几十年前就能实现的火星梦,为何迟迟难圆?
发布时间 2018-07-11 12:13 猎云网 阅读 385次
几十年前就能实现的火星梦,为何迟迟难圆?
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2018-07-11 几十年前就能实现的火星梦,为何迟迟难圆?

“必须有人发明一些我们尚未想到的东西。”

7月11日报道 (编译:孙家乐)

编者注:在成功登月之后人们想要进一步探索火星,甚至在火星殖民。但是事实上以现在的科技水平想要安全登上火星仍不是一件轻松的事情。宇航员克里斯·哈德菲尔德为我们深入剖析了登上火星存在的一些风险,同时也提到了科技发展的现状。在他看来,现在科技发展迅速,登上火星在未来是很有希望完成的。

前宇航员克里斯·哈德菲尔德执行过三次太空任务,并在轨道上航行了将近半年。哈德菲尔德说,如果我们真的想要的话,在几十年前就可以登陆火星了。但由于火箭和宇宙飞船技术的状况不够完善,这些任务存在致命的风险。

虽然美国国家航空航天局、SpaceX和蓝色起源(Blue Origin)很早地制造出了有能力登陆火星的火箭飞船,但哈德菲尔德也不确定它们是否足够安全。

克里斯·哈德菲尔德最出名的是在零重力环境下录制大卫·鲍威的歌曲《太空奇点》。但他真正的成则是完成了令人难以置信的太空旅行。在1995年至2013年间,哈德菲尔德共乘坐过两架NASA的航天飞机和一架俄罗斯联盟号宇宙飞船,在国际空间站上生活过,并在轨道上度过了166天。

哈德菲尔德在此后退役,他最近在在线教育平台MasterClass上开设了新网络课程,以此来分享一些太空飞行方面的知识。

我们跟进了哈德菲尔德的课程,并询问他是否希望NASA、美SpaceX、蓝色起源或太空竞赛中的其他参与者能够在未来十年左右将人送往火星并开始殖民。

“几十年前我们就可以派人去火星,” 哈德菲尔德称。“当我还是个孩子的时候,我们用于登月的技术也可以带我们登上火星。”

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事实上,像NASA著名的土星5号运载火箭的首席架构师沃纳·冯·布劳恩(Wernher von Braun)这样的科学家早在1952年就曾计划在火星上执行任务。这比执行第一次阿波罗计划还要早至少15年的时间。

但哈德菲尔德指出,即使有最新型的航天器,有能力前往火星也不意味着它会是一件容易的、安全的或值得人类冒着生命危险去做的事情。哈德菲尔德说:“我们派去执行火星登陆任务的大多数宇航员都不会成功,他们可能会牺牲。”

这就是哈德菲尔德对我们“人类登陆火星”计划的近期前景持谨慎态度,但仍对太空探索前景报以希望的原因。

一次漫长且危险的星际航船之旅

访问火星的风险与20世纪60年代和70年代初NASA面临的风险大同小异。那时候,宇航员似乎在火箭每个转弯处都会感受到死神的注视。

除了在训练期间因阿波罗1号失火而丧生的三位宇航员外,美国宇航局差点在飞行途中失去了阿波罗13号的机组人员。即使是阿波罗11号也曾无限接近死亡:这架铝制墙壁薄如层纸的太空飞船在降落到月球表面之前几乎耗尽了燃料。

随后,一些长期问题也逐渐显现,例如暴露于深空辐射下宇航员的健康风险。根据2016年发表在《自然》杂志上的一项研究表明,往返月球飞行时暴露于深空辐射的24名宇航员,他们因心脏病死亡的风险会更大。

所有这一切都只是因为NASA试图将人送往距离地球384633.2千米的月球,并在月球停留大约一周时间。

哈德菲尔德说:“大多数人都认为去往火星的距离更远。”这颗红色行星与地球的距离约为地球到月球的660倍,往返行程可能需要500天甚至3年。

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这就涉及到了哈德菲尔德提出的问题:前往火星的长途旅行会增加出现爆炸、辐射、饥饿和其他问题的风险。可以缓解这些问题的技术——例如轻质但有效的屏蔽、冬眠胶囊和生物再生生命支持系统——都尚不存在。

他把目前的火星探测计划比作了早期的航海活动。“麦哲伦在1519年出发时,拥有五艘船和250人。他试图做一次环球航行,但最终船员都死伤殆尽了,”他说:“他们只带回了15还是18人,以及其中的一艘船。”

一个大问题是,今天所有的火箭仍是通过燃烧化学燃料(加上氧气)来脱离地球并穿越到太空的。“燃烧化学燃料的火箭相当于使用帆船或小船来环游世界,” 哈德菲尔德说。化学推进剂的效率并不如人们所想的那么高。在设计航天器时,工程师必须牺牲辐射防护、物资、工具和生活空间,以确保有足够的燃料来完成旅行。

这就是为什么哈德菲尔德认为美国宇航局的太空发射系统、SpaceX的猎鹰火箭或蓝色起源的New Glenn火箭,在某种程度上而言不会造成破坏,正如它们的建造者所提出的:他们都计划燃烧燃料用于推进。

他说:“我的猜测是,除非我们必须这样做,否则我们永远不会使用以上任何一种火箭来登上火星。我不认为这些是将人送往火星的实用方法,因为它们很危险、费时且会让我们承受长期的风险。”

“必须有人发明一些我们尚未想到的东西”

哈德菲尔德仍然希望人们能尝试登陆火星,甚至进行殖民。只是他认为我们应该清楚地看到,使用当今技术进入这个红色星球会带来的严重风险。

“你可以看看美国历史,詹姆斯敦和所有移民的失败——第一批试图快速地把理论变成现实的人他们的经历是多么困难。从定义上来看,这似乎是一个不利的选择,” 哈德菲尔德说:“但如果你不给自己一个宏伟的目标,那么它永远不会实现。所以我会全力以赴。”

哈德菲尔德说,他相信有人最终可以找到一种安全前往火星的方法,因为他目睹了太空飞行的进步,并且以此为职业。

“在我出生时,太空飞行是一件不可能完成的事情,但在我短短几十年的生命里,人类已经实现了突破。”他说:“我们已经把不可能变成了可能:惠特森(Peggy Whitson)——在太空中度过了665天——并且有六个人在过去17年半的时间里一直生活在宇宙飞船上。在世纪之交,我们离开了地球,并定居在了太空里。我们取得了非常快的进步。”

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但是,如果美国宇航局或私营公司认真考察并最终殖民火星,正如Space X的创始人埃隆·马斯克所希望的那样,哈德菲尔德也表示应该对基础研究进行更多投资。

哈德菲尔德说,他不知道未来的技术会是什么样子,但他注意到近期离子推进技术的进展以及美国宇航局对核反应堆重新拾起了兴趣。甚至有一天可能在暗物质、暗能量方面会有所突破。

“必须有人发明一些我们尚未想到的东西,” 哈德菲尔德说:“也许在空间站和欧洲核子研究中心和其他地方的粒子加速器中使用阿尔法磁谱仪进行的工作将向我们展示如何利用重力。”

他补充说:“这听起来很古怪,但我们想出了如何利用电力和电子。这似乎很疯狂,它改变了生活和旅行方式。但未来谁知道会是怎样呢?”

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