火星我们在红色星球上的未来

　　5月15日，天问一号成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。天问一号任务实现了我国首次地外行星着陆，是中国航天事业发展中又一具有重大意义的里程碑。
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　　人类的一大步
　　21世纪30年代的某一天，一片奇怪的阴影从火星泛红的远景中滑过。
　　第一批来自地球的远征队员抵达火星，这一历史性的行动平衡了随性混杂起来的火箭推进力、坚定的意志和难得一见的运气等因素。飞船在接近这颗行星时，伸出了着陆架。人类利用动力装置在火星上进行安全的降落是一场名副其实的烈火试炼。
　　无人航天器之前就曾造访过那里。在过去的几十年里，火星经历了飞掠、环绕、撞击、雷达脉冲、相机测绘、监听、伞降以及弹跳、翻滚、铲挖和钻孔、嗅闻、烘烤、品尝，还有激光攻击。
　　但是迄今为止，人类对火星的探测还有最后一件事没有完成，那就是人类亲自踏上这颗红色行星。到了21世纪，人类有望第一次把脚印印在这颗遥远行星的沙尘表面。不过，踏上火星只是第一步，难的是在火星上长期生存下来。
　　把这么多人从地球送到火星上拓荒，要历经长达数月的旅程，需要带上大量补给和装备，还有防辐射设备。这意味着要把千百吨重物一次发射离开地球，这一切全靠重型运载火箭的帮助才能得以实现。
　　科学家和工程师们很早就开始为人类的第一个火星基地寻找理想的地点。最佳基地位置的选择并不仅仅出于安全的考虑，还必须有极高的科学探索价值，或者说，可以为人类在这颗红色行星上寻找生命的第二个摇篮提供线索。
　　此外，人类要想在这颗红色行星上停留足够长的时间，就应当着眼于本身的资源。目前，一组新的航天器正计划搜寻火星的地下水冰。火星和地球之间距离遥远，因此尽管讯息可以以光速传播，但这两个世界之间的通信还是会有延迟。
　　火星上的思想
　　宇航员们前往火星的旅程漫长而又危险，它是长跑运动员孤独感的行星际版本。且不说要达成长期驻留火星这一目标所带来的心理紧张，光是面对并忍耐初到这颗红色行星时的情绪和精神上的波动就已经够艰难的了。
　　谁应该去火星呢？而他们又适合飞行吗？在每个人的旅行包里，有哪些是旅居火星的必备物资呢？关于人类如何应对极端环境并在其中生活，这里给出了一些早期的线索。
　　人类个体已经通过多种方式在为前往火星的漫漫征途开展训练。国际空间站就成为评估长期空间任务会对宇航员们造成何种影响的社会心理中心。一个历史事实是：美国天空实验室（Skylab）的一支机组曾于20世纪70年代罢工，因为地面飞控人员对他们提出了太多的要求。在持续84天的最后一次天空实验室飞行任务中，机组人员抱怨日程排得太满，他们疲于奔命。为了要让地面控制部门清楚无误地了解他们的呼声，他们随后就发起了为期一天的罢工。
　　最近，两位ISS的宇航员美国宇航员斯科特凯利和俄罗斯宇航员米哈伊尔科尔尼延科录制了一段充满教育意义的旅行纪录片。他们在轨道上待了近一年的时间，完成了一次突破性的续航任务。他们应对和消除孤独感的方法为未来执行火星任务提供了思路。
　　效力于NASA的同卵双胞胎宇航员斯科特凯利和马克凯利参与了一项研究，它被明确地称为双胞胎研究。该地外研究的目的是观察空间飞行在宇航员斯科特身上可能诱发的影响和变化，其参照系是他在地球上的孪生兄弟马克。这项对拥有相同基因但在不同环境中生活了一年的两个个体的新颖评估是由高校、企业和政府实验室的专家协作开展的多层面国家研究项目。
　　这项研究包含的生命科学问题诸如：人类的免疫系统在太空中是如何变化的？空间辐射会使太空旅行者未老先衰吗？微重力对人类消化有什么影响？为什么宇航员报告视力发生变化？以及所谓太空迷惘（spacefog）现象地球轨道上的一些宇航员过去曾报告过的注意力不集中和精神迟钝究竟是怎么一回事？
　　估测绕火星飞行机组的空间辐射风险一直是个居于核心的重要问题。宇航员们在地球之外旅行的另一项值得忧虑的问题是患致命癌症的风险。在如国际空间站这样紧贴地球的近地轨道旅行中，宇航员们在一定程度上受到了地球磁场和这颗固态行星本身的庇护。但前往火星则是另一回事：宇航员们会暴露在宇宙之中。一些研究指出，辐射会对中枢神经系统造成危害，甚至会加速阿尔茨海默病的发展。
　　想象一下，去一趟火星回来后，却不记得这次冒险。对许多人来说，这似乎不可思议。在把人类送上这颗红色行星之前，还有一长串医学问题需要专门研究。
