法國《回聲報(bào)》網(wǎng)站4月23日發(fā)表題為《目標(biāo)火星：世紀(jì)征戰(zhàn)》的文章，作者系延·韋爾多。文章稱，人類要登陸火星，還有許多難題需要攻克。全文摘編如下：

1976年9月3日，火星泛紅的烏托邦平原沙漠迎來了“維京2號”，它是美國國家航空航天局（NASA）的雙子探測器之一（“維京1號”已于當(dāng)年7月20日在西邊6725公里處著陸），這兩個探測器開啟了火星原位探索時代。

盡管當(dāng)前的阿耳忒彌斯計(jì)劃的任務(wù)是將人送到月球并返回，但這種征服主要針對火星。從我們的衛(wèi)星上帶回幾十公斤的石子是一回事，從比地月距離遠(yuǎn)千倍的火星上帶回?cái)?shù)百克的石子又是另一回事。與歐洲人結(jié)盟的美國人有這樣做的財(cái)政和技術(shù)手段，而這也正是“火星取樣返回”任務(wù)（MSR）的目標(biāo)，任務(wù)第一部分是由負(fù)責(zé)收集樣本的“毅力”號火星探測器完成的。

“取樣返回”邁首步

MSR任務(wù)為期10年，是載人火星探測的必要先決條件，總花費(fèi)在70億至80億美元之間，其中很大一部分（約四分之一到三分之一）將由歐洲人承擔(dān)。歐洲人主要制造美國人將于2027年初投放到火星上的小型機(jī)器人——“取樣火星車”。

值得一提的是，歐洲人還將是“地球返回軌道器”的承建者。這艘7噸重飛船的任務(wù)是在火星軌道上回收裝有管子的籃球大小的容器，并在2031年底將其帶回地球。這一“軌道相會”操作十分精細(xì)，大西洋兩岸的工程師們已為此努力了約15年。

為了更大的安全保證，NASA剛剛決定在這個容器上安裝一個無線電發(fā)射器，以更好地避免這個珍貴的容器永遠(yuǎn)地消失在太空冰冷的黑暗中。

至于美國人，他們將項(xiàng)目中最具“破壞性”因而最困難的部分留給了自己：火星上升飛行器（MAV），一種不到三米高的微型火箭，將于2027年初與取樣火星車一起發(fā)射。到目前為止，從未有過從另一個星球發(fā)射火箭之舉——在我們證明自己知道如何做到這一點(diǎn)之前，考慮把人類送上火星是沒有意義的。

我們假設(shè)一切都將按計(jì)劃進(jìn)行，而我們穿越到了未來。2031年底，抵達(dá)地球附近的地球返回軌道器剛剛釋放了樣本容器，容器像隕星一樣進(jìn)入大氣層。在猶他州的沙漠上空，兩架直升機(jī)在空中巡邏，它們的飛行員看到樣本容器的降落傘打開。其中一架直升機(jī)展開一根長鋼纜，其末端是一個掛鉤，在容器觸及地面之前就確保鉤住它，然后小心翼翼地把它放到一個移動托架上。托架一旦負(fù)重，立刻將容器遮掩起來。

容器隨后會被送到美國領(lǐng)土上為接收它而專門修建的一個P4實(shí)驗(yàn)室，火星樣本要數(shù)年后才能從實(shí)驗(yàn)室取出。法國國家航天研究中心天體物理學(xué)家弗朗西斯·羅卡爾解釋道：“這種操作的目的是避免容器上可能存在的火星塵埃與地球土壤接觸。這是出于預(yù)防原則，有點(diǎn)像首批阿波羅宇航員從月球回來后的'檢疫期’。在嚴(yán)格證明火星土壤里不包含任何形式的生命之前，不能冒任何星際污染的風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

由于歐洲將參與MSR任務(wù)的出資，它希望負(fù)責(zé)分析火星樣本的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)包含與出資成比例的歐洲科學(xué)家——國家航天研究中心甚至呼吁在歐洲建造第二個P4實(shí)驗(yàn)室，將相關(guān)工作一分為二，并因此強(qiáng)化結(jié)果的價(jià)值。即使找不到任何形式的生命，科學(xué)家們也希望在另一個世界的這些碎片中，找到過去的生命形式的化石遺跡。

事實(shí)上，我們現(xiàn)在知道，紅色的火星在35億年之前是藍(lán)色的火星：這顆行星上覆蓋著液態(tài)水，生命在其表面有可能誕生。與地球相反，火星太小了，無法長期保存這種液態(tài)水，而生命——如果曾在火星出現(xiàn)的話，也許沒有時間進(jìn)行足夠的進(jìn)化，達(dá)到如同地球在寒武紀(jì)大爆炸時期那樣的繁榮。換言之，我們遇到的第一個外星生命（科幻電影除外）很可能是一個死于數(shù)十億年前的單細(xì)胞生物。即便如此，這樣的發(fā)現(xiàn)也將引起轟動。

這是支持MSR任務(wù)的另一個有力的理由：如果沒有這項(xiàng)任務(wù)，人類將永遠(yuǎn)不會在火星上邁出這著名的“一小步”，如同在月球上邁出的代表著“人類一大步”的一小步。

“太空拖船”建造難

與20世紀(jì)60年代的“雙子座”和“阿波羅”任務(wù)一樣，NASA將逐步推進(jìn)——盡管美國太空探索技術(shù)公司老板埃隆·馬斯克說，他要在2026年甚至2024年就將人類送上火星，但這并不十分現(xiàn)實(shí)。在MSR任務(wù)的技術(shù)發(fā)展之后，第一步很可能是“簡單”地往返地球與火星的旅程——飛船及其所載船員飛越這顆紅色星球。“簡單”二字加上引號是必要的：如何將一艘能讓四至六名宇航員生活18個月的足夠大的飛船彈射到火星？

