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時事

走近可能最先前往火星的人:夢想源自生物圈2號

鉅亨網新聞中心 2014-07-24 11:22


簡·波因特(Jane Poynter)和泰伯·麥卡勒姆(Taber MacCallum)正在計划著前往火星的旅行。他們已經為此籌備了有20年,這是伴隨激動與憂慮的20年。


與其他很多人不同,這對夫婦的太空旅行夢想是有一定可能性的。他們成立了一家名為“完美太空發展公司”(Paragon Space Development Corporation)的私人太空公司,目的是尋找最具可行性的火星雙程旅行途徑。這一目標的難度可想而知,即使是最完美的計劃也面臨極大的挑戰。他們需要做的事情還有很多,包括如何保護自己躲過致命的輻射;需要攜帶多少食物、水和空氣;以及如何儲存廢棄物等。與此同時,他們還必須等待美國國會同意撥款支持該項目,並允許他們使用美國航空航天局(NASA)的太空發射系統和“獵戶座”飛船。

留給他們的時間已經不多:只有到2021年底,地球和火星的排列方式才會使這趟旅程稱為可能。這一任務被稱為“靈感火星”(Inspiration Mars),是完美太空發展公司最為雄心勃勃的項目。該公司同時還是美國最領先的生命支持系統和極端環境裝備設計商之一。目前,他們正在開發一種可以在同溫層進行商業氣球旅行的交通工具,以及私人月球登陸的技術。不過,他們最宏大的計劃還是前往火星。將第一批人類送到另一個行星的軌道上,將成為21世紀的“阿波羅時刻”,年輕的科學家將受到鼓舞,無數的美國學生將因此投身科學。

生物圈2號

簡·波因特和泰伯·麥卡勒姆夫婦的太空夢想源自上個世紀90年代的“生物圈2號”。這是一個坐落於亞利桑那州圖森市附近的人工封閉生態系統。他們和其他六名實驗者在那裏生活了整整兩年時間。在僅有兩個半足球場大小的區域內,科學家設置了許多模擬地球環境的微型生態類型,如叢林、沙漠、沼澤、稀樹草原和海洋等。參與者的食物來自於約0.1公頃農業用地的出,並接受外界醫生和生態學家的觀察。

一開始一切都很順利,知道實驗進行到第16月,參與者開始出現嚴重的疲勞和睡眠呼吸暫停。他們發現生物圈2號內的氧氣含量突然大幅下降。當其中一名參與者進入迷糊狀態,無法加減簡單數字的時候,實驗區不得不重新注入氧氣。這也破壞了對太空殖民地自給自足狀態的模擬過程。全世界都對此感到惋惜,並稱生物圈2號已經失敗。后來《時代》雜誌甚至將其列為20世紀最糟糕的100個構想之一。

不過,參與者們還是堅持完成了兩年的實驗計劃。就算沒有別的收穫,至少他們深刻了解到了長時間孤獨將導致的心理創傷,這對於那些想前往另一個行星的人來,是非常重要的知識。

“最容易在你腦海里盤旋的一些東西,包括抑鬱和情緒波動等,是很顯而易見的,”參加實驗時29歲、如今已經52歲的簡·波因特,“古怪的行為則包括偷取食物並貯藏起來等。”她描述自己更為嚴重的癥狀類似於20世紀早期,那些前往南極的探險家在一望無際的白色中跋涉數月所生的幻覺。

有一次在准備採摘甘薯葉以喂養兩隻山羊時,她突然感覺像走進了一個時間機器。“我從另一邊走出來,然后與我年長許多的哥哥陷入了激烈的爭吵,”她,“最令人驚慌失措的是,這的的確確是幻覺。我似乎能聞到、感覺到,非常的詭異。”

到底是緩慢減少的氧氣含量,還是長期的隔離,亦或者其他原因導致了這些幻覺的生?一切不得而知。不過,其他參與者包括泰伯·麥卡勒姆也報告了類似的經歷。

進入生物圈2號六個月之后,這對夫婦開始考慮實驗結束之后的生活,並決定將精力投入到一項商業計劃中。他們希望在實驗過程中提升技能並獲取生態學知識,同時完成生物圈2號面向太空的實驗目標,最終打造出可以用於火星之旅的生命支持系統。泰伯·麥卡勒姆在生物圈2號中將這一構想通過博客發表出來,並成功與洛克希德·馬丁公司的航空工程師格蘭特·安德森(Grant Anderson)簽約,讓其作為合伙人,然后與簡·波因特共同組建了完美太空發展公司。

通往太空的漫漫長路

盡管泰伯·麥卡勒姆和簡·波因特都沒有上過大學,也沒接受過任何有關科學、工程或商業的專業訓練,但他們對太空的嚮往卻早在進入生物圈2號之前就有了。麥卡勒姆的父親是一位天文學家,而他的爺爺曾幫助懷特兄弟製造過螺旋槳。波因特在英格蘭長大,高中畢業之后才來到美國,她對太空的迷來自於小時候看的阿西莫夫作和其他科幻小作品。

