北京時(shí)間 9 月 10 日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，如果要在太陽(yáng)系內(nèi)進(jìn)行一次行星際旅行，考慮到天氣、地表?xiàng)l件等問(wèn)題，我們的可選項(xiàng)其實(shí)并不多。金星太熱，早在我們到達(dá)其地表之前，就已經(jīng)化為灰燼了。冥王星則又太冷，最冷可達(dá)零下 240 攝氏度。而海王星、天王星、土星和木星又主要由有毒氣體構(gòu)成，就算氣體下方有固體地表，這些氣體也足以致我們于死地，更別提這些行星上的風(fēng)暴了。
除地球之外，火星是唯一一顆位于太陽(yáng)系宜居帶中的行星。在過(guò)去大半個(gè)世紀(jì)里，人類(lèi)成功登上了月球，向冥王星送去了探測(cè)器，甚至有探測(cè)器成功飛出了太陽(yáng)系邊緣。已有好幾架探測(cè)器在火星表面成功登陸，包括 NASA 的毅力號(hào)、中國(guó)的祝融號(hào)等等，它們?cè)诨鹦潜砻嫠奶幱问帲臄z照片、收集數(shù)據(jù)，然后傳回地球。
那么，人類(lèi)為何至今仍未親自飛往火星呢？
據(jù) NASA 解釋?zhuān)朐诨鹦巧祥_(kāi)展載人任務(wù)，還有許多障礙需要攻克，比如技術(shù)創(chuàng)新、進(jìn)一步了解人體、以及如何適應(yīng)另一顆行星上的生活等等。
NASA 約翰遜太空中心人類(lèi)火星建筑團(tuán)隊(duì)帶頭人米歇爾?盧克、以及 NASA 空間技術(shù)任務(wù)理事會(huì)首席工程師杰弗里?希伊指出，這些障礙主要可分為幾大類(lèi)：如何到達(dá)，如何登陸，如何生存，以及如何離開(kāi)。
漫長(zhǎng)的旅途
“第一大障礙是距離?！北R克指出。火星在近地點(diǎn)距地球約 5500 萬(wàn)公里，但地球與火星之間的距離并不會(huì)一成不變。地球與火星按照不同的半徑和速度圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，因此在兩者之間往返的時(shí)機(jī)有好壞之分，更何況我們不僅想盡快飛到火星，還想盡快飛回來(lái)。
“開(kāi)往火星的‘列車(chē)’每隔 26 個(gè)月發(fā)出一班。”希伊指出，上一次最佳窗口期為 2020 年 7 月，那大概是行星際航行史上最繁忙的一段時(shí)間了，短短兩周之內(nèi)，竟有三個(gè)無(wú)人火星任務(wù)發(fā)射升空。
不過(guò)，每次窗口期都可能有所不同。希伊指出，除了 26 個(gè)月的窗口期之外，還有一個(gè)為期約 15 年的循環(huán)，在此期間的窗口期條件會(huì)更加有利。但希伊指出，如果我們想讓宇宙飛船在最佳時(shí)機(jī)登陸火星，按照這一目標(biāo)設(shè)計(jì)出的宇宙飛船并不一定符合我們?cè)谄渌攴輧?nèi)的發(fā)射需求。如果將全部注意力都放在于最佳窗口期內(nèi)登陸火星上，就意味著我們每隔 15 年才有一次機(jī)會(huì)，造出的飛船用處也相當(dāng)有限。
人類(lèi)自身的問(wèn)題
除了技術(shù)之外，我們還需要搞清楚，人類(lèi)這種習(xí)慣于地球大氣和引力的生物要想在宇宙飛船上連續(xù)生存數(shù)月、該如何應(yīng)對(duì)低引力和密閉空間等問(wèn)題。
科學(xué)家研究這一問(wèn)題已經(jīng)有一段時(shí)間了，比如分析駐扎在國(guó)際空間站的宇航員們是如何應(yīng)對(duì)孤獨(dú)感和低引力環(huán)境、回到地球后又是如何應(yīng)對(duì)的。幾次登月項(xiàng)目也幫助我們對(duì)宇航員如何應(yīng)對(duì)低引力環(huán)境產(chǎn)生了一定了解。
此外，像 NASA 的 CHAPEA（一個(gè)為期一年的火星生存模擬項(xiàng)目）這樣的項(xiàng)目也能幫助科學(xué)家了解，當(dāng)一小群人在一起生活了很長(zhǎng)一段時(shí)間后，可能會(huì)發(fā)生什么樣的問(wèn)題。其它正在南極開(kāi)展的項(xiàng)目也能讓我們對(duì)可能發(fā)生的情況有所預(yù)期。這類(lèi)問(wèn)題可以幫助我們判斷，要想在火星上開(kāi)展一些基礎(chǔ)任務(wù)，究竟需要花費(fèi)多長(zhǎng)時(shí)間、以及需要派遣多少人手。
