二維碼防偽人類真有可能在2030年實(shí)現(xiàn)登陸火星的夢想嗎？

【騰訊科技編者按】 眾所周知，美國總統(tǒng)特朗普日前正式簽署一項(xiàng)法案，批準(zhǔn)美國航天局（以下簡稱“NASA”）2017財年195億美元的預(yù)算方案，并要求其研究2033年送人去火星的可行性。

應(yīng)該說，特朗普所簽署的這一法案是自1969年美國阿波羅11號成功登陸月球48年后，美國加速推進(jìn)其太空戰(zhàn)略的重要一步。下面，讓我們不妨借此機(jī)會簡單分析一下美國政府和各大企業(yè)所展開的“火星戰(zhàn)略”是否有現(xiàn)實(shí)意義以及它們各自能在什么時候成為現(xiàn)實(shí)。

美國政府全程助力

據(jù)悉，特朗普簽署的最新法案確認(rèn)將支持國際空間站工作到至少2024年，以及繼續(xù)支持發(fā)展美國商業(yè)貨運(yùn)與載人航天，從而結(jié)束美國對俄羅斯載人航天的依賴。法案提出美國航天局的長期目標(biāo)是“拓展人類在近地軌道之外的永久存在”，包括“在另一個天體上建立潛在的人類棲息地”及發(fā)展“繁榮的21世紀(jì)太空經(jīng)濟(jì)”。

更為重要的是，該法案要求美國航天局制定一份路線圖，以便在21世紀(jì)30年代實(shí)施抵達(dá)“火星附近或火星表面”的載人任務(wù)。

目前，美國參議院和眾議院罕見地全票通過此次法案，這意味著人類有望在本世紀(jì)30年代實(shí)現(xiàn)載人登陸火星表面的目標(biāo)。其中，這項(xiàng)法案突出了“獵戶”深太空飛船的重要性。目前該飛船仍在研制之中，旨在攜載人類進(jìn)入太空，其攜載人數(shù)將超過任何太空飛船。

可以肯定的是，美國計(jì)劃于2030年前后實(shí)施的載人登陸火星任務(wù)無論是對于美國政府還是NASA來說都堪稱“重中之重”，為載人火星計(jì)劃挑選的宇航員甚至最早將于今年夏天開始執(zhí)行訓(xùn)練任務(wù)。不過，在載人登陸火星之前，正在研制的重型運(yùn)載火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”（SLS）和“獵戶座”飛船則是非常重要的一環(huán)。

NASA時間表

SLS火箭和“獵戶座”飛船計(jì)劃于2018年末從肯尼迪航天中心首次發(fā)射升空，SLS的首秀計(jì)劃搭載13顆立方體衛(wèi)星作為次要載荷，用于深空探測研究。另外，“洞察號”火星登陸車已獲準(zhǔn)于2018年發(fā)射，核動力火星車“火星2020”（NASA火星探測計(jì)劃的一部分）的最后設(shè)計(jì)方案和建造也已獲得批準(zhǔn)。

事實(shí)上，NASA早在2015年10月就公布了一份名為《美國航天局的火星之旅：開拓太空探索下一步》人類登陸火星詳細(xì)計(jì)劃，這份長達(dá)36頁的報告把登陸火星主要分成三個階段實(shí)施。

當(dāng)前，NASA的第一階段工作已經(jīng)展開，包括關(guān)于人類健康和行為的測試和實(shí)驗(yàn)、類似種植食物和循環(huán)利用水的生命支持系統(tǒng)以及在國際空間站里進(jìn)行3D打印等工作。

第二階段名為“試驗(yàn)場”，預(yù)計(jì)將在2018年啟動，包括發(fā)射新的太空飛船“奧賴恩”，以及史上威力最強(qiáng)的運(yùn)載火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”。

第三階段包括在火星表面和運(yùn)輸飛船中生活和工作，這種飛船僅需常規(guī)維護(hù)，能夠從火星獲得制造燃料、氧氣和建筑材料的資源，并在數(shù)年內(nèi)支持人類生活。

