隨著航天水平的不斷提升,1961年蘇聯(lián)完成了世界上首次載人宇宙飛行,人類首次脫離了地球的束縛來到了太空,八年后的1969年,阿姆斯特朗成為了歷史上第一個在月球留下腳印的人類成員,邁出了人類的一大步。
雖然近些年各個國家沒有再次踏足其他星球,但探測器已經(jīng)遍布太陽系各個行星,一方面是為了了解整個太陽系的起源和發(fā)展,另一方面則是為了通過其他行星的演化判斷地球未來的走向。
地球的大小和資源固定,但人類數(shù)量則是呈指數(shù)級增長,未來移民是大勢所趨,我們目前已經(jīng)多次登陸月球,不過和月球相比,火星似乎更適合宜居,為何至今人類仍沒有實地前往火星考察?
回顧以往就能發(fā)現(xiàn),美國宇航局在早些年就制定了載人登陸火星計劃,最初的登陸日期大致設定在了2023年,后來因為各種原因推遲到了2035年。
近期美國宇航局長納爾遜又宣布,美國將在2040年送人類上火星,也就是說從計劃的原定日期整整推遲了十七年,并且未來還不能保證會不會再推遲,究竟是什么原因,導致人類登陸火星困難重重?
宇航員在漫長的旅途中,又會面臨哪些挑戰(zhàn)?
最重要的因素就是距離問題,登陸月球和登陸火星幾乎不是一個數(shù)量級,月球作為地球的衛(wèi)星,距地地球僅僅38萬公里,登月僅僅需要數(shù)天時間。
而火星則大不相同,當?shù)厍蚝吞栆约盎鹦沁B成一條直線時,地球和火星的距離最近,這就是登陸火星的窗口期,它每28個月會出現(xiàn)一次,但即便是在窗口期,距離也有5500萬公里,是月球的十多倍,而當火星和地球位于太陽的兩側時,距離將達到4億公里。
在距離懸殊的差異下,就引發(fā)了登陸火星的一系列難題。
首先,更遙遠的距離就意味著更多的補給物資以及更充足的燃料,也就是說需要動力更足的火箭,這就是當下的問題所在。
宇航員在外太空沒有任何資源可以獲取,日常起居用品和食物水源都需要提前準備好,一起打包進火箭,一般來說,宇航員在太空中執(zhí)行任務的時間為半年左右,比如我國近兩年的神舟載人飛船任務,會提前使用天舟貨運飛船把物資運送到天宮空間站。至于在國際空間站時間更長的駐留任務,中途也會運送補給。
但空間站相對較近,來回只需要幾天,那么到達火星需要多久呢?
以好奇號火星探測器為例,它于2011年11月發(fā)射,于2012年8月登陸火星,去程用時九個月時間,不加上火星駐留時間,僅僅是路途就需要花費一年半,所有的物資加起來重量將超過10噸,并且算上燃料重量,人類目前的所有火箭都不達標。
除去技術上的困難,就是宇航員在漫長途中將要遇到的挑戰(zhàn)。
人類適應了地球上的重力環(huán)境,在失重的太空停留時間過久就會導致肌肉萎縮和骨質疏松等一系列身體問題。返回地球時很難適應地球的重力環(huán)境,身體機能嚴重下降,另一方面則是精神上的折磨,宇航員將在完全密閉的狹小空間居住半年之久,對心理上本身就是個挑戰(zhàn)。
并且旅途中的食物也是特制的,它們存放的時間相較普通食物更長,這也就導致特制的太空食物算不上美味,只能說滿足最基本的人體能量需要,無法從中獲得美食的快樂。
宇航員在太空中也極易受到外來的威脅,比如隕石和彗星。宇宙飛船的艙板厚度一般只有幾毫米,一旦遭遇隕石襲擊艙內就會失壓,后果將不堪設想,即便運氣較好,隕石沒有擊穿飛船,飛船也有可能被隕石撞擊的偏離航向,如果誤差過于大,飛船將有可能在太空漂泊或是不可控的駛向宇宙深處。
當宇航員克服萬難來到火星時,真正的挑戰(zhàn)才剛剛開始,火星的大氣層非常稀薄,地表幾乎直接被暴露在各種宇宙輻射之下。
宇航員在室外活動時,必須配上厚重的宇航服才能開展工作,雖然火星探測車目前沒有在火星發(fā)現(xiàn)生命,但火星的確存在過大量水資源,誰也無法保證火星的某些地方是否存在微生物和細菌。假如這些微生物生命力頑強,回到氣候舒適的地球后,它們會如何發(fā)展就不得而知了。
我們?yōu)楹我M盡心力登陸火星?
和地球相比,火星的環(huán)境實在算不上宜居,它沒有大氣層,平均氣溫在零下60℃左右,也沒有發(fā)現(xiàn)水源。
但和其他星球相比,火星的條件已經(jīng)算十分優(yōu)越了,水星白天和夜晚的溫差可以達到五百多攝氏度,金星則是極端化的溫室效應,氣壓也是地球的92倍。
至于外太陽系的幾個行星就更不用談了,它們連固態(tài)的陸地都沒有,所以綜合來看,火星依然是最佳選擇。