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30秒到达火星 在地球玩转火星

2014年02月07日 13:38:35 来源: iw-cdn.iweek.ly
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  早在 1877年,意大利天文学家乔丹尼·斯基亚帕雷利(Giovanni Schiaparelli)在描绘第一幅详细的火星图时,便将这颗红色星球想象为人间天堂,甚至把地图的各大区域标注为伊甸(Eden)、乐土(Elysium)、阿卡狄亚(Arcadia)和乌托邦(Utopia)。从那时起,去往这颗被认为是除地球外最适宜人类居住的星球定居,就一直是科学家们的探索和开发的目标。

  美国国家航空航天局(NASA)今年1月公布了其正在建设的全球最大火箭“太空发射系统”(Space Launch System)的最新照片。这个高384英尺(约117米)、重650万磅(约3000吨)的庞然大物将被用于发射更多的行星探测器,也有望为未来人类登陆火星铺路。事实上,对于登上火星雄心勃勃的,不只是如NASA这样的官方航天组织——荷兰的一家非营利组织“火星一号”(Mars One)去年宣布将在2023年挑选两男两女四名地球人移民火星定居后,便吸引了约140个国家和地区超过20万志愿者的报名。且不论这样的定居设想是否真的能够如期实现,地球人对于这颗红色星球的想象和期待可见一斑。如今,在美国犹他州最偏远的一片沙漠中,“火星协会”(Mars Society)组织甚至在NASA的帮助下,建造了一个全模拟火星环境、功能完备的火星基地——火星沙漠研究站(Mars Desert Research Station,简称MDRS)。一批又一批的火星爱好者们涌向这里,只为寻找挽救地球和人类生命的办法,为 “火星生活”成为现实的那一天做准备。

30秒到火星

  距离犹他州汉克斯维尔60多公里的沙漠有着美国最昏暗的天空,在这片赤红的不毛之地上,到处都是裸露在地面上的巨大岩石。尽管气候比火星温暖,但这里的地形和地貌都与火星非常相似。坐落在这里的火星沙漠研究站,由一条不起眼的小路与外界相连。在这条凹凸不平的小路上行驶,车速无法高过8公里/小时。

  研究站实际上是一座两层楼高的马蹄形建筑,分为上下两层。第一层被分割为几个区域,分别用来放置各种测量、冷却、加热、操作设备和宇航服等;第二层则是起居室,里面散落着电缆、电脑和收音机等日常用品,墙上则贴满了火星地图和“宇航员”们的工作日志。研究站中的“宇航员”两星期轮换一次,每次都保持四男二女共六人。他们依靠配给的食物生存,在研究站里进行各种科学实验。正如在研究站中生活过两周的NASA的生物学家拉拉·维梅尔卡蒂说:“我们每天做的一切都必须如同在另一个星球上一样。”

  根据科学家的预测,地球至火星航行的最短距离为2.25亿公里,至少需要6个月的时间。而在火星沙漠研究站,穿戴好宇航服的“宇航员”只需要用30秒时间通过气闸,便能开始模拟在火星执行舱外任务的桥段。项目副主任阿尔特弥斯·韦斯坦伯格说,研究站的存在“给了科学家一个研究平台,让我们了解如何在火星上生活,并向其他太空机构提供火星适合生存的证据。”

  “火星协会”主席罗伯特·朱伯林也表示:“这里的一切就像是彩排,我们期待发现哪些装置在火星上可以运作,哪些不行,哪些技术、材质、工具还需要继续研究。”尽管大批大批的科学家们乐此不疲地蜂拥向这座研究站,但他们都清楚地明白对于人类来说,真正去往火星并定居生活是一件既挑战人类极限而又耗时耗力的巨大工程。

活着到火星就是传奇

  在现实中,要把搭载人类的飞船送上火星极为困难,尽管NASA已经在纸面上设计出了理论上可以执行这项2.25亿公里航行任务的核动力飞船。然而,当把人的因素考虑进去时,一切都变得棘手起来,甚至是致命的。

  事实上,太空对于人类是个极其危险的地方。一旦宇航员脱离了地球的保护性磁场,太阳射线将在他们的体内积累,从而增加他们罹患癌症的可能性。而即便是在太阳的弱活动年,即太阳粒子风暴最弱的时期,这些射线也极其危险。因此在飞往火星的7个月中,必须保证宇航员完全被保护性的磁场包围,而这项技术恐怕要耗费人类数十年的时间。除了射线,太空微重力的环境可能令宇航员们不得不眼睁睁看着自己的骨骼和钙质发生降解、肌肉萎缩,甚至还会因为长时间的隔离产生严重的心理问题。

