登录火星计划:第一位登录者会是谁?

[2017-01-07] 作者:世界未解之迷网 阅读量: 分享到_微信朋友圈:

  自人类登月成功之后,火星就成了下一个目标。由于火星在太阳系中得天独厚的条件,人类甚至考虑未来向火星移民。

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  但从登陆月球到登陆火星,这一步毕竟跨度太大了。火星离地球的最近距离足有地月平均距离的130多倍;美国的“阿波罗11号”从发射到登月,总共花了4天多时间,而要是登陆火星,光来回路上就要耗时1~2年。至于费用,更是不敢想像。当年整个阿波罗计划折合成今天的货币,大约是1000亿美元;而据美国宇航局的计算,火星载人登陆计划至少要5000亿美元。

  由于耗资庞大,目前最有实力载人登陆火星的官方机构–美国宇航局,也不得不把计划推迟到2030年之后。可是这样一来,有人坐不住了。他们说:“你不干吗?好,那我来干!”他们就是近年来成立的私人火星旅行公司,目前有2家,一家叫“灵感火星”,另一家叫“火星1号”。如果他们的雄心能够实现,那么人类的火星之旅将至少提前10年。

  “灵感火星”计划:逛一圈就回来在非官方的火星探险中,迈出第一步的是“灵感火星”公司。这家公司的老板是世界上首个自费到太空观光的美国亿万富翁丹尼斯·蒂托。蒂托当年搭乘俄罗斯的“联盟号”载人飞船到国际空间站转了一圈之后,大概游兴未尽,回到地球,立即创建了“灵感火星”公司,准备未来承揽火星观光业务。

  这家公司初步的设想是,在不远的将来,先发射搭载有2名宇航员的飞船到火星,绕火星一圈不登陆,然后折回。飞船将在火星上空160千米高处漂浮而过。由于火星大气非常稀薄,能见度好,呆在飞船里的宇航员可以把火星上的大火山和峡谷一览无余。考虑到人们对火星的强烈兴趣,此计划可以说先让大家暂时解一下“渴”。

  2018年,火星和地球离得比较近,届时将有一个很好的发射机会,从地球到火星来回绕一圈仅需501天,而平时差不多要耗时2年还多。此计划的费用只是美国当年阿波罗登月计划的百分之一,也就是10亿美元左右。

  蒂托计划用美国SpaceX公司自行研制的“猎鹰”系列运载火箭发射载人飞船。SpaceX公司也是一家私人航天公司,它近年来已经多次以相对便宜的费用成功把货物运送到国际空间站。未来,它还打算在太空中来回“摆渡”宇航员。

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  由于这次太空探险不计划在火星表面停留,飞船跟火星“打个照面”即折回,所以单靠火星和地球的引力就能做到这一点。此次探险最危险的关头是飞船落地之前的几分钟。返航时,飞船将以每小时5万千米的速度进入地球大气层,这个速度比以往飞行器任何一次返航都快。为了避免宇航员被烤成焦炭,“灵感火星”公司的研究人员目前正与美国宇航局的科学家合作,为飞船研制最好的绝热外壳。

  “火星1号”计划:与火星表面亲密接触

  “火星1号”公司的计划则是打算在2025年之前,货真价实地让人类登陆火星,并在那里建立永久的基地。

  “火星1号”公司创建者是荷兰人巴斯·朗斯多普。1997年,当他还是一名大学生的时候,有一次在电视上看到由美国宇航局的火星探测器发回的火星照片:在一个血红色的荒无人烟的世界,点缀着许多大石头和被狂风“雕琢”出来的沙丘,矮矮的小山隐现在地平线上。他被这幅画面深深地触动了,当时就想:“我要到那里去。”大学毕业后,朗斯多普一度在电力公司工作,但他的理想一直没有泯灭。2011年,他辞去工作,创建了非盈利的私人公司–“火星1号”。

  既然载人登陆火星的费用几乎是个天文数字,那“火星1号”有什么绝招去实现人类的这一梦想呢?我们可以用“开源节流”四字来概括朗斯多普的设想。

  首先,是“节流”。早在1990年代,一位美国工程师为人类登陆火星找到一个节省费用的办法。他所设想的火星载人计划由2个飞行器来完成。第一个由机器人驾驶,先登陆火星,从火星大气中制造出燃料;然后,把搭载有4名宇航员的飞船发射到火星上。当他们着陆之后,就在火星地表进行科学考察,然后返回着陆点,搭载火箭回到地球。火箭返航用的燃料就是火星本地“自产”的。

  这个火星登陆计划把费用降低到500亿美元,只是搭建和运行国际空间站费用的一半。

  那么这笔钱该怎么筹集呢?除了拉赞助、吸引有钱人投资,“火星1号”公司还准备通过出卖电视直播权等多种方式来筹集资金。朗斯多普认为,钱不是一个问题。

  挑选登陆火星的宇航员

  2013年4月,“火星1号”已经开始向全球招募未来登陆火星的宇航员。在短短2周时间,就收到近7.8万份申请,分别来自120多个国家。电视观众随后将从申请者中选出100名,要求每一名都来自不同国家。最迟到2015年,计划者将把名额削减到20名,这些就是未来要登陆火星的人员。他们将被分成5组,每组各4名,由2名男性和2名女性组成。

