何时飞往火星

陈朝

很多人对于探索火星始终保持着浓厚的兴趣，其根源何在呢？

《火星救援》让科幻迷们又一次血脉偾张。一名被困火星的宇航员沃特尼，和一群科学家、宇航员通力配合，自救脱险，简直是一名科学武装的外星鲁滨孙。

按照小说的设定，这个故事发生在2035年，据如今二十年后。当时，人类已经开始定期前往火星科考，沃特尼遇险时，乘坐的已经是阿瑞斯三号。看起来在现实生活中，如果我们不马上开始着手准备飞往火星，就要再一次落下进度，就追不上这部发生在近未来的科幻作品了。

因为进展缓慢，热衷航天探索的科学家和科幻迷一样，已经失望很多次了。依照六十年代的科幻想象，2001年我们已经有了月球基地，2010年我们已经畅游于太阳系了。然而，正如彼得·蒂尔关于科技行业那句著名的吐槽所说：“我们想要飞行汽车，结果只得到了一百四十个字。”太空探索在超级大国失去兴趣后，进展也大不如前。火星探测活动虽然一直没有停止过，但登上火星似乎遥遥无期。

然而，就像《火星救援》的作者安迪·威尔一样，很多人对于探索火星始终保持着浓厚的兴趣。这种兴趣的根源何在呢？

人类对于火星的观测由来已久，但真正点燃公众热情却是在19世纪。早在17世纪，荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）绘制了第一幅火星特征图，意大利天文学家乔凡尼·卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）已经计算了出了火星的自转周期。

1877年，又是一位意大利天文学家斯基亚帕雷利（Giovanni Virginio Schiaparelli）观察到了火星表面纵横的沟壑，他把这些沟壑命名为“沟渠”（canali）。这个结果经另一位火星观测者帕西瓦尔·罗威尔（Percival Lawrence Lowell）发挥，成了外星种族在火星上艰苦求生的证明，沟渠也成了运河，变成了人工修建的产物。罗威尔富于文学性的想象进一步激发了作家，《火星公主》、《世界大战》纷纷面世。

我们对火星生命的想象投射着自身的情感，那里要么有美丽的公主、史诗式的战争和勇敢的战士，要么有巨大的怪兽般的火星人正发起侵略地球的战争。但有一点，火星上可能存在生命的观念已经深入人心。

对于外太空过于瑰丽的想象，有时禁不住一幅观测图片的冲击。1965年，水手4号掠过火星，拍摄到了火星贫瘠的地表。之后科学家对于火星大气的研究更是让我们发现，这颗和蓝色地球不同的红色星球并没有选择生命。大气的成分不适合生命，也没有生命活动发生的迹象。

但人类没有放弃希望，从上世纪60年代至今，我们在火星上陆续发现了水流的痕迹、冰和液态水存在的证据。哪怕如今的生命条件已经不复存在，过去这颗星球可能也存在过生物，甚至如今还可能有一些喜好极端环境的近似细菌的生物生活在那里。是否如此，需要我们的进一步探索。

科学家对火星生命的巨大热情显然不仅出于浪漫情怀。首先，如果火星存在生命，我们就终于有了一个“对照组”。这个对照组是独立于地球发展出的另一个生命系统，哪怕仅仅是细菌一类的单细胞生物，他们与我们的异同将能让人类了解到生命起源的许多秘密。

此外，火星是否真的存在（存在过）生命，能帮助我们回答另一个终极问题：我们在宇宙中是否孤单。根据特色，火星可能位于恒星系生命带的远端边界。也就是说很不幸，火星如果能离太阳再近一点，兴许就能拥有自己的生命了。如果我们发现火星上有过生命，那么在浩瀚的宇宙中、在允许生命存活的地带，恰好那些带有行星的恒星系数量又足够庞大，那么就有很大概率也会诞生生命。可以说，火星生命的存在与否都有助于让人类更加了解自己。

当然，还有另一个关乎人类命运的重大问题需要我们探索火星——这颗红色星球是地球真真正正的“备胎”。它在太阳系中的位置和环境，是我们最可能“殖民”的星球，甚至我们也可能对它进行全方位的改造，让它的环境和地球更接近，也让它成为我们进一步探索太空的前哨站。在今天看来，这种尝试的收益还太小，但我们的子孙后代也许会希望我们能提早对探索火星进行投资。

