先別高興太早：火星殖民被指時間技術不足

新浪科技訊 北京時間3月2日消息，在火星上建立起人類的殖民地，這個主意如何？毫無疑問，這應當屬於人類最偉大的夢想之一。將近60年前，人類開始了航天時代，僅僅12年后，人類宇航員便已經在距離地球最近的天體表面邁出了第一步。這種几乎是日行千里的進展速度讓人們歡欣鼓舞，人們有理由相信很快人類宇航員就將出現在火星的表面，事實上這也的確是合乎邏輯的一步——從地球到月球，再飛向火星。

飛往火星的救命稻草？

阿波羅計劃的命運——然而，當蘇聯從與美國航天競爭中逐漸失勢，航天領域兩強冷戰的高峰過去之后，阿波羅計劃便也成了歷史的唱。相信當年做出砍掉阿波羅后續計劃資金安排的國會和美國政府的一些人大概都沒有想到在那之后的將近50年間，人類宇航員竟然再也沒能離開低地球軌道。

作為冷戰政治鬥爭的物，在失去政治動機的支撐之后，阿波羅計劃的最終命運其實是不令人感到意外的。但盡管如此，在很多關注航天歷史和發展的人們看來，這仍然是巨大的遺憾。而他們中的有些人則已經明顯的顯出了不耐煩，比如航天工程師羅伯特·祖布林（Robert Zubrin），在他在大作《趕往火星》一書中提出的很多觀點代表了很大一部分支持者的看法，那就是我們現在實際上已經具備了載人登陸火星，甚至在火星上建立殖民地的能力，因此很顯然“迂腐的官僚系統正在讓我們浪費時間”。

新的希望？——不過一種新的希望出現了。以SpaceX，Orbital Science等為代表的一批科技企業近年來引起了全世界廣泛的關注。而前不久SpaceX公司測試可回收火箭的事件更是成為全球媒體競相關注的熱點，當時新浪科技也同步進行了圖文直播。

“私人公司發射火箭”，多麼不可思議的事。但現在這樣的事的的確確已經成真了。那麼登陸火星呢？於是，當2012年5月份外界第一次聽到“火星一號”（Mars One）計劃的時候，很多人的感覺就像是找到了救命稻草。在短短幾周時間裏就有數萬人向“火星一號”項目發去了報名表。

“火星一號”其實是一家同名的荷蘭非盈利基金會發起的一項旨在通過民間籌款執行載人火星飛行，分批將大約20名人類送往火星並在那裏永久居住——沒錯，他們就沒有打算讓這些人回來。

風險和質疑

倫理道德風險——簡單來，相比政府，作為民間發起的“火星一號”項目所具有的最大優勢或許就是它的“單程”以及民間身份本身。因為如果想讓宇航員陸后再從火星返回地球，那就將需要從火星表面發射返回火箭，這將讓項目成本和技術風險大大上升。另外，作為政府而言，也完全不能想象能夠去推動一個不考慮宇航員返回問題的火星登陸計劃，因為那樣做將會讓政府背上沉重的法律，倫理和政治壓力。而作為民間身份去推動，阻力就會小得多，但也並非沒有，畢竟，執行一次明知有去無回的航天飛行，在人類的航天史上還是沒有過的。

是否真的能夠籌措到足夠的資金？——另外，在登陸火星以及建立火星殖民地這樣龐大的任務前景前面，這樣一個小小的基金會真的顯得勢單力薄。外界對於“火星一號”項目如何能夠籌措到足夠的資金充滿疑慮，而它所構想的方案在技術上是否確實可行也受到了廣泛的質疑。根據前不久英國廣播公司（BBC），包括國內的很多媒體也都報導，該機構在荷蘭的確是經過合法注冊的，但記者探訪的結果卻發現實際上其注冊地址位於居民區，僱員僅有一人，外界不乏對其籌措資金的能力和目的質疑之聲，有很多人士指出這很有可能就是一場商業炒作和騙局。而火星一號進來的表現似乎也正在證實外界的這種懷疑。根據相關自資料，2013年底，火星一號項目方曾經與美國著名航天承包商雒克希德馬丁以及英國薩裏衛星公司簽署協議進行預先方案研究，該協議到今年初已經到期，但承包商方面稱目前還未接到火星一號方面后續的項目資金或任何協議意向，因此相關的工作已經停止。考慮到行星際載人航天工程的巨大規模和技術難度，在如此緊張的時間範圍內要想實現目標有些讓人難以置信。

