中國人能第一個登上火星嗎？答案將在2030年揭曉

很多關心中國航天的網民們都知道，中國的航天計劃中，有一項就是在十年內運送一輛火星車進入火星地表勘探。然而，美國的計劃這次又要領先了——NASA決定在2030年代，進行火星載人登陸計劃。

圖為2030NASA火星之旅的官方示意圖

載人登陸火星，是人類自航天時代開始以來的終極夢想之一，人類一直在地月系中兜兜轉轉，從未有一個人類踏上其他行星。

事實上，登上火星的難度，遠遠大於登上月球的難度。畢竟月球是地球的衛星之一，距離僅僅只有三十八萬公里。而地球到火星的距離，最近時也有五千五百萬公里，遠的時候更是遠達四億公里！

畢竟，地球和火星是兩個圍繞太陽公轉的行星，每兩年會接近一次，這兩年一次的接近機會，一般稱為地火發射窗口期。而每過15-17年，才會有一次"火星大沖"，這個時候，地火距離才會接近到最近的五千五百公里左右。

圖為一次地火發射窗口期的示意圖

想要登陸去火星，就必須在窗口期之前"收拾行裝"，然後踏入地火轉移軌道開啟征程。

不過，具體要收拾什麼行裝呢？

單一一艘飛船前往火星就目前來說還是不可接受的，因為人類目前研發中最大的SLS火箭近地軌道運載能力也僅僅只有130噸，如果改為進入地火轉移軌道，運力更是驟降。根本沒辦法運送多人漫長火星飛行所需的物資。

事實上，由於在飛行中需要防止航天員們抑鬱，必須有五到六位以上的航天員一起航行，才能保持基本的人際交流。六位宇航員的來回飛行，恐怕要兩年以上，那麼這些物資，就必須要有一個足夠大的飛船才能帶走。

圖為NASA登火組合器方案之一，當然，僅僅是之一

於是，登火組合器計劃應運而生，這個複雜的組合相當於一個太空中的移動空間站。其將被建造在月球軌道上，由居住艙、推進艙和各種儲存艙組成。SLS太空發射系統將肩負這些艙段的發射工作。

圖為SLS太空發射系統超重型運載火箭

這個組合器可能和國際"深空之門"月球軌道太空站對接，也有可能會由深空之門的宇航員進行遙控操作。待登火組合器組在月球軌道組裝完成之後，獵戶座飛船將會把宇航員運送進入組合器，隨後開始他們的火星之旅。

漫長的火星之旅將由組合器的推進艙推動，目前有兩個推進方案，一個是使用粗暴的化學能火箭推進，其推力大加速能力強，但是很顯然需要攜帶大量的工質。方案二則是要使用大量並聯的離子推進器。

圖為組合器的化學能火箭方案

經過漫長的飛行之後，航天員們將使用反推火箭或者降落傘降落在火星表面，然後開展他們的研究生活——上個窗口期就會有飛船前來放置預製的火星研究基地和生活艙以供他們使用。

但是，最難的地方，在於怎麼把他們活著帶回來，就目前為止，人類還沒有完成過一次的火星返回任務。宇航員們都願意為了人類事業而犧牲，但不代表我們非要要求他們這麼做。有兩個方案，一個是提前預置的火箭將把宇航員從火星地表送回到火星軌道的組合器，然後返航回家。另一個方案則是宇航員們雖然有提前送來的火箭結構，但是需要自己在火星製造燃料——或許是電解水產生的氫氧，也有可能是產生的甲烷和氧氣。

事實上，NASA的火星計劃將是人類有史以來最為偉大的計劃之一，其意義甚至遠大於阿波羅計劃，人類將真正成為多行星的生物。而中國航天，也要奮起直追，畢竟我們的征途是星辰大海。（利刃/TO）

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