各大企業(yè)野心

1. SpaceX

在去年9月于墨西哥舉辦的國際宇航大會（IAC）上，有“鋼鐵俠”之稱的科學(xué)狂人埃隆-馬斯克（Elon Musk）公布了自己的“火星殖民計(jì)劃”（“Mars colonization plan”），他將通過飛船把人類送上火星，最早在2025年就能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

馬斯克透露，第一艘用于運(yùn)送人類的宇宙飛船直徑為17米，可能將被命名為“善良之心”，這也是著名小說《銀河系漫游指南》中飛船的名字。它能夠在80天內(nèi)將100人送至火星。而在更遠(yuǎn)的未來，經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化這一時間有望縮短至30天。

根據(jù)馬斯克的演示，這艘太空船將通過火箭助推器推送上天，推進(jìn)過程大約為20分鐘。之后，火箭助推器將會和飛船分離，火箭助推器會重新回到陸地的發(fā)射架，而飛船會繼續(xù)航行到達(dá)軌道。一旦飛船到達(dá)火星之后，將緩緩地降落在火星表面。

與此同時，SpaceX已經(jīng)在火星上選定了幾個可能在未來供人類建立居住地的地點(diǎn)。該公司還與NASA合作確定“紅龍?zhí)柼沾?#8221;（Red Dragon spacecraft）及未來載人任務(wù)在火星上的可能登陸地點(diǎn)，紅龍?zhí)柼沾瑢镾paceX公司提出的“行星際運(yùn)輸系統(tǒng)”承擔(dān)開路先鋒的任務(wù)。

同年9月，馬斯克在Twitter上發(fā)布了SpaceX正在研制的新一代液氧甲烷火箭發(fā)動機(jī)“猛禽”（Raptor）的試車照片。猛禽發(fā)動機(jī)將被應(yīng)用在Space X載人火星任務(wù)的火箭上。與Space X公司此前推出的商用火箭“獵鷹9號”相比，“猛禽”的動力要高出2倍。他表示，這可能幫助人類在將來的某一天在火星建立起根據(jù)地。

2. 洛克希德-馬丁公司

美國軍工巨頭洛克希德-馬丁公司去年首度公開了一個有關(guān)“火星大本營”的提案。這個大本營是一個重達(dá)120噸的火星空間站，主要由兩個獵戶座載人倉和兩個生存模組或者實(shí)驗(yàn)室構(gòu)成。洛克希德的代表表示，火星大本營是一個合作項(xiàng)目，將聯(lián)合NASA和它的合作伙伴還有一些私有企業(yè)共同完成。

這個空間站將允許最多6個航天員在內(nèi)部執(zhí)行一年或更久的在軌任務(wù)，在執(zhí)行任務(wù)期間，航天員將操縱位于火星表面的機(jī)器人在火星表面的塵土中尋找生命的跡象。在其它眾多的任務(wù)中，他們還將到訪火星的兩個衛(wèi)星。

洛克希德的代表表示，可以想象“火星大本營”最早在2028年建設(shè)完成，該空間站也會成為其它各種任務(wù)的中轉(zhuǎn)站。在第一次環(huán)繞火星飛行任務(wù)完成后不久，其它乘員將向火星表面進(jìn)發(fā)。不過到目前為止，公司還沒有對火星表面的任務(wù)計(jì)劃進(jìn)行更詳細(xì)的討論。

3. “火星一號”（Mars One）

荷蘭非營利組織“火星一號”創(chuàng)始人是巴斯-朗斯多普(Bas Lansdorp)，該公司表示他們將從網(wǎng)絡(luò)報名的志愿者中海選出兩男兩女四名地球人。經(jīng)過培訓(xùn)之后，他們將在2023年左右搭乘載人宇宙飛船前往火星，成為這顆“紅色星球”的第一批地球移民。