獨立分析報告的質疑——對於火星一號項目最大的打擊出現在去年，美國麻省理工學院發表了一項長達35頁的獨立研究報告，對火星一號項目的技術可行性進行了第三方的獨立分析，其得出的結論是悲觀的。在這份報告中，MIT的研究人員們指出，那些做好准備在火星上終老並想在火星上去世的人們，當他們真的抵達火星后，他們可能會發現自己面對死亡的時間遠遠早於他們原先自己的設想。在這份報告中，麻省理工的研究人員稱，由於設計上的缺陷，首批登陸的宇航員們可能撐不過68天。

預算不足，時間倉促——“火星一號”項目最為重量級的熱心支持者，“火星一號”項目大使，1999年度諾貝爾物理學家獲得者傑拉德·霍夫特（Gerard "t Hooft）近日也表示，火星一號項目的預算和時間規劃都相當天真，他：“這件事需要長得多的時間，也要花上多得多的錢。當他們一開始找到我希望我參與這個項目的時候我就跟他們，你們應該在每一個項目花費的后面加上一個零。”他認為數百億美元的預算，並在下一個世紀開展登陸行動才是更加可行的做法。

而麻省理工的研究報告同樣指出，火星一號現有的預算方案是不現實的。首先，MIT研究人員的計算顯示，僅僅是建立起最小型的初步殖民基地也將至少需要利用SpaceX公司的重型獵鷹火箭進行至少15次發射，這將耗費超過45億美元，如果要考慮后續，那麼這其中的花費還將大大上升。而整個火星一號項目的籌款目標也僅僅是60億美元，這還是在最理想話的條件下。火星一號預想的籌款方式是通過現場電視直播，贊助商廣告收入，參與者的報名費，捐贈款項以及籌的方式完成所需資金的籌措。其中現場電視直播的收入將佔據大頭。為此火星一號項目方還與傳媒業巨頭Endemol方面有過談判，但雙方最后不歡而散。火星一號的創始人蘭斯多普最近也開始改口，稱可能會放棄從火星進行電視直播的想法，轉而拍攝一部紀錄片形式的影片來籌措資金。

技術不足，缺乏后續考慮——火星一號項目的計劃的初衷是想通過執行一次有去無回的火星登陸計劃節省返程開支並降低技術風險，然而同樣你必須確保宇航員在陸火星之后能夠持續生存至他們去世。這樣就必須考慮維持一整個生態系統的問題以及大量的設備維修工具和備件等等。

這個問題的解決方法之一是利用火星上的資源就地取材進行生，從火星土壤中提取水，從火星大氣中獲得氧氣，廣泛採用3D打印技術生備件和工具等等。然而MIT的報告也指出，基於目前的技術條件，僅僅是用於就地生的設備（ISRU）和考慮一年使用備件本身的重量便將達到1.8噸。更重要的是，我們目前在這方面的技術還不夠成熟，其可靠性沒有經過驗證，存在很大的不確定性和疑問。美國宇航局計劃在其2020年發射的新一代火星車上安裝一台名為MOXIE（火星氧氣就地生試驗）的設備，而時間上來看，火星一號顯然是等不及該技術成熟了。

食物供應和氧氣問題——另外，由於火星一號的設計是沒有后續補給任務的，這就意味最初的定居者們要完全依賴自己，比如他們吃什麼？想當然的答案是自己建立問世系統並在裏面進行農作物的種植，但MIT的報告中指出的一個大問題就在於：植物在生長過程中會釋放出大量的氧氣，在一個全封閉的環境中，空氣中氧氣的含量將會變得異常的高，而目前在技術上還沒有特別合理有效的氮/氧氣分離技術，能夠有效去除氧氣並保留氮氣氣壓。當然，可以採取將種植倉與居住艙相互隔的方法來繞開這個問題，但火星一號的設計為了節約成本，這是無法做到的。另外，過高的空氣含氧量還將極容易導致火災的發生，那將是災難性的前景。

