火星,,這片遙遠而荒蕪的土地,,有望在二十年后成為人類首個“移民星球”。目前,,美國太空探索技術(shù)公司SpaceX的大型運載火箭系統(tǒng)“星艦”正進入第四次發(fā)射倒計時,,作為全球體積最大、推力最強的運載火箭,,“星艦”將成為馬斯克“移民火星”計劃的核心工具,。
盡管火星與地球相距2.25億公里,通話延遲長達20分鐘,,單程旅行需耗時520天,,但這并未阻擋人類探索的步伐。中國,、美國的火星探測器已累計十次成功著陸火星表面,,意味著一度被視為“探測器墳場”的火星,如今已不再是人類探索的禁區(qū),。專家預(yù)測,,“星艦”成功運行后,地球至火星的上百噸物資貨運成本將大幅降低至現(xiàn)有水平的千分之一,,使星際物流更為便捷,。
馬斯克近期在美國得州SpaceX星城發(fā)表講話,重申火星移民計劃的重要性,將其視為地球45億年歷史上首次可能將生命或意識擴展至地球之外的機會,。盡管十年前荷蘭非營利組織“火星一號”提出的火星移民計劃因公司破產(chǎn)而夭折,,但全球范圍內(nèi)對火星移民的熱情并未消退。尤其是馬斯克,,他堅信通過每隔兩年派遣數(shù)千艘飛船,,以及建立新發(fā)射塔來支持頻繁的發(fā)射任務(wù),能夠在20年內(nèi)實現(xiàn)向火星輸送100萬人和數(shù)百萬噸貨物的目標(biāo),。他預(yù)計每位火星移民者的費用能控制在200萬美元以內(nèi),,相較于目前國際航天約1萬美元/千克的貨運價格和8000萬美元/人的客運價格,馬斯克承諾的貨運成本降至10美元/千克,,客運成本降至1萬美元/人,,無疑令眾多專家與網(wǎng)友躍躍欲試,甚至有人調(diào)侃:“準(zhǔn)備攢錢買船票”,,期待能在墓志銘上刻下“生于地球,,死于火星”。
人類為何獨獨鐘情于“移民火星”,?中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)火星探測專家肖龍教授解釋,,火星作為太陽系中與地球最相似且距離第二近的行星,擁有稀薄的二氧化碳大氣層,,太陽輻射強度接近地球一半,,具有類似地球的晝夜與四季交替?;鹦潜砻娓采w著由玄武巖風(fēng)化而成的土壤,,雖貧瘠于地球土壤,但其存在仍為潛在的火星生活提供了可能性,。大量探測結(jié)果顯示,,火星在數(shù)十億年前可能擁有豐沛降水、河流湖泊甚至海洋,,與現(xiàn)今的地球極為相似,,后因大氣層變稀薄、溫度下降,、水源枯竭而變?yōu)榛臎觥,,F(xiàn)已有證據(jù)表明火星表面存在水汽循環(huán)、液態(tài)水痕跡,、甲烷氣體,、含碳有機分子以及古河流、湖泊,、三角洲遺跡和含水礦物,,這些發(fā)現(xiàn)增強了火星存在生命或曾有過生命的推測,,也為“移民火星”的可行性提供了有力支持。
從科學(xué)角度看,,火星探測旨在尋找地外生命及生命起源證據(jù),,同時也評估火星是否具備可供人類利用的資源,能否成為我們的“第二家園”,。然而,火星探測的難度遠超月球探測,,原因在于火星大氣層的存在增加了諸如沙塵暴等不確定性因素,,對探測器著陸造成巨大挑戰(zhàn)。此外,,每26個月出現(xiàn)的為期三周的“發(fā)射黃金期”也對火星探測提出了嚴(yán)格的時間要求,。馬斯克之所以急于推進火星探索,是因為他認為錯過當(dāng)前窗口期,,可能延誤在火星建立居住地的進程,。肖龍指出,火星移民是一項龐大且長期的工程,,考慮到地球面臨小行星撞擊等潛在災(zāi)難風(fēng)險,,人類有必要探索火星作為備選居住地。
我國“天問一號”火星探測任務(wù)已取得多項成果,,但通往火星之路仍面臨諸多技術(shù)難題,。除了應(yīng)對惡劣自然條件,探測器的自主著陸程序設(shè)計至關(guān)重要,,且只有短短幾分鐘時間可供操作,,任何預(yù)設(shè)參數(shù)與實際情況的偏差都可能導(dǎo)致失敗。此外,,縮短地球至火星的飛行時間,、營造適宜呼吸的大氣環(huán)境、構(gòu)建可循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)等具體技術(shù)問題同樣亟待解決,。盡管如此,,肖龍教授堅信隨著火星探測技術(shù)的進步,火星移民只是時間問題,,社會應(yīng)對此持包容態(tài)度,。
未來,人類不僅有望在火星上建立新家園,,創(chuàng)造自給自足的文明,,更可能借助火星作為“宇宙跳板”,進一步探索深邃的太空,。目前,,我國正籌備“天問三號”火星探測任務(wù),,計劃于2030年前后完成火星采樣返回。這項任務(wù)的難點在于火星表面取樣并安全返回地球,,以及在軌道上實現(xiàn)樣品轉(zhuǎn)移,。盡管挑戰(zhàn)重重,但我國在“天問一號”任務(wù)中所取得的豐碩成果,,如火星全球影像圖的發(fā)布,、“祝融號”火星車的實地探測等,為我國繼續(xù)深入探索火星注入了信心,。地面科研方面,,科學(xué)家已在實驗室模擬火星環(huán)境進行無土種植試驗,為未來火星農(nóng)業(yè)發(fā)展鋪墊道路,。
綜上,,我國將持續(xù)推進火星探測工作,逐步實現(xiàn)火星采樣返回,、詳細區(qū)域調(diào)研,、探明水環(huán)境與生命痕跡,乃至載人登陸火星,,穩(wěn)步邁向“移民火星”的愿景,。
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