還有一個(gè)問(wèn)題是，如果長(zhǎng)時(shí)間生活在狹小的密閉空間中、并且缺少與外界的聯(lián)絡(luò)，人類(lèi)會(huì)產(chǎn)生何種反應(yīng)。“如果吃膩了帶去的食物，他們可沒(méi)法點(diǎn)外賣(mài)換換口味?！北R克指出。
不過(guò)，NASA 的阿爾忒彌斯計(jì)劃也許能幫助我們應(yīng)對(duì)一些意想不到的挑戰(zhàn)。該計(jì)劃的目標(biāo)是，讓生活在月球上的人口數(shù)量維持可持續(xù)的水平。許多在月球上日常生活所需的技術(shù)、以及月球環(huán)境條件對(duì)人類(lèi)造成的影響，都可以在未來(lái)的火星計(jì)劃中發(fā)揮作用。
登陸
到達(dá)火星軌道只是完成了任務(wù)的一半，在火星表面安全著陸也是一大挑戰(zhàn)。據(jù)希伊介紹，NASA 正在研發(fā)一款充氣式減速器，作用類(lèi)似于降落傘，可以在登陸裝置穿過(guò)大氣層的過(guò)程中起到保護(hù)和減速作用。要想真正著陸，飛船還需要用到一套類(lèi)似超音速反推器的裝置，可以抵消降落時(shí)的巨大推力，使飛船可以安全地落到地面上。
希伊指出，為攻克研發(fā)過(guò)程中的技術(shù)挑戰(zhàn)，NASA 計(jì)劃先向地球軌道發(fā)射一套這樣的系統(tǒng)，再讓它落回地球表面，觀察其性能如何。
成功登陸火星表面后，還可能遭遇另一重障礙 —— 沙塵暴。月球上的沙塵對(duì)宇航員就是個(gè)大麻煩，由于沒(méi)有風(fēng)或者其它外力打磨沙塵顆粒，這些塵土十分銳利，會(huì)在宇航服上磨來(lái)擦去。它們幾乎無(wú)處不在，還會(huì)對(duì)宇航員的眼部造成刺激。
由于火星上有外力可以侵蝕沙塵顆粒，火星上的沙塵也許不像月球上那么銳利，但沙塵暴的規(guī)模有時(shí)十分龐大。例如 2018 年，機(jī)遇號(hào)火星車(chē)在遭遇了一次沙塵暴之后便“下線”了。盧克指出，研究人員對(duì)火星沙塵暴已經(jīng)有了不少了解，但還不確定與之前觀察到的相比、會(huì)不會(huì)還有更猛烈的沙塵暴。
除了給宇航員或設(shè)備帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)之外，沙塵暴卷起的塵土還可能遮蔽陽(yáng)光，導(dǎo)致靠太陽(yáng)能運(yùn)行的設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)無(wú)法正常工作。
火星上的設(shè)備也是一大問(wèn)題。希伊指出，在開(kāi)展載人任務(wù)之前，也許要事先單獨(dú)送一批設(shè)備過(guò)去才行。
“那些設(shè)備必須先行到達(dá)、并且通過(guò)檢查，我們才能考慮送宇航員過(guò)去?！?/p>
另一大障礙是宇宙飛船。據(jù)希伊和盧克估計(jì)，這艘宇宙飛船至少要有一個(gè)足球場(chǎng)那么長(zhǎng)才行，具體取決于采用何種推進(jìn)技術(shù)、以及送去多少人。總體積也許比國(guó)際空間站稍小一點(diǎn)，也可能比國(guó)際空間站大得多。
希伊和盧克都認(rèn)為，我們也許能在本世紀(jì) 30 年代實(shí)現(xiàn)火星登陸。下一次“火星載人往返游”的最佳窗口期在 2033 年，只是不知道那時(shí)的政局、預(yù)算和技術(shù)是否能做好準(zhǔn)備。但在此之前，我們每天都在不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)。
“我們已經(jīng)為前往火星做了大量鋪墊工作?！北R克指出。
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