　　生命的迹象
　　自美国的海盗1号（Viking1）和海盗2号（Viking2）着陆器登陆火星，至今已历时40年，它们被送去探查火星生命的前景，是灭绝还是存世。多年的数据解读和26次生命搜寻实验之后，这些先驱机器人似乎已经做出了回应：你能重复一下这个问题吗？尽管参与海盗计划（Vikingproject）的大多数研究人员相信它报告了火星上无法探测到生命，但这个判断并非没有异议，探索还在继续。数十年以后，由多国承担的几十亿美元资金耗费在了火星飞船上，但对这颗行星过往或现存生命的调查依然持续即使火星上的生命早已逝去，甚至根本就没有存在过。
　　NASA的下一辆核动力火星车于2020年发射，它将与好奇号火星车一道，去扫描因地质多样性而被选定的地形，寻找过往生命的迹象，收集火星生命样本，以便最终将其运回地球这是一项耗资巨大且颇具争议的任务。尽管地球作为火星生命样本接收端的风险被认为是极低的，却并非为零。运回火星生命样本很可能意味着要应对生物学上的烫手山芋，更不必提还有关于火星爬虫吞噬地球生物圈的激烈言辞和公众担忧了，就像迈克尔克莱顿的《仙女座菌株》中所描述的灾难一样。
　　探险者们甚至需要当心他们从外面带进火星住所的东西。考虑到阿波罗月球行走者的遭遇：在月球上昂首阔步并返回他们的登月舱后，阿波罗的机组人员注意到他们带着月球尘埃颗粒进入了住所。在脱去头盔的时候，有些人把闻到的气味比作壁炉里的潮湿灰烬。我能说的是，对这种气味，所有人的瞬间印象就是用过的火药味。绰号杰克的阿波罗17号宇航员哈里森施米特回忆道，他曾于1972年12月在月球表面行走过。因此对21世纪的宇航员来说，在火星上调整脚步和嗅觉是设计居住地及确立居住习惯时要权衡的因素。
　　全球视野
　　全世界对抵达火星一睹美景的渴望与日俱增。20世纪60年代初的美苏太空竞赛已成往事，主导思想也不再是20世纪那种要抢占上风的理念。如今，有一批国家正在学着通力合作，共同开发抵达火星所需的技术。全世界很多国家，包括美国传统太空伙伴以外的一些国家，都在思考、谈论并致力于向火星发射航天器，并希望最终将人类送上火星。
　　例如，欧洲、俄罗斯、中国和印度之间，以及美国和其他国家的航天合作，很可能会形成合力，使着陆火星在经济上更为可行，在技术上也更加现实。同样令人兴奋的是，私营企业日益增长的热情也大大推动了人类火星之旅的进程。如今，已经有一大批国家把目光投向了火星。
　　在美国总统巴拉克奥巴马发表2015年国情咨文时，宇航员斯科特凯利就坐在观众席上，他即将开始自己的外太空之年。奥巴马总统和国会以欢呼向他致敬，随后总统敦促国会支持重启空间计划，目标是进军太阳系，不仅要抵达，还须能驻扎。这些话再次证实了他2010年4月15日在佛罗里达州肯尼迪空间中心发表的有关空间探测的演讲。我们希望到2025年能够拥有适于长途旅行的新型宇宙飞船，开启月球以外的首次载人深空任务。奥巴马总统说道，我相信，到21世纪30年代中期，我们能够把人类送上环火星轨道并让他们安全返回地球。再往后，我们可以让人类着陆火星。我满怀期待地迎接这一天的来临。
　　着陆火星
　　展望长达半个世纪的火星移民历程是最佳的占卜。当然，仅仅是描绘密封、圆顶的飞地组成的封闭式社区，这想象得也太简单了。危险总是存在于探索的边界，用T。S。埃利奥特的话来说，只有那些敢于冒险走得极远的人才有可能发现他们能走多远。微重力、长期旅行、辐射、宇宙线，这些恐惧因素将会被克服吗？它们将会被其他我们从今天的观点出发无法预言的因素所取代吗？有许多专家说，我们需要为一场巨大的变革做好心理准备。
　　我们将不只是登陆火星，还要在那里建立社区。从这一假设出发，我们需要预料到长期生活以及最终在第四行星上生育的生物学影响，首先要考虑的是辐射影响。人类在火星上的主要健康问题是辐射暴露。宇航员在火星长途跋涉时，将暴露在银河系宇宙辐射和周期性太阳风暴期间增强的辐射中。辐射暴露的最大威胁是有可能在安全返回地球后的某个时候死于辐射诱发的癌症。弗吉尼亚州福尔斯彻奇的一家研究基金会ANSER的空间辐射专家罗恩特纳这样说道。有限的研究也表明，辐射暴露可能造成的影响会在一次长期任务期间而不是几年后显现。特纳补充道，退行性或急性影响可能包括心脏病、免疫系统有效性降低，甚至是患阿尔茨海默病类神经症状的潜在风险。
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