有这样的“大问题”等着，但想让人们开往火星却绝非易事。火星是离我们最近的行星，可这种近是太空探索级别的“近”。依靠现有技术我们飞往火星需要至少六个月。看看《火星救援》就会发现，来往地球与火星之间需要数月航行，在火星地表的任务却只能安排一个月左右。考虑到数十亿美金的巨额投资、载人航天的巨大危险，科学考察任务不是立等可取的经济回报，就连发达国家也望而却步。

为此，罗伯特·祖布林（Robert Zubrin）等科学家提出了自己的看法，名为“直击火星”，并撰写了《赶往火星》一书，向大众介绍了他们的设想。这个计划首先降低的是难度和预算，目前飞往火星的计划需要让航天飞船携带能往返的燃料。庄子在《逍遥游》中说：“适千里者，三月聚粮。”然而，这句话没说出来的意思还有，你需要背着这些粮食。应用到火星之旅中，这说的就是火箭运输的问题。你需要把这些燃料一次带够，或者事先发射到火星。相比之下，一只科考队的载荷就算不了什么了。

“直击火星”的思路不同，我们会先发射小型工厂到火星，再借助简单的化学反应利用火星上的物质生产飞船燃料，然后再把宇航员发射过去。一开始宇航员需要利用生产好的燃料回到地球，之后就可以像建立国际空间站一样，在火星表面也建立起“火星站”。从如何开采矿物到建立火星农业，科学家都已经有了初步设想，亟待验证这些方案是否可行。

其次，祖布林重申了飞往火星的目的。这个目的不光是一系列科学活动，还意味着我们能够开采火星上丰富的资源，其中一些恰好可以针对地球未来可能产生的能源危机。不仅如此，这群学者还意识到，火星是人类的“新边疆”。

曾几何时，探索太空、登陆月球的计划团结和振奋了美国人民，并在研发过程中催生了一系列科技，还以政府投资的方式推进了诸多经济领域的发展。许多人希望，火星能成为那个等待我们去探索的边疆，去释放人类伟大的创造力。

对于这种想法，世故的人要笑他们幼稚，然而也许《火星救援》里描述宇航员的话最为贴切，总有一些人“最高贵也最勇敢”，不能以简单的经济回报揣度他们。

最后，祖布林还概括了三种探索火星的模式。第一种来自于肯尼迪的阿波罗计划，以举国之力推动太空探索。第二种是卡尔·萨根（Carl Sagan）这个“无可救药”的乐观主义者和人文主义者提出的，通过超级大国的合作推动巨型人类工程。可惜，随着冷战结束，这两种模式失去了外在压力和内部动力。第三种模式来自美国国会议员金瑞奇，他和很多人一直希望推动立法，依靠政府投资和自由企业加入的方式推动火星探索。

如今，不管是Space X还是其他一些硅谷大亨私人投资的航天项目，似乎近似的模式正取得最大的进展。

这也是最为激动人心的方向。Space X的创始人马斯克曾说，他希望能有基金会一样的组织，即便在自己身后也能推进这家公司实现理想。他也不断表示，自己希望能推进火星探索，甚至亲身飞往火星。就在不久之前，他们实验的火箭成功实现分级回收，并通过检测能够再次起飞。如果这种技术得以大规模应用的话，火箭发射的成本将大大降低，助力消除太空探索的一大障碍——预算。就算这些项目并没有直接指向火星，然而在这个公众和政府对太空兴趣有限的时代，不论是好是坏，大亨的兴趣可能是为数不多的探索动力了。

最后，我们还是看看地面上的努力吧。2011年，俄罗斯、欧洲和中国的宇航部门刚刚完成了“火星500”计划。6名“宇航员”在封闭的环境内模拟火星之旅，一起完成各种任务度过了520天，其中包括一名中国实验者王跃。这种探索没有真正的飞船那么炫酷，却是我们真正飞往火星所必须的。在何时飞往火星无法确定的时代，还是有科学家正在研究，立达火星