  经过7年训练之后,“火星1号”将再次让公众投票,决定哪一组先飞,然后又由公众投票决定,哪一位宇航员最先出舱,踏上火星,成为第一个“火星人”。

  不过,真正能持久地抓住公众兴趣的是,“火星1号”的宇航员到了火星之后,就将在那儿定居,不打算马上就回来,即使不是永久定居,至少也要居住很长一段时间。

  2018年,“火星1号”计划将朝着火星殖民迈出第一步。届时,趁火星和地球的距离缩小,计划将发射一艘无人驾驶的火星飞行器,携带一辆火星车以及2500千克货物,把包括太阳能面板在内的一批器材和零部件带到火星。

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  2020年,这辆火星车将在火星表面寻找建造人类基地的理想地址。地址选好后,2022年,抵达的另一辆火星车将装配6个可供人生活的独立单元:2个供宇航员日常起居之用;2个储藏火星生活的必备品,比如氧气、水和食物等;其余存放工具和其他物资。这一年,第3辆火星车也将抵达火星。2024年,首批4个登陆火星的宇航员将从地球出发,若不出意外,将于2025年抵达火星。

  他们将是第一批“火星人”,而第一个“火星人”也将在他们中产生。2026年,另一批4人将抵达火星上的人类基地……总之,“火星1号”的计划是,在首次登陆成功后,将每隔2年派一组宇航员到火星。

  太空冒险:胆大又要心细

  尽管这一计划被某些媒体称作“自杀式的火星旅行”,但计划者并不这么认为。他们争辩说:要到太空殖民,需要胆量和勇气。当年曾经是同样的精神,激励波利尼西亚人驾着小舟,在辽阔的太平洋上航行,把大海中的一个个未知岛屿变作自己的家园;早期的美洲殖民者也是这样。当然,殖民和拓荒并不能保证绝对安全;但要是没有牺牲的准备,就永远迈不开探索的步子。

  那么,火星旅行会有那些风险?计划者们又将怎样应对呢?

  首先是生病问题。宇航员要是在太空中得了病,尤其是大病,那是一件麻烦事。一艘前往火星的飞船,可不是做类似心脏外科手术的合适地方。最好的解决办法是,尽可能确保宇航员身体健康。计划者甚至考虑在发射之前,摘除宇航员身上那些没多大用处、但可能带来麻烦的器官,比如阑尾和胆囊。

  其次,即使一路身体健康,当人体长期置身于无重力的环境下,也会肌肉萎缩和骨质流失。所有计划中的火星飞行器都载有锻炼器械,为的是把这一影响降至最低。

  对于“灵感火星”计划来说,这不是个大问题。目前人类在太空站中生活的最高天数是438天,是由一位俄罗斯人创下的。他退役后并没有留下明显的后遗症,至今70多岁了还很活跃。对于“火星1号”,宇航员抵达火星之后可能会遭受轻微的肌肉萎缩,因为火星重力只有地球重力的38%,但应该会很快适应。

  防辐射最要紧

  飞向火星,最危险的是辐射。辐射由两部分组成:一部分是来自太空深处的宇宙射线,这种辐射最致命,也最难防,因为这些粒子能量很高,穿透力很强;另一部分是来自太阳的粒子辐射,比如太阳风中的电子和质子等,这种辐射比较好对付。

  最近,科学家利用“好奇号”火星车上的探测器,精确测量了火星之旅中遭受辐射的剂量。结果显示,就累积效果而言,好比每隔5~6天做一次全身CT。这个剂量基本上还在安全范围之内,尽管离警戒线已经相当近了。

  “好奇号”火星车主要受的辐射是宇宙射线,而来自太阳的辐射剂量很小。这是因为,太阳活动以大约11年为一个周期;而“好奇号”发射时,正值太阳活动处于最低潮。

  为了减少太阳辐射,“灵感火星”载人飞船也将会选择在太阳不活跃的时间发射。但“火星1号”如果在2024年前后发射,那时太阳正进入最活跃期,届时将遭受强烈的太阳辐射。

  不过你也不用担心,太阳辐射也有一个好处,它所携带的大量带电粒子产生的磁场,会让宇宙射线粒子偏转,排斥掉后者。所以太阳辐射强的时候,宇宙射线反而会弱些,而这类粒子本来是最难屏蔽的。至于来自太阳的辐射则比较好办,屏蔽的最佳材料其实就是水。

  “火星1号”计划把几千升水跟宇航员一起发射,这些水装在一只只金属壳里,围住宇航员的卧舱。起初,它们是纯净水,随着飞行持续,越来越多的纯净水被消耗,宇航员将把回收的废水,包括尿液,装回金属壳,来防太阳辐射。

  一旦抵达火星表面,宇航员面临的辐射危险就小多了。从“好奇号”发回来的数据显示,火星表面的辐射并不比空间站里强。如果太阳辐射突然增强,比如太阳产生耀斑或太阳暴,火星殖民者们可以逃到地下的紧急庇护所,或者火星山洞里去躲避。

  如果首批定居者在火星上扎下根,未来还可以考虑让他们生孩子。

  不过,我们目前对于在火星重力环境下妇女怀孕的情况了解不多,火星殖民者需要先在基地用动物做实验。如果条件允许,最早的“火星娃”估计要在人类登陆火星10~15年之后才会降生。他们将成为土生土长的真正火星人!

    

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