火星上的衣食住行 人类本世纪将征服火星 组图

ottawa

火星上的衣食住行 人类本世纪将征服火星 组图

☕打印版 ◪圖片版◫PDF

人类在20世纪60年代末首次登上月球时，科学家曾预测，我们在20世纪末就能征服火星。然而时至今日，火星仍是一片无人踏足的处女地。相比无人探测器，人类离开地球家园，需要考虑许多生命支持的问题，简而言之，在火星上，衣食住行都是科学难题。

不过最近几年里，事情正在发生一些变化。你或许已经被奥巴马的“2030登陆火星”计划以及SpaceX老总的殖民火星PPT也让人觉得眼花缭乱，虽然还存在着种种不确定因素，但不管怎么说，人类进军火星脚步已经越来越近了。图为SpaceX提出的星际运输火箭概念，起飞重量达到1万吨，可将500吨的星际飞船送入太空。

善于捕捉科技动态的好莱坞，也不失时机地拍出了《火星救援》这样的电影，用一贯高水准的特效和扎实的科学基础向我们揭示了人类想在地球以外的星球求生，会面临哪些麻烦。

在深空探索方面起步不算早的中国，也已经准备在2020年前后实施自己首次的火星着陆探测器计划——萤火二号。就连并不发达的印度，也在前不久成功发射了自己的火星探测器。一时间，对火星探索的竞争风起云涌。

火星的表面。火星是离太阳第四近的行星，目前对它的勘测结果认为，殖民火星是人类迈出地球时所面临技术难度最低的。不过即使这样，我们想要在火星扎下根，仍面临着不少麻烦。

踏出地球的根源在于我们能否获得能源——要在一个温度常年低于零下的星球上长期驻留，我们需要大量的电和热。不过以现有条件，这已经不是个障碍。事实上，早在上世纪50年代，我们的技术就能造出重仅数百公斤的太空用核反应堆。在人类开发火星的初期，一座小型的核反应堆足以满足我们的需求。

太阳能虽然转化率低些，不过火星的大气层远比地球稀薄，太阳辐射穿透时损失的能量更少，设置在火星的太阳能电池反而更有效率，唯一的麻烦是需要注意火星上糟糕的沙尘暴天气。

另一个有力的能源补充就是风能，火星拥有充沛的风力资源，正是它们发挥功效的好地方。太阳能和风能虽然单位面积产生的电量较小，但它们成本低廉便于维护，很适合大面积部署。

你说水？是的，想在火星扎下根，怎么可能少了水？从人的饮用和洗涤，到制造燃料和氧气，到农作物种植和设施建设，种种生产活动都离不开水。完全依赖从地球送水不现实，幸运的是，对火星的科学探测已经证实，火星表面蕴藏着大量的水，一旦人类打算长期停留，建立一套高效的取水装置肯定是最高优先级。

有了水和能源，我们还需要一个安全的庇护所。一开始，人类宇航员可能要“蜗居”在登陆器兼任的居住舱里，但要开展更大规模的科研和生产工作，只靠这点空间是远远不够的。

近些年正在兴起的充气太空舱是一个不错的解决方案。这些高分子材料制成的软质外壳虽然看上去很脆弱，但其实它能帮宇航员抵御绝大多数致命伤害。更重要的是，充气式太空舱在压缩状态下占据的空间很小，很适合在星际旅行途中长途携带。

更远的将来，当人类在火星站稳了脚跟，我们甚至可以就地取材，利用当地的土壤制造水泥，进行更大规模的建造——比如在火星上的陨石坑里建造大型穹顶，这样既节省材料和工时，又便于利用宝贵的阳光。

当能源、水源和住所准备就绪，宇航员们就迫不及待地要拓展自己的势力范围了。上个世纪的阿波罗登月行动中，宇航员们就曾先后携带3辆月球车在月球上享受了一把异星兜风的乐趣。既然我们想要征服火星，没理由只靠自己的双腿开疆拓土。

其实我们人类已经成功地在火星上投放了多台无人火星车，其中几辆直到现在都跑得好好的，超出原来的寿命预计。制造出能在火星上漫游的车辆，这点在技术上毫无难度。

美国宇航局曾测试过用于地外星球长期任务的载人车辆，这辆看起来十分卡通的怪车正是用于在一个重力大约是地球一半的星球上巡弋所设计的。唯一麻烦的是火星大气中缺少氧气，车辆只能使用电作为动力，这大大限制了车辆的续航性能。

不像被真空笼罩的月球，火星上还有着相对稠密的大气层，这意味着人类可以使用和地球上飞行原理类似的各种飞行器。目前美国计划的火星探测行动中，携带固定翼无人机已被纳入考虑范围。这意味着当人类的火星殖民点发展到高级阶段，我们也能搭乘飞机在相隔较远的殖民点间快捷移动。

在进驻火星初期，宇航员们的食谱很可能会和现在的国际空间站同行差不太多，主要依靠地球送来的真空包装食品。漫长的运输周期和高昂的成本对火星殖民计划造成不小的压力，所以必须探索更廉价的食物来源，在火星上种菜成为必然选择。

马特·达蒙在电影里已经向我们展示了火星上种马铃薯维持生计的手段。宇航员的排泄物和其它有机垃圾将成为最初改良火星土壤的珍贵肥料，再加上从当地提取到的水，好，现在你也可以拥有一块小小的菜地了。有了菜地，就意味着饲养鸡只也可以提上日程，当火星上能自主出产动物蛋白，就意味着食物问题得到基本解决，尽管顿顿都是鸡肉会让人腻味。

另外可别忘了，种菜、做饭可是我们中国人的“种族天赋”。假如有一天中国也加入了殖民火星的大军，相信这门祖传的手艺一定会被“发扬光大”，让来到中国火星基地的外国同行目瞪口呆。或许，一道大盘鸡就能把他们征服。

要在茫茫太空进行经年累月的航行，个人卫生是个不得不加以重视的问题。宇航员的洗澡问题其实早在“天空实验室”的时代就有了解决方案。未来探索火星的勇士应该感到幸运，火星表面也是存在重力的，所以在火星上可以采用像地球一样的普通淋浴方式，这比空间站上舒服多了，只是水和浴液的用量肯定会受到严格限制。

在一个遍地都是沙尘的星球上长期值守，除了沐浴，衣物清洁也是个严峻的问题。要知道，在荒凉火星，最近的洗衣店也在5500万公里以外。

多年来，宇航员们一直“奢侈”地使用着一次性衣物，甚至今天国际空间站的乘员一条内裤穿好多天……然而一趟火星任务持续时间更加漫长，在寸土寸金的飞船和火星前哨站里，继续给宇航员准备大量一次性衣物显得不太经济，宇航员们或许需要一台洗衣机。

好奇心催促着我们永远不要停下前进的脚步，相信在不远的将来，殖民外星将不再是虚幻的梦境。而火星，正是人类踏上星辰大海征程的第一步。