人类征服火星有什么计划?
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发布时间：2022-04-25 20:42
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时间：2022-06-17 06:09
征服火星是人类的一个宏伟的目标，自1969年人类登月成功之后，更增加了到火星上大展宏图的信心。
依照美国科学家的建议美国*已于1994年12月正式批准，建造一个名为“火星开拓者”号的航天器，于1997年下半年发射。当这个航天器抵达火星空间时，将投下一个着陆器，在火星上建立一个小型科学观测站。一旦此项任务如愿完成，将可根据已经过验证的技术，继续建立一个由12～16个小型科学观测站组成的火星环境调查网络，长时间地研究其大气和地质情况，探讨这些条件是否有利于生命的存在。
1991年6月，美国斯坦福大学的4名教授和25名工程学研究生以及前苏联5名航天专家在美国旧金山集会，宣布他们经过半年之久的调查研究之后，认为以美国和前苏联几十年来积累的载人航天技术和在太空轨道站长期载人运行的经验，已经具备了将人送上火星的能力，并有可能在2012年实现这一计划。人类为什么要到火星上去呢?要知道，要实际送人上火星，据计算至少要花6000亿美元的巨额资金。但这难不住火星对科学家的*，因为火星这个天体太吸引人了：它上面有生命吗?它将来能作为地球居民的住所，解决地球人满为患的难题吗?这些神秘的问题像磁铁般一直吸引众多的科学家。
在太阳系中，火星的条件和地球比较接近。经科学家对火星的长期观察和研究，知道火星在白天的最高气温为15℃左右，而夜晚的气温可降至—100℃，极其寒冷。另外还知道火星上有稀薄的大气，并含有水蒸气，一年中还有四季交替的气候变化，这说明，火星比太阳系中的其他任何行星更像地球，因此曾经有些科学家认为，在火星上可能存在某种形式的生命。
为了进一步弄清火星的情况，前苏联从1962年11月到1973年8月，一共发*7个探测火星的航天器，其中有2个探测器越过火星后进入日心轨道，有3个探测器进入绕火星的轨道，成了火星的人造卫星。另两个探测器在火星表面实现了软着陆，一个是1971年5月28日发射的“火星”3号探测器，经过6个多月的飞行，于1971年12月2日完成了航天史上第一次在火星南半球表面实现安全着陆的使命。1974年3月12日“火星”6号探测器又安全在火星上着陆，它在降落过程中测量了火星大气的成分。两个软着陆的火星探测器向地球发回了许多信息和图像。
美国则在1962年7月至1973年11月发*6个飞向火星的“水手”号探测器，用来探测火星及其周围的空间，其中的“水手”4号携带电视摄像机。首次从火星附近向地球发回清晰图像，可以从图像中鉴别出火星有300来个环形山。“水手”7号发现火星南极区有水冰和干冰(固体二氧化碳)形成的雪堆。
1975年，美国还发*两个称为“海盗”号的火星探测器。“海盗”1号于1976年7月20日在火星的普拉尼蒂亚平原区安全着陆；“海盗”2号于1976年9月3日在火星上的乌托匹亚平原安全着陆。它们的任务之一是要弄清火星上有没有生命存在，另外是勘测火星的地貌和火星大气及地震情况。
在这段期间，从两国火星探测器发回的信息，基本上否定了火星上可能有生命存在的说法。尽管如此，但仍有不少科学家认为火星上可能有生命。只是这些探测器的功能有限，遗漏了可能存在的生命线索和信息而已。他们的依据是，火星可能曾经是一个“适宜生命存在的，有流水和温泉的世界。”
最近，有关火星存在生命的讨论又一次成为科学界的热门话题。事件是由美国航空航天局在1996年8月14日举行的记者招待会开始的。这一天，航天局的一个科研小组向世界宣布，他们对来自火星的一块重1.9公斤的陨石进行了两年研究之后，发现了生命的证据。