退一步講，即便火星一號的宇航員們能夠克服所有這些問題。那麼他們理論上也會被餓死。根據MIT的分析報告，每名宇航員每天平均需要3040卡路裏的能量才能保證身體健康，那麼，在考慮在火星居住期間所有事物均必須由“火星農場”出的情況下，至少將需要200平米以上的區域用來種植才能保證需求，而這個面積比火星一號項目中提到的面積大了4倍。

前景和展望

面對所有這些質疑，“火星一號”的發起人蘭斯多普對此似乎並不以為然，他回應了一部分對於其項目規劃方面的問題，但對於另外一些涉及具體細節，如與項目承包商以及資金籌措方面相關的問題則拒回答。他們剛剛公佈了第三輪的宇航員候選人100人名單，其中39人來自美洲，31人來自歐洲，16人來自亞洲，7人來自非洲，7人來自大洋洲，。按照計劃，火星一號項目最終將從超過25萬的申請人中選出24名宇航員候選者。隨后在經過一系列團隊考驗之后他們將開始接受專門訓練，為2025年的火星殖民計劃做准備。

按照目前的計劃，火星一號項目將在2018年發射一顆通訊衛星，隨后在2020年將會有另外一顆火星通訊衛星升空，外加一輛火星車，最終一系列的物資補給任務將連續執行，包括另外一輛火星車，生活設施以及生命支持系統設備等等。

事實上，在美國還有另外一個與之類似的民間項目，叫做“啟迪火星”（Inspiration Mars），該計劃，與“火星一號”不同的是，他們打算將一對夫婦送往火星，但並不打算陸，而是繞過火星軌道之后直接返回地球，就有點像是當年阿波羅-8號在月球軌道所做的那樣。

實際上，在地球上的研究人員們一直在進行對於未來人類走出地球之后生活的各項准備。著名的“生物圈2號”項目在美國亞利桑那荒野中探索建立能夠自給自足的完整生態圈的嘗試。在我國，北京航空航天大學建立的“月宮一號”也在去年完成了105天的封閉生存測試。另外，有我國參與，在俄羅斯開展的“火星500”計劃全程模擬未來載人登陸火星的計划過程並取得了較為滿意的結果。而通過蘇聯的禮炮系列以及和平號空間站，美國的天空實驗室以及現在的國際空間站和未來我國天宮系列空間站的建設，也將取得大量有關人類長期太空生存方面的經驗積累。

總之，盡管充滿爭議，看上去也的確有諸多令人懷疑之處，但如果能夠通過這件事引起公對於移民火星話題的熱情，並增加對航天事業的關注，這也未嘗不是一件有意義的事，但如果最終被證明的確存在商業炒作甚至欺詐等方面的問題，那就是另外一回事了。（晨風）

附上：1）MIT研究報告下載連結

http://web.mit.edu/sydneydo/Public/Mars%20One%20Feasibility%20Analysis%20IAC14.pdf

2）火星一號官網

http://www.mars-one.com/

3）北京航空航天大學“月宮一號”微型生物圈網頁

http://www.buaa.edu.cn/qbzt/2014n/2.htm

4）生物圈-2號計劃網頁

http://b2science.org/

主要參考資料：

http://tech.sina.com.cn/d/s/2015-02-26/doc-iawzuney0275542.shtml

http://en.wikipedia.org/wiki/Mars_One

http://www.space.com/26705-nasa-2020-rover-mars-colony-tech.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Inspiration_Mars_Foundation

http://web.mit.edu/sydneydo/Public/Mars%20One%20Feasibility%20Analysis%20IAC14.pdf

http://www.iflscience.com/space/should-we-get-our-hopes-about-mars-one