這艘巨大的“太空拖船”重量在300到500噸之間，因?yàn)樘?，所以無法完整地被送入太空。因此，它必須像國際空間站以及未來的月球空間站“門戶”一樣，在太空中逐步組裝起來。作為神跡般的“土星五號”——它創(chuàng)造了“阿波羅”任務(wù)的輝煌——的繼承者，“太空發(fā)射系統(tǒng)”（SLS）被設(shè)計(jì)用來將100噸的重負(fù)送入低地軌道。SLS是NASA的一種新型重型運(yùn)載火箭，預(yù)計(jì)將于今年底進(jìn)行首次飛行。

因此，將需要三到五次SLS發(fā)射（每次發(fā)射的費(fèi)用在10億到20億美元之間）來完成在離地面200或400公里的位置組裝這個官方名稱為“火星轉(zhuǎn)運(yùn)車”（MTV）的鋼鐵怪物。具體地說，MTV很可能由不少于一個核動力發(fā)動機(jī)驅(qū)動，在提供足夠的推力方面比傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)更有效。

即使假設(shè)交通工具的問題已經(jīng)解決，人類可能在未來10年內(nèi)首次抵達(dá)另一顆星球附近的前景也帶出了許多其他問題。

如何盡量減少六個人在一年半時間里生存所必需的“消耗品”（一個人每天消耗大約5公斤的水、氧氣和食物）？宇航員將如何在心理上忍受如此長時間被關(guān)在一個封閉的地方（處于新冠疫情時期，我們都更清楚這個問題）？最重要的是，如何保護(hù)自身免受會導(dǎo)致癌癥的太空輻射？

這些輻射有兩個來源：太陽和銀河系。要想免受太陽耀斑產(chǎn)生的放射性突然爆發(fā)，將可以利用一個24小時太陽觀測系統(tǒng)來保護(hù)宇航員。一旦爆發(fā)，警報(bào)將命令他們躲到一個屏蔽隔間里，持續(xù)24到48小時，等待太陽噴射的微粒流過去。

至于想免受宇宙背景輻射這種籠罩整個太空的、微弱但永久的放射性噪音，由于無法為整個居住艙配備隔離墻板，各航天局只能違背適用于核工作者的規(guī)定，讓宇航員們簽署一份免責(zé)書。

接下來，在人類被派往火星表面之前，將是讓宇航員在火星軌道停留500天，這是火星和地球的相對位置打開返回窗口所必需的時間。

國際合作不可少

與簡單的飛越相比，這第二階段將需要預(yù)先在火星軌道上建造一個小型空間站，就像圍繞月球的“門戶”空間站那樣。只有到那時，我們才有可能考慮把宇航員送上火星。前提是，在此期間我們找到了人類在火星表面逗留所涉及主要問題的答案。與這些問題相比，迄今為止提出的所有困難都不值一提。

首先是著陸。當(dāng)然，有了2004年的“勇氣”號和“機(jī)遇”號、2012年的“好奇”號以及今年的“毅力”號，NASA已經(jīng)多次證明自己知道如何讓機(jī)器人降落在這個紅色星球的表面。但是，機(jī)器人不是人。在以2.1萬公里的時速進(jìn)入火星高層大氣后減速的“毅力”號所經(jīng)歷的“恐怖七分鐘”，是再堅(jiān)強(qiáng)的人類也無法承受的。因此，必須設(shè)計(jì)一種完全不同的著陸器，使用充氣盾牌或類似航天飛機(jī)的滑翔翼進(jìn)行制動。僅這一障礙就足以將人類登上火星的時間推遲到2045年。

其次是重新起飛。按照前面所說，到2027年，火星上升飛行器將能攜帶火星上的石子進(jìn)入天空，但它尚不足以讓阿姆斯特朗和奧爾德林的英雄繼承者們返回家園。要做到這一點(diǎn)，將需要一種能夠筆直站立并一鼓作氣重新起飛的火箭。為此，科學(xué)家還將進(jìn)行許多年無效的研發(fā)和試驗(yàn)。

為了減少新的火星上升飛行器的重量，可能別無選擇，只能在其中填充剛夠?qū)嵤┫陆档耐七M(jìn)劑，它被稱為“原位推進(jìn)劑生產(chǎn)（ISPP）”。然后，在火星就地利用地球提供的化學(xué)資源來生產(chǎn)回程所需的燃料和助燃劑。燃料和助燃劑分別是液態(tài)甲烷和液態(tài)氧，這種搭配不如氫和氧的搭配，但更容易儲存在另一個星球或太空中，危險(xiǎn)性也更小。如果ISPP這一選擇被接受，那么在第一批人類抵達(dá)火星之前，先要在火星表面建造好燃料生產(chǎn)工廠。這項(xiàng)任務(wù)將完全由機(jī)器人來完成。

不過，這些機(jī)器人的任務(wù)也可能是建設(shè)一個生命基地。生命基地是否必要，這取決于最終決定的情景。

但很明顯，沒有人能獨(dú)自做到這一點(diǎn)：合作伙伴將加入其中。我們可以期待，到21世紀(jì)50年代，這個耗資巨大的太空綜合性建筑的大部分部件已經(jīng)組裝好。到那時，距離德國天才工程師韋恩赫爾·馮布勞恩（二戰(zhàn)結(jié)束后前往美國）在其1952年發(fā)表的《火星計(jì)劃》一書中，把將人類宇航員送上火星作為美國的空間政策方向，已經(jīng)過去了100年。

來源：參考消息網(wǎng)