火星,這片遙遠(yuǎn)而荒蕪的土地,有望在二十年后成為人類首個(gè)“移民星球”。目前,美國(guó)太空探索技術(shù)公司SpaceX的大型運(yùn)載火箭系統(tǒng)“星艦”正進(jìn)入第四次發(fā)射倒計(jì)時(shí),作為全球體積最大、推力最強(qiáng)的運(yùn)載火箭,“星艦”將成為馬斯克“移民火星”計(jì)劃的核心工具。
盡管火星與地球相距2.25億公里,通話延遲長(zhǎng)達(dá)20分鐘,單程旅行需耗時(shí)520天,但這并未阻擋人類探索的步伐。中國(guó)、美國(guó)的火星探測(cè)器已累計(jì)十次成功著陸火星表面,意味著一度被視為“探測(cè)器墳場(chǎng)”的火星,如今已不再是人類探索的禁區(qū)。專家預(yù)測(cè),“星艦”成功運(yùn)行后,地球至火星的上百噸物資貨運(yùn)成本將大幅降低至現(xiàn)有水平的千分之一,使星際物流更為便捷。
馬斯克近期在美國(guó)得州SpaceX星城發(fā)表講話,重申火星移民計(jì)劃的重要性,將其視為地球45億年歷史上首次可能將生命或意識(shí)擴(kuò)展至地球之外的機(jī)會(huì)。盡管十年前荷蘭非營(yíng)利組織“火星一號(hào)”提出的火星移民計(jì)劃因公司破產(chǎn)而夭折,但全球范圍內(nèi)對(duì)火星移民的熱情并未消退。尤其是馬斯克,他堅(jiān)信通過(guò)每隔兩年派遣數(shù)千艘飛船,以及建立新發(fā)射塔來(lái)支持頻繁的發(fā)射任務(wù),能夠在20年內(nèi)實(shí)現(xiàn)向火星輸送100萬(wàn)人和數(shù)百萬(wàn)噸貨物的目標(biāo)。他預(yù)計(jì)每位火星移民者的費(fèi)用能控制在200萬(wàn)美元以內(nèi),相較于目前國(guó)際航天約1萬(wàn)美元/千克的貨運(yùn)價(jià)格和8000萬(wàn)美元/人的客運(yùn)價(jià)格,馬斯克承諾的貨運(yùn)成本降至10美元/千克,客運(yùn)成本降至1萬(wàn)美元/人,無(wú)疑令眾多專家與網(wǎng)友躍躍欲試,甚至有人調(diào)侃:“準(zhǔn)備攢錢買船票”,期待能在墓志銘上刻下“生于地球,死于火星”。
人類為何獨(dú)獨(dú)鐘情于“移民火星”?中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)火星探測(cè)專家肖龍教授解釋,火星作為太陽(yáng)系中與地球最相似且距離第二近的行星,擁有稀薄的二氧化碳大氣層,太陽(yáng)輻射強(qiáng)度接近地球一半,具有類似地球的晝夜與四季交替?;鹦潜砻娓采w著由玄武巖風(fēng)化而成的土壤,雖貧瘠于地球土壤,但其存在仍為潛在的火星生活提供了可能性。大量探測(cè)結(jié)果顯示,火星在數(shù)十億年前可能擁有豐沛降水、河流湖泊甚至海洋,與現(xiàn)今的地球極為相似,后因大氣層變稀薄、溫度下降、水源枯竭而變?yōu)榛臎觥,F(xiàn)已有證據(jù)表明火星表面存在水汽循環(huán)、液態(tài)水痕跡、甲烷氣體、含碳有機(jī)分子以及古河流、湖泊、三角洲遺跡和含水礦物,這些發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)了火星存在生命或曾有過(guò)生命的推測(cè),也為“移民火星”的可行性提供了有力支持。
從科學(xué)角度看,火星探測(cè)旨在尋找地外生命及生命起源證據(jù),同時(shí)也評(píng)估火星是否具備可供人類利用的資源,能否成為我們的“第二家園”。然而,火星探測(cè)的難度遠(yuǎn)超月球探測(cè),原因在于火星大氣層的存在增加了諸如沙塵暴等不確定性因素,對(duì)探測(cè)器著陸造成巨大挑戰(zhàn)。此外,每26個(gè)月出現(xiàn)的為期三周的“發(fā)射黃金期”也對(duì)火星探測(cè)提出了嚴(yán)格的時(shí)間要求。馬斯克之所以急于推進(jìn)火星探索,是因?yàn)樗J(rèn)為錯(cuò)過(guò)當(dāng)前窗口期,可能延誤在火星建立居住地的進(jìn)程。肖龍指出,火星移民是一項(xiàng)龐大且長(zhǎng)期的工程,考慮到地球面臨小行星撞擊等潛在災(zāi)難風(fēng)險(xiǎn),人類有必要探索火星作為備選居住地。
我國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)已取得多項(xiàng)成果,但通往火星之路仍面臨諸多技術(shù)難題。除了應(yīng)對(duì)惡劣自然條件,探測(cè)器的自主著陸程序設(shè)計(jì)至關(guān)重要,且只有短短幾分鐘時(shí)間可供操作,任何預(yù)設(shè)參數(shù)與實(shí)際情況的偏差都可能導(dǎo)致失敗。此外,縮短地球至火星的飛行時(shí)間、營(yíng)造適宜呼吸的大氣環(huán)境、構(gòu)建可循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)等具體技術(shù)問(wèn)題同樣亟待解決。盡管如此,肖龍教授堅(jiān)信隨著火星探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,火星移民只是時(shí)間問(wèn)題,社會(huì)應(yīng)對(duì)此持包容態(tài)度。
未來(lái),人類不僅有望在火星上建立新家園,創(chuàng)造自給自足的文明,更可能借助火星作為“宇宙跳板”,進(jìn)一步探索深邃的太空。目前,我國(guó)正籌備“天問(wèn)三號(hào)”火星探測(cè)任務(wù),計(jì)劃于2030年前后完成火星采樣返回。這項(xiàng)任務(wù)的難點(diǎn)在于火星表面取樣并安全返回地球,以及在軌道上實(shí)現(xiàn)樣品轉(zhuǎn)移。盡管挑戰(zhàn)重重,但我國(guó)在“天問(wèn)一號(hào)”任務(wù)中所取得的豐碩成果,如火星全球影像圖的發(fā)布、“祝融號(hào)”火星車的實(shí)地探測(cè)等,為我國(guó)繼續(xù)深入探索火星注入了信心。地面科研方面,科學(xué)家已在實(shí)驗(yàn)室模擬火星環(huán)境進(jìn)行無(wú)土種植試驗(yàn),為未來(lái)火星農(nóng)業(yè)發(fā)展鋪墊道路。
綜上,我國(guó)將持續(xù)推進(jìn)火星探測(cè)工作,逐步實(shí)現(xiàn)火星采樣返回、詳細(xì)區(qū)域調(diào)研、探明水環(huán)境與生命痕跡,乃至載人登陸火星,穩(wěn)步邁向“移民火星”的愿景。