人類探索宇宙方式的最終極理想就是:想去哪就去哪,有一天我們也可以指著任何一顆星球來一場說走就走的旅行。
今天去火星上逛一圈,明天去土星、木星以及它們的衛星上度假,感受下其他星球上帶來的別樣風光。
到時我們可以殖民太陽系,甚至是銀河系,河外星系,利用整個宇宙的生存空間和資源,人類所擁有的財富總量十分巨大,每個人都享受著愜意的人生。
這樣的幻想在未來並非不能實現,但是在今天看來確實很遙遠,因為我們除了登上過月球以外,還從來沒有涉足過其他星球。
為了實現以上的理想,距離地球比較近的鄰居行星火星就是人類的第一個試驗場,也是人類在計畫中近幾十年想要登陸的星球。
只有征服了火星,才能談論下一個目的地。那麼人類什麼時候能登陸火星呢?有人說2024年就能實現,有人說2035年,或者是本世紀中葉,持消極態度的人認為本世紀末都很難實現。
確實去往火星,有很多未知的風險和問題,以下這7個問題,不論啥時候去往火星都是需要首先解決的問題。
長時間太空旅行對宇航員身體的影響
人類發射探測器或者是未來發射載人宇宙飛船想要到達火星至少的9個月的時間,這個時間在地球上看起來不長也不短,聽起來無所謂。
但是目前我們還無法在航天器上模擬地球的重力環境,所以宇航員要在太空微重力環境下待非常長的時間。
雖然在微重力環境下看起來很爽,人可以不費吹灰之力漂浮在空中,想要拿任何東西都不用力氣,但是這樣的環境會給宇航員造成嚴重的健康後果。
最直接的就是肌肉萎縮、心肺能力變弱、骨骼系統結構崩潰,整個身體就會迅速的衰老。因此在國際空間站上輪值的宇航員最多只能待6個月,就要返回地球。
所以說去往火星時間非常漫長,整個任務下來至少在3到4年的時間,沒有人在漫長的時間中能夠承受這樣的環境。
去往火星的宇航員如果在火星上發生意外,地球無法及時援助
去火星跟去月球不同,月球就在地球附近,隨時都可以發射探測器去往月球,如果登月出現問題,我們在10小時內就可以前往救援。
但是去往火星有一個窗口期,每兩年零兩個月一次,也就是說我們假如在2024年去火星,那麼在2026年之前宇航員只能和地球保持無線電通訊。
發生任何意外地球都無法給其幫助或者前往救援。這會給宇航員造成巨大的心理和生理壓力。
因此去往火星的任務不確定、不可控因素非常大,中間出現任何問題,要想彌補根本來不及。
火星有著很強的輻射
阿波羅任務期間每次登陸月球的時間也就兩個多小時,雖然我們穿著宇航服可以抵抗太空的低壓和寒冷,但是無法阻擋宇宙的輻射。
因此宇航員暴露在太空的時間不宜過長。
而火星是一顆沒有磁場的行星,且大氣密度只有地球的1%,根本無法阻擋太陽風粒子和宇宙射線的影響。
身處在火星上的宇航員比在地球上接受到的輻射強度要高50倍以上,長此以往這樣的輻射劑量會給身體帶來不可逆的傷害。
所以說要想在火星上長時間執行任務,隔離輻射是要解決的問題。
火星大氣不支持生命呼吸
火星大氣壓力非常低,且大部分為二氧化碳,這樣的空氣無法供人類呼吸,由於火星任務十分漫長,因此宇航員在火星上首先要建立一個適宜生存的基地,供宇航員生活以及實驗使用。
平時在裡面的時候可以脫下厚重的宇航服,出去執行任務的時候再穿上宇航服。
要建立基地就需要去往火星的時候攜帶大量的物資和材料。增加了火箭發射的難度。
建立基地,獲得生活所需要的食物
在火星上生活的時間最少為兩年,在這兩年期間我們不可能攜帶足夠的食物,因此自給自足十分必要。
國際空間站上常常會進行一些生物實驗,種植食物,但是依然無法做到自給自足,他們生活的物質還需要從地球上往上運。
所以說在火星上執行任務期間,建立基地不僅為了生活和實驗,還要自己種植食物。除了建造基地本身十分困難以外,種植食物也不一定能成功,因為火星的土壤是鹼性的,無法直接用來種植。
因此在火星上的生活補給,也是需要解決的問題。
火星上可以使用的能量非常低
火星距離太陽要比地球遠,因此太陽能的發電效率只有地球的40%。如果再遇見漫天的沙塵暴太陽能幾乎是無法使用。
由於空氣密度的原因,風力發電也無法做到持續穩定的能量供應。因此去往火星以後是否能夠做到所需的能量供給,也是需要解決和驗證的問題。
深空旅行對宇航員心理素質的是一個非常大的考驗
宇航員的心理健康問題一直是NASA討論的問題,我們無數次在地球上模擬火星的生活,還徵集志願者進行為期半年、甚至是一年的封閉生活。
結果是志願者可以在一起生活,忍受孤獨和寂寞。但是模擬畢竟在地球上進行,心理壓力會小的多。
因此進行深空旅行以後,去往距離地球5500萬-4億公里以外的火星會發生什麼我們不得而知,但可以想像的是,這將是對人類有史以來心理素質最大的考驗。
除了以上的問題之外,我們現在去往火星的載人宇宙飛船以及火箭還在研製、測試當中,因此登陸火星應該一直會是我們這一代人最偉大的夢想。不會這麼輕易的實現。