大約10～15年后誕生。
火星無(wú)疑是人類(lèi)夢(mèng)想的下一個(gè)太空前沿陣地，那爭相實(shí)現這一夢(mèng)想的夢(mèng)想家們是否愿意親自去火星呢？蒂托的回答是“絕對不會(huì )”，他認為自己的技能并不足以修復飛船在途中可能遭遇的任何故障。蘭斯多普雖然想親自一試，但他制定的競爭規則把他排除在外。他說(shuō)：“當第一批機組離開(kāi)地球時(shí)我會(huì )非常興奮，同時(shí)又非常嫉妒?！?
前往一個(gè)荒涼、溫度最低達-150℃、充滿(mǎn)敵意的世界并且有去無(wú)回，這聽(tīng)起來(lái)不像是每個(gè)人的夢(mèng)想。但隨著(zhù)報名截止日在2013年9月中旬到來(lái)，來(lái)自140個(gè)國家和地區的總共超過(guò)20萬(wàn)人申請成為火星的最早移民。他們自愿在這顆紅色行星上度完余生，并且同意拍攝電視真人秀節目。
按照荷蘭“火星一號”公司的計劃，將從20萬(wàn)申請者中篩選出24～40名佼佼者，篩選過(guò)程將分多輪，其中第二輪包括接受專(zhuān)家面試，進(jìn)入第三輪的候選者將兩兩對決，對決過(guò)程將模擬火星之旅實(shí)景并進(jìn)行電視和網(wǎng)上直播?！盎鹦且惶枴憋w船最早在2018年登陸火星，在10年內建立第一個(gè)地球人在火星上的定居點(diǎn)?；鹦桥c地球之間的距離大約是6400萬(wàn)千米（這取決于火星在軌道中的位置），從地球前往火星的單程耗時(shí)約為200天?！盎鹦且惶枴毕Ｍ?，到2033年，火星移民數量將達到20人。
“火星一號”招募的“火星移民”申請人無(wú)需軍事訓練背景、飛行經(jīng)歷或科學(xué)學(xué)位，但必須具備如下條件：18歲以上，目的性很強，愿意構建并維持健康的人際關(guān)系，有能力進(jìn)行自我反思和信任他人；性格堅韌，適應性強，有好奇心，有創(chuàng )造力，足智多謀。
一旦人類(lèi)真的登陸火星，無(wú)疑將是航天史上又一個(gè)很大的里程碑。迄今為止，人類(lèi)到過(guò)的地球之外的唯一天體就是月球。從某種意義上說(shuō)，登陸月球為未來(lái)人類(lèi)登陸火星奠定了一些技術(shù)基礎。載人登陸月球是由美國宇航局在其20世紀60年代晚期～70年代初期的“阿波羅”系列任務(wù)中實(shí)現的。
1969年7月20日，在“阿波羅11號”任務(wù)中，宇航員尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林乘坐月球艙登陸月球，并進(jìn)行了月面行走，與此同時(shí)，宇航員邁克爾·科林斯待在月球軌道中的指揮艙里，他們三人均在7月24日安全返回地球。后來(lái)的五次“阿波羅”任務(wù)也讓宇航員登陸了月球，其中最后一次是在1972年12月。在總共六次載人登月任務(wù)中，總共有12名宇航員進(jìn)行了月面行走。
“阿波羅”載人登月雖然風(fēng)光，但也并非一帆風(fēng)順。1967年，在發(fā)射前的一次測試中，“阿波羅1號”飛船的船艙發(fā)生火災，殺死了整個(gè)機組成員。在首次登陸月球后，雖然有足夠的飛行硬件支持后續的9次登月任務(wù)，然而，龐大的預算導致其中3次任務(wù)被取消。剩下的6次任務(wù)中有5次成功實(shí)現了登月，而“阿波羅13號”在飛往月球過(guò)程中氧氣箱發(fā)生爆炸，損毀了指揮艙的推進(jìn)和生命支持系統。不過(guò)，通過(guò)把月球艙作為“救生船”，機組人員最終安全返回地球。
“阿波羅”系列任務(wù)創(chuàng )造了人類(lèi)航天史上的多個(gè)里程碑。它們迄今一直是載人飛到低地球軌道（高度在2000千米以下的近圓形軌道一般都可以稱(chēng)之為近地軌道，也叫低地球軌道或低地軌道）之外的僅有的任務(wù)，“阿波羅8號”是載人航天器首次環(huán)繞另一個(gè)天體飛行，而最終的“阿波羅17號”任務(wù)標志著(zhù)第6次載人登月和第9次前往低地球軌道以外的載人飛行?！鞍⒉_”任務(wù)一共把382千克月球巖石和土壤帶回了地球，這大大推動(dòng)了科學(xué)家對月球組成和地質(zhì)歷史的了解。該計劃還推動(dòng)了載人航天領(lǐng)域的許多技術(shù)進(jìn)步。
