登陆火星，来自红色星球的诱惑

郑永春

火星，一颗红色的星球。

人类对火星探测的热情是随着探测程度和认识深度的加深而逐步提高的。火星，整个太阳系中与地球最为相似的行星，也是唯一经改造后有可能适合大规模移居的星球。因此，火星是人类的希望之星。一旦地球面临难以抵御的重大灾难或危机，人类就可以移居火星，在那里开拓新的家园。

登陆火星，必须穿过火星稀薄的大气层。这个过程只能靠航天器自主操作，失败风险最高，被称为“黑色七分钟”。迄今为止，全世界只有美国的航天器成功登陆过火星。在技术选择上，凤凰号着陆器登陆时采用了可压缩的着陆支架进行缓冲；机遇号和勇气号火星车采用了降落伞减速，辅之以气囊在地表弹跳，减少对火星车的冲击；好奇号火星车则研发了新的太空起重机技术，火星车在地表一定高度悬停，通过缆绳慢慢降落到火星表面。未来载人登陆火星时，航天员、登陆舱和物资设备重量更大，降落伞难以起到有效的减速作用，除太空起重机之外，还需要研发更先进的火箭反推和自主控制技术，才能实现有效的平稳减速。

火箭是航天的基石。美国宇航局正在研制新一代太空发射系统（SLS），这种重型运载火箭最终的运载能力将达到143吨，甚至可能达到165吨，与阿波罗登月时的土星五号非常相近，号称史上最强运载火箭。2018年2月，SpaceX的猎鹰重型火箭，搭载一辆红色的特斯拉跑车，进入了环绕太阳的轨道。猎鹰重型号称是现役最大的推力火箭，一级火箭可以回收后重复使用，将使星际运输成本大大降低，从而有望打造一条从地球往返火星的廉价航线。马斯克希望到火星上退休的梦想又近了一步。新一代的载人飞船猎户座号也正在研制中，2018年进行绕月飞行。这种飞船内部空间更大，设备设施更先进。经过提升改造后，可以满足飞往火星的任务。

火星上也有白天和黑夜，一昼夜是24小时39分钟。火星比地球离太阳更远，太阳光强度比地球上更弱，仅采用太阳能无法满足火星基地的供电需求。因此，核能是未来火星基地的能源供应方式。好奇号火星车、飞越冥王星的新视野号探测器都装配有核电源，可以支撑它们一直工作到2030年。另外，至少还有20多个深空探测器采用了太空核能技术，核能发电机已经是深空探测的常客了。科学家正在研发新一代小型核反应堆，以满足火星基地高效、安全的供电需求。

由于火星上没有全球性磁场，太空辐射比国际空间站、月球表面都要强得多，航天员的健康风险也高得多。好奇号精确测量了火星表面的辐射剂量，科学家也正在研发太空辐射防护技术。鉴于地球与火星之间的遥远距离以及昂贵的运输代价，利用火星上的原位资源，研发烧砖、生产玻璃纤维、3D打印等建筑材料生产技术，生产和循环利用水、氧气等生命所需物质，可以大大减少从地球到火星的运输量，降低火星基地的建设成本和建设风险。对此，国内外已经开展了大量研究，接下来要做的，是提高这些技术在火星环境中的可用性。

登陆火星，路途漫漫，我们更要关心飞往火星的航天员，那些智慧、勇敢，同时也需要情感温暖的个体。在飞往火星的漫长旅途中，在载人飞船狭小的空间中，航天员如何应对矛盾冲突？面对火星上的寂寞长夜和无边荒凉，面对长时间、甚至永远也不可能与地球亲人相见的煎熬，人的心理该如何调节？面对在火星上拓荒、为后代建设生存基地的艰苦历程，他们能否迎来接班人，怎样在火星上走向生命尽头？这里面，有大量的法律、生理、心理挑战，都是地球上前所未有的，同样需要开展深入研究。

登陆火星是人类史上最艰难的科技挑战，不仅耗资巨大，要有强大的综合科技实力支撑，还要有坚定的政治意志和强大的动员力。人类希望登陆火星，不是因为它容易，而是因为它太难了。这种高难度的技术挑战一旦突破，将牵引整个科技领域和国家实力的提升。移居火星是为人类命运共同体做贡献，其中付出的代价将赢得整个世界和全人类的尊重。

我坚定地相信，在有生之年，我将会看到人类登陆火星，开始建设一个永久性的居住地。