作為計(jì)劃實(shí)施的第一步，“火星一號”于2013年3月與美國百諾肯太空發(fā)展公司簽約，由后者為“火星一號”開發(fā)生命支持系統(tǒng)和宇航員穿著的宇航服。同年，“火星一號”正式與洛克希德馬丁公司、英國薩里衛(wèi)星技術(shù)有限公司(SSTL)展開合作，委托他們設(shè)計(jì)火星探測器和一個通訊衛(wèi)星，但不包括生產(chǎn)制造。其中，洛克希德馬丁公司將設(shè)計(jì)機(jī)器人著陸器，SSTL公司將設(shè)計(jì)通訊衛(wèi)星，用于視頻、數(shù)據(jù)的傳輸。

自從該公司移民火星的計(jì)劃招募志愿者以來，全球已經(jīng)有8萬多人報名，其中中國就有1萬多人報名。但該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在接受采訪時似乎已經(jīng)開始對計(jì)劃的實(shí)施打退堂鼓，認(rèn)為這個項(xiàng)目的復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了他們的想象，2023年恐怕難以成行。而有記者前往荷蘭調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)目總部竟然設(shè)在荷蘭一處出租屋中，這也讓不少中國的報名者大失所望。

其他企業(yè)態(tài)度

維珍集團(tuán)創(chuàng)始人、億萬富翁理查德-布蘭森(Richard Branson)計(jì)劃用私人航天器將普通人（不只是宇航員）送入亞軌道。盡管維珍集團(tuán)目前尚未將目標(biāo)瞄準(zhǔn)火星，但這樣的服務(wù)有朝一日的確可以幫助普通人登陸火星。

事實(shí)上，今年75歲的著名物理學(xué)家和宇宙學(xué)家斯蒂芬-霍金教授近日就表示，自己已經(jīng)計(jì)劃搭乘維珍銀河公司航天器飛往太空。

與此同時，美國公司阿斯特拉火箭公司(Ad Astra Rocket Company)正在開發(fā)Vasmir電動推進(jìn)發(fā)動機(jī)，這種發(fā)動機(jī)可能在未來為飛向火星的飛船提供動力。

美國航空航天公司SpaceWorks提議讓宇航員進(jìn)入深睡狀態(tài)（類似冬眠狀態(tài)），旨在節(jié)約食物、供給等資源，減少與失重相關(guān)的健康問題，例如骨密度降低。科幻電影愛好者對此應(yīng)該并不陌生，《星際穿越》和《2001太空漫游》都有類似的宇航員休眠情節(jié)，這應(yīng)該是一種現(xiàn)實(shí)且可行的人類太空旅行方式。

挑戰(zhàn)依舊巨大

雖然目前各家的“登陸火星”計(jì)劃都取得了進(jìn)展，但包括NASA在內(nèi)的任何一家企業(yè)也都承認(rèn)登陸火星面臨許多挑戰(zhàn)，其中最重要的挑戰(zhàn)是在長達(dá)1100天的長期任務(wù)（往返火星的預(yù)計(jì)時間）中，確保人員安全。這主要是因?yàn)榍巴鹦堑挠詈絾T會長期處于高輻射環(huán)境下，可能面臨癌癥、骨質(zhì)疏松、免疫問題等風(fēng)險。

雖然挑戰(zhàn)重重，但NASA認(rèn)為這些問題都可以解決，推動登陸火星計(jì)劃的決心依然堅(jiān)定。

有消息稱，NASA計(jì)劃首批抵達(dá)火星的宇航員中一半是女性宇航員。其中，此前已經(jīng)在NASA休斯頓訓(xùn)練基地接受過培訓(xùn)的尼科爾-奧娜普-曼恩(Nicole Aunapu Mann)、安妮-麥克萊恩(Anne McClain)、杰西卡-邁爾(Jessica Meir)和克里斯蒂娜-哈莫克-科赫(Christina Hammock Koch)這4位女宇航員有望未來踏入火星之旅，成為太空探索史上第一批登上火星的女性。

但無論最終的結(jié)果如何，NASA和全球多家企業(yè)耗費(fèi)數(shù)百億美元的努力我們恐怕都需要等到15年后才能看到結(jié)果