  然而人类并不是如今火星项目中唯一需要送往火星的。为了维持宇航员在太空中的生存,人类需要许多东西:食物、氧气、帐篷,还有最重要的——燃料。根据科学家的研究,用于载人火星项目发射去太空的原始物资中将近80%都将是燃料推进剂。其他有限的搭载生存材料将使宇航员们不得不接受“大便汉堡”的摧残。当宇航员们历经千辛万苦终于踏上火星表面后,任何没有防护的户外活动都会让他们的血液沸腾,而与数十亿年来一直围绕着火星表面的有毒沙尘哪怕是进行最轻微的接触也会引起化学灼伤。而到达火星之后,执行任务的船员都不得不被困在火星上一年半载,这时必须给他们供应氧气,电力,食物还有水,让他们等着地球和火星的轨道排在正确的位置上,之后他们才有返回地球的机会。

  科学家们普遍认为,人类可能在20年后可以登陆火星,而非定居火星。然而荷兰“火星一号”创始人巴斯·朗斯多普(Bas Lansdorp)雄心勃勃在2023年就要进行人类去往火星的单程旅行的计划,却着实令人狐疑。加之其通过出售转播权来筹得项目资金的做法,更让人不得不怀疑,这到底是个拥有严密计划的科学工程,还是一场吸引眼球的商业真人秀?或许对于人类来说,与其不切实际地畅想,还不如脚踏实地将所有登陆火星的困难一一克服。

假装在火星

  尽管困难重重,但似乎没有什么能像这些看似不可克服的难题更能激起人类的挑战欲了。火星沙漠研究站和它建在北极圈内的加拿大德文岛的姊妹研究站一直试图进行各种实验来帮助人类在火星太空旅行中进阶。

  这些20多岁的科学家和工程师,怀抱着共同的目标:有朝一日前往火星。来这体验两周“火星生活”的他们在直径8米的白色模拟“太空舱”内,一切生活都遵循太空原则——时刻穿着太空服、戴头盔,只食用少量食物,就连与“地球中心”的通信也会模拟火星与地球的通讯状况,甚至还有延迟。他们用无线电汇报他们为期两周任务期间发生的各种问题:食物供应、日常锻炼、心理状况和尿液颜色等。一些有价值的数据都会被记录在NASA指挥部的数据库中,当最终真正的火星任务开始执行时,这些数据便会派上用场。

  此外,他们还会模拟舱外“火星行走”,脚蹬笨重的靴子,手戴大手套,身背与头盔相连的呼吸机。“我们必须通过一道气闸舱程序,而且在与外界接触以前必须穿上太空服。” 在火星沙漠研究站接受训练的NASA生物学家维梅尔卡蒂解释道,“我们每天做的事都必须好像是在另外一个星球上进行的一样。当然,我非常想成为第一个踏上火星的人。不过,第一个踏上火星的人必须是工程师。你必须能修理那些会坏掉的东西。我是作为一名生物学家被训练的,所以也许我会成为第一个在火星上发现生命的人!”在这样的模拟生活中,即使是平时看起来非常简单的动作都变得极其困难,例如提取土壤样本这样的工作到了“火星”上也会立刻成为“体力活儿”。

  然而,火星协会的队员们花上两周时间来到这个风沙肆虐热气袭人的沙漠里并不意味着这会成为未来某项火星任务的登机牌。他们在这里忙着进行的这些实验(比如可再生食物)将来会对某位接到电话执行火星任务的“幸运儿”提供巨大帮助。“在某种程度上,这挺好玩的,你距离任何地方都非常远,你必须得穿上太空服并假装你在另外一个星球上。有谁会不喜欢这么干呢?这就像是童年的梦想变成现实了。”一位在火星沙漠研究站执行训练任务的太空极客这样说。但是这颗红色星球上并不是所有事情都那么美好,所有人都在抱怨的问题就是食物了。每人三天一次的洗澡配额也是个问题。

  如今,这项试验正变得越来越有意义。项目参与者21岁的珍妮·白吉纳特表示:“同与我有着同样激情的人围在桌子旁讨论问题非常刺激,他们会激发你向着认定的研究方向继续前进。”这群年轻人拥有着卓越才华和一腔热忱,然而火星沙漠研究站所获得的资助却非常有限,资金基本只能依靠私人捐助。不过捐助者中不少来头不小,其中包括美国PayPal公司的创始人之一、现特斯拉汽车公司总裁的艾伦·马斯克(Elon Musk)。

  理论物理学家霍金曾说:“我不认为人类在1000年后还能幸存,因为会有太多意外事故降临到栖身于这颗行星的生命身上。不过我是个乐天派,我相信人类会走出去,找到适合居住的其他世界。”火星,应该就是霍金口中那个“未来将适合人类生存”的地方。

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