登陸火星倒計時開啟 未來15年人類是否做好準備？

北京時間1月14日消息，據國外媒體報道，人類抵達火星的倒計時已開啟，但是我們做了什麼計劃？我們準備好登陸火星了嗎？如果你想去火星，2018年將是一個非常好的時機。今年7月份，地球和火星之間的距離比過去15年的任何時候都要近。

未來15年，地球人類能否克服各種困難登陸火星表面嗎？

這兩顆行星不會出現在「近日點沖（perihelic opposition）」，意味著火星抵達其橢圓軌道的近地點，而地球同時在火星和太陽之間穿過。

地球和火星將相隔3500萬英里，依據地球的標準，該距離在星際旅行比例上並不算遙遠。理論上，人類可在200天之內完成單程旅行，相比之下，當兩顆行星距離較遠時，需要大約250天的單程旅行時間。

不幸的是，我們並未準備好2018年將人類送到火星表面。丹尼斯·提托（Dennis Tito）的靈感火星計劃曾選擇2018年發送一對已婚夫妻在火星軌道「低空飛越」，但事實證明這項挑戰困難較大，最終任務被取消。

近年來，我們研製的探測車和機器人取得了巨大的技術突破，但是我們仍然需要了解人們如何安全、成本較低地到達火星。目前科研人員仍在不懈地努力著，經過15年的時間，地球和火星即將再次到達最近距離。美國宇航局打算在火星表面實現首個載人太空任務，SpaceX公司計劃在2024年制定一個更宏偉的目標。

因此問題在於：我們是否準備好登陸火星？如果我們未來15年計劃登陸火星，我們需要解決三個嚴峻的挑戰：火箭、不安和輻射。以下是這些問題的簡要總結，以及今年及以後如何克服這些挑戰的計劃。

火箭

將人類送到火星表面成本非常昂貴，基於當前的技術，一項火星往返任務的成本最高可達5000億美元。在漫長的火星旅行中是否需要攜帶食物？即使不考慮這些細節問題，將成本降低和改變火星費用開支最重要的影響因素是建造可重複使用的火箭。

這有可能實現嗎？SpaceX公司埃隆·馬斯克（Elon Musk）對此充滿信心。今年他們已成功發射和著陸「獵鷹9號」火箭，2018年，SpaceX公司計劃首次測試「獵鷹」重型火箭，如果試飛成功，這將證實SpaceX公司具備在地球軌道之外發射太空飛船的能力。

接下來又會發生什麼呢？SpaceX公司最終計劃使用一種叫做「BFR」超級火箭代替當前的太空飛行工具，據稱，BFR火箭可以承載100人，運送物資可達15萬公斤。最重要的是，BFR火箭的部件多數是可重複使用的，從而大幅降低了成本費用。

這項計劃聽起來不錯，什麼時候我們將發射BFR火箭？目前，兩項BFR太空運載任務計劃2022年完成，並最早於2024年完成兩項太空貨運和載人任務。

那麼，你會認為我們在15年之內準備好登陸火星嗎？是的，幾乎可以肯定，SpaceX公司的時間表可能推遲，但是基於馬斯克之前的規劃記錄，當前進展情況非常不錯。

不安

火星太空之旅將是非常枯燥無聊，太空旅行長時間的無聊不安，以及生活中沒有刺激，凝視著漆黑的太空，會導致人們抑鬱和專註力失調。

但是前往火星的是宇航員，他們可以處理這些問題，對嗎？是的，宇航員都是通過集中心理測試，但是歷史上沒有任何一項太空任務能與無聊的火星旅行相比。

那麼我們應當如何做呢？在地球上我們可以學到許多東西，其中一個例子就是「Hi-Seas（夏威夷太空探索模擬和模擬項目）」，該項目已運行了5年時間，一組「宇航員」在火山一側隔離生活長達8個月時間，其目的是模擬火星上的生活條件，做好充分的心理準備。

我們從中學到了什麼呢？處於枯燥無聊的一個最佳方法是保持忙碌，在夏威夷的模擬實驗中，參與者每天的日程都安排大量的工作。一年之後，另一支研究小組也參與該項目，我們從中學到了更多的東西。

處於忙碌工作，沒有休息娛樂時間，馬斯克認為，對於想要去火星的人們而言，這樣的太空旅途必定充滿樂趣。目前，BFR科員艙具有許多人性化設計，其中包括：零重力遊戲室、電影院、演講廳、休息艙和餐廳，馬斯克相信太空乘客們會玩得非常開心。

那麼我們在未來15年能做好火星旅行的準備工作嗎？目前沒有方法進行驗證，只有開始火星旅行我們才能知道，但是目前有一些積極的跡象表明我們未來不久可以實現火星旅行。

輻射

輻射產生的問題是什麼？危險的宇宙和太陽輻射會導致視力下降，患有痴呆症和癌症。單程火星之旅可能使人們暴露於核電站工作人員年均輻射量15倍以上的危險環境。

如何保護宇航員免遭太空輻射？這裡有一些屏蔽選擇方案，例如：比較厚的太空艙外殼或者水套式結構，但是這些裝置很容易被任何高能量射線穿透。當然，輻射屏蔽設施的成本並不低，同時，屏蔽設施增加了質量，增大了燃料消耗，從而增大的任何太空任務的成本。

那麼我們該如何應對呢？在未來的十年里，重點是研究分析。來自國際空間站、火星科學實驗室以及「旅行者1號」探測器的觀測數據，將幫助我們更精確地繪製「太空氣候」圖像，這將有助於我們更好地規劃和安排太空任務的時間。

2018年將有什麼事情會發生？今年5月份，美國宇航局將發射期待已久的「火星洞察力太空飛船（Mars InSight）」，預計今年11月登陸火星，其主要任務是探測火星表面的地震活動，該飛船機載磁力計將用於檢測火星表面太陽風的輻射狀況。

那麼長期來看呢？最終，最好的解決方案可能是更快速地抵達火星，並儘可能減少暴露太空輻射的時間，這將意味著我們需要運行速度更快的火箭。

我們在未來15年能做好登陸火星的準備嗎？目前尚不確定，輻射可以說是我們面臨的最大威脅，此外，將人類送到火星的挑戰也是巨大的。但是機遇也是如此，我們依然樂觀地認為，未來15年將在火星表面看到人類足跡。正如馬斯克曾說過的：「我認為如果我們是一支宇宙飛行文明和多行星物種，那麼未來人類的發展前景將非常令人興奮和充滿樂趣。」

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