高中畢業之后,他們二人與其他生物圈2號的參與者開始了艱苦的訓練。他們去過澳大利亞內陸的一個農場,也在一艘進行環球航行的海洋科考船上待過。兩次訓練均由私人資助的Ecotechnics研究所組織,生物圈2號也是屬於該機構的項目。也正是在這一時期,麥卡勒姆和波因特相識相戀,並在離開生物圈2號九個月之后結婚。

如今已經49歲的麥卡勒姆,他並不鼓勵別人不上大學,但自己選擇的這條路看起來結果還不錯。在離開生物圈2號之后,他和波因特接觸了一些課程,但最終放棄,轉而與來自NASA的一個團隊合作,在俄羅斯和平號空間站上進行生態學實驗。格蘭特·安德森是完美太空發展公司的合作創始人兼首席工程師,具有在洛克希德·馬丁公司開發太空飛行硬件的豐富經驗,而麥卡勒姆和波因特則在生物圈2號中獲得了豐富的運行封閉生態系統的知識。由他們組成的團隊第一次證明,小型水生無脊椎動物包括端足類和橈足類等,可以在太空中完成完整的生命周期。這一實驗是在完美太空發展公司設計的一個小型封閉系統——稱為自主生物系統(Autonomous Biological System)——之中完成的。

2012年12月,完美太空發展公司與太空飛行公司Golden Spike合作,開發一整套有關太空服、溫度控制和生命支持系統的技術,計劃用於2020年的月球商業旅行。2013年12月,他們聘請前宇航員馬克·凱利(Mark Kelly)擔任“世界之景”(World View)項目的飛行機組操作主管。該項目預計於2016年將遊客通過巨型氣球運送到同溫層中部,欣賞壯觀的地球美景。

成立二十年之后,完美太空發展公司現在已經擁有約70名工程師和科學家,而且規模仍在不斷擴大。

新的“阿波羅時刻”

盡管公司的發展取得了不少成功,但許多人仍然不相信他們能在2020年左右將人類送到火星。前NASA宇航員托馬斯·瓊斯(Thomas Jones)認為,人類可能得等到2030年之后才能登陸火星,而且,如果沒有來自NASA的資金和設備支持,這一過程將異常艱難。

“靈感火星”項目的組織者丹尼斯·蒂托(Dennis Tito)一開始想獨自承擔整個項目的費用。他多方尋找資金來源,並希望能在2017年使項目成行。屆時地球和火星的排列狀態可以使飛船在501天內完成往返。不過,經過更多的分析之后,蒂托和完美太空發展公司意識到,他們並沒有足夠的資金和資源來完成2017年的目標。他們選擇了另一個途徑,在2021年進行發射,往返時間略長一些為580天,但如果沒有政府支持,這一目標要實現的難度也不小。

“我們實在找不到使用現有商業火箭的辦法,”麥卡勒姆,“我們希望能利用現有的硬件設施,合力完成這一任務,但前往火星並不會那麼容易。”

在近期的NASA聽證會中,蒂托表示,他需要政府提供大約10億美元的資金,用於未來4到5年內的太空發射系統開發,及其他與任務相關的事項。麥卡勒姆稱,NASA還沒准備好同意這一要求,該問題只能暫時擱置。

不過,無論“靈感火星”任務是否能如願在2021年發射升空,這些商業航天的努力必將激發起公對太空探索的熱情,最終幫助NASA下決心建造新的基礎設置,並服國會撥款資助類似的任務。

在這一理念指引下,完美太空發展公司正努力參與許多不同的太空探索項目,這些項目的成功也將推動美國人對個人太空旅行的認知,並逐步為前往火星的任務打下基礎。他們確實在一步步地接近目標。去年,他們完成了“靈感火星”任務中生命支持系統的主要部分,並在實驗室中進行了完整測試。麥卡勒姆稱,從尿液回收利用、製造氧氣到移除二氧化碳,這一系統可以為“靈感火星”任務成員提供生存所必需的一切條件。

麥卡勒姆相信,利用這些生命支持系統完成的火星之旅,將為下一代研究人員提供靈感。在他剛滿五歲的時候,即1969年7月20日,阿波羅11號登陸月球,這一事件也激發了他對太空的無盡熱情,並最終引導他走進了生物圈2號。他:“我們從阿波羅號學到的,是這樣一個與人類探索新世界有關,非常艱難卻又激動人心的技術項目,將生出許多新的英雄和偶像,激勵人們投身到科學事業之中。”

其實在創立完美太空發展公司的時候,波因特和麥卡勒姆並沒有想成為太空探索的先驅,他們只是想促進太空旅行事業而已,並不一定非要親身參與。不過,他們最終還是選擇成為了“靈感火星”任務的候選者。至少,他們滿足了作為中年夫婦的基本要求——2021年時他們都五十多歲——並且具有豐富的孤獨生活經驗。

許多人都對生物圈2號的結果嘆息不已,然而,20年之后,這個曾被視為失敗的實驗卻衍生出多與太空探索有關的項目。前往火星的路還很長,但已經初現曙光。(任天)

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