[科普中國(guó)]-馬斯克重型獵鷹上天，但移民火星還很遠(yuǎn)

新京報(bào)制圖/陳冬

重型獵鷹火箭的成功發(fā)射，把人類移民火星的理想又向前推進(jìn)了一步。然而，人類離移民火星還有多遠(yuǎn)呢？

2月7日，SpaceX的重型獵鷹火箭首次發(fā)射成功。它把埃隆·馬斯克的紅色特斯拉跑車成功地送入了太空，還成功地回收了兩枚助推火箭。

重型獵鷹火箭發(fā)射成功的意義當(dāng)然有很多，也很大，最重要的是，它對(duì)人類探索太空有了更大的助力。SpaceX稱，重型獵鷹能夠?qū)?3.8噸的載荷送往近地軌道，相當(dāng)于將一架波音737客機(jī)送入太空，不僅裝滿燃料，還坐滿乘客，裝滿行李。同時(shí)，重型獵鷹還可以運(yùn)送2至4噸的貨物至火星表面。相比之下，美國(guó)宇航局（NASA）2011年11月發(fā)射的火星探測(cè)器好奇號(hào)重量只有約1噸。

地球人去火星的路很遠(yuǎn)

這也意味著獵鷹火箭把人類移民火星的理想又向前推進(jìn)了一步。那么，人類離移民火星還有多遠(yuǎn)呢？這遠(yuǎn)不是“沒(méi)有比人的腳更遠(yuǎn)的路”所能回答的，也不是要多遠(yuǎn)有多遠(yuǎn)。

人類到火星的遠(yuǎn)主要包括兩個(gè)要素。第一是人類需要通過(guò)太空飛行器順利完成從地球到火星的超長(zhǎng)時(shí)間的旅行，在這個(gè)期間需要解決一系列生理和健康問(wèn)題；第二是到達(dá)火星之后如何適應(yīng)迥然不同于地球的環(huán)境。

美國(guó)宇航局（NASA）發(fā)射的好奇號(hào)火星車于2011年11月26日啟程，飛行了5.63億千米才于2012年8月6日到達(dá)火星，耗時(shí)9個(gè)月（253天）。即便以地球與火星的最近距離5500萬(wàn)千米計(jì)算，而且以SpaceX新型火箭BFR搭載載人飛行器的最高時(shí)速達(dá)2.9萬(wàn)千米計(jì)算，也需要80天左右。實(shí)際時(shí)間肯定只會(huì)更長(zhǎng)，在半年左右。

然而，人類移民火星必須進(jìn)入太空，首先要有非常優(yōu)異的身體條件，經(jīng)受得起沖擊性加速度產(chǎn)生的過(guò)載作用。去火星需要達(dá)到橫向（胸-背向）和縱向（頭-盆向）的超重耐力標(biāo)準(zhǔn)，通常要求航天員的縱向超重耐力不應(yīng)低于3G（即表示3倍自身體重），橫向超重耐力應(yīng)為縱向的3倍，即9個(gè)G?？上攵?，這一基本要求決定了絕大多數(shù)人都不可能去火星。

即使少數(shù)人可以乘坐飛船去火星，在飛行的半年時(shí)間里，也需要解決基本生理或心理問(wèn)題難關(guān)。太空環(huán)境具有低重力、強(qiáng)輻射、高真空、超低溫和高速度（高速運(yùn)動(dòng)的塵埃、微流星體和流星體）等特點(diǎn)，會(huì)使人遭受輻射，同時(shí)產(chǎn)生脊椎拉緊、肌肉萎縮、睡眠紊亂等現(xiàn)象。

即便以SpaceX最大速度的火箭搭載載人飛船，人們?cè)诳臻g逗留的時(shí)間短一些，受到的輻射可能會(huì)小一些，但也處于危險(xiǎn)的邊緣。而且，目前的技術(shù)只能研制抵御來(lái)自太陽(yáng)高能粒子輻射的太空飛行器，但對(duì)銀河系宇宙線難以阻擋，就算飛船的外殼用30厘米厚的鋁板制成，也不會(huì)降低多少輻射劑量。

火星上缺少人類生存必要條件

即便能順利到達(dá)火星，火星上的輻射同樣令人擔(dān)憂。2014年美國(guó)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家公布研究結(jié)果稱，火星上的環(huán)境可能讓人類在68天內(nèi)就死亡。同樣，輻射評(píng)估探測(cè)器設(shè)備首席科學(xué)家唐納德·哈斯勒等人發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一篇文章稱，考慮在數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)間尺度上，火星地表環(huán)境中的輻射水平，對(duì)于任何生活在火星地表乃至淺地表數(shù)米深土壤層之中的微生物而言，都將是致命的。也就是說(shuō)，火星環(huán)境不適于生物生存。

到達(dá)火星后，人們還面臨呼吸、水和食物三大難題?；鹦谴髿庥?5%的二氧化碳組成，還含有3%的氮。因此，人在火星根本無(wú)法自然呼吸，除非戴氧氣罩，此外也難以解決飲水。

更重要的是，人類生存的基礎(chǔ)在于食物和能量供給，如果在火星上不能種植和飼養(yǎng)牲畜以實(shí)現(xiàn)食物的自給自足，人類就無(wú)法在火星上生存。作物的生長(zhǎng)需要水、土壤、空氣、陽(yáng)光、肥料，甚至還需要重力。然而，這些條件在火星上都不具備。如今太空的各個(gè)空間站的試驗(yàn)已證明，植物在無(wú)重力條件下無(wú)法生長(zhǎng)。

盡管科學(xué)家設(shè)計(jì)了種種方法想要改造火星，讓火星也具備像地球一樣的空氣、水以及適宜種植作物的環(huán)境，但是，目前只是設(shè)想。現(xiàn)階段首先要解決的是前往火星的交通工具、縮短到火星的時(shí)間和減少在旅途中對(duì)人的傷害。僅僅這些問(wèn)題的探索，也是路漫漫其修遠(yuǎn)兮。（張?zhí)锟保?/p>

更多精彩！歡迎關(guān)注“科普中國(guó)-科技前沿大師談”官方微信（kjqydst）。