这块来自火星的陨石是美国科学基金会每年一次到南极搜寻陨石的一个考察小组于1984年在南极的阿兰山发现的，被命名为ALH84001陨石。由于在这块陨石中发现有看起来像地球上的细菌产生的那种晶体和地球上细菌化石那样的细管，这些复杂的有机分子，航天局的科研小组认为，火星上至少曾经有生命，尽管不是有智慧的生命。
但航天局的这一新闻，也有许多科学家不以为然，认为断定火星上有生命的结论下得过于草率。这样就引起了有关火星生命的新一轮研究热潮。
因此，要最后解开火星是否存在生命之争，必须直接从火星上取回泥土岩石等标本进行分析，直到派人亲自拜访火星才能得出最后结论。
其实，科学家们早就有登上火星的计划，人类亲自拜访火星只是时间早晚的问题。按照前苏联及美国科学家的计划，登上火星要分三步走。
第一步，在90年代中后期发射几个火星机器人，这些机器人将像伞兵一样降落到火星表面。其中一部分机器人还要带着探测结果返回地球，为航天专家选择载人飞船在火星上的着陆点及方式提供依据。这一步，现在已经开始进行。例如，俄罗斯在1996年11月16日发射“火星-96”飞行器，起飞的重量达6580公斤。飞到火星后它将分成几个部分，其主体部分是重650公斤的轨道飞行器，它将成为火星的人造卫星。另有两个各50公斤重的自动操纵仪在火星上软着陆，在那儿工作700个昼夜。还有两个穿透器，可钻开4～6米深的火星岩石，以便将天线和摄像机安装在火星表面，对火星表面进行详细的拍摄和对土壤进行分析，并研究大气的结构和变化情况。
美国当然也不甘落后，也将发射火星全球探测器，它将携带摄像机，拍摄下火星古老的环形山、极地的冰盖、巨大的峡谷系统和火山的地貌，并绘制出整个火星的地图。他们还将发射“火星探险者”号飞船，它的着陆器将带有火星漫游车和摄像机及各种仪器，能测量火星上各种元素的丰度。美国希望“火星探险者号”能证明，用一种廉价的飞船也可以在火星表面着陆并发回各种科研成果的信息，因为“火星探险者号”比70年代的“海盗号”着陆器成本低得多，仅为海盗号的1/10。
美国为显示其实力，还将在以后发射一系列火星轨道飞行器和着陆器，并计划在2005年从火星的一个或几个地点把火星上的标本带回地球。
在最近从南极的ALH84001火星陨石中发现火星上的生命信息后，美国计划在2001年发射新设计的探测器，以能满足在火星上寻找微生物化石并把它们带回地球的要求。美国总统克林顿宣布：他将支持寻找更多在火星上存在生命的证据的太空计划。
日本也不甘寂寞，计划发射一艘飞船(火星轨道飞行器)去研究火星的大气。欧洲空间机构也将决定是否发射去火星的飞船，但估计最早也只能在2007年发射。
登火星三步曲的第一步从现在开始后可能持续10多年，要想让人直接踏上火星还有漫长的路。
第二步，在航天员到达火星表面的前两年，必须先将带有火星车(也称火星漫游车)的“火星住宅”及带有发动机的航天器发送到火星，这种有发动机的航天器将用于以后把航天员从火星表面送回绕火星的轨道。而火星车则可使航天员在火星表面进行大面积的科学考察和实验。
这一步其实早已有人在作准备，即提早准备火星车。比如，俄罗斯研制的不载人火星车样机于1992年5月就在美国加利福尼亚的国家公园“死亡谷”进行了试验，这个公园类似火星的地貌。这次试验的目的是模拟地球与火星之间的电视和无线电数据传输。这辆火星车有三对宽350毫米有轮刺的轮子，可以全方位转向，每对轮子还能相互伸长连在一起，以防止车底板碰到地面。火星车用一个8瓦核发电机作动力，每天只能机动1小时，车速很慢，约每秒20～30厘米。
日本则计划在2000年以前研制出火星车，设计蓝图已初步完成，车长为6.8米，车体用碳纤维增强塑料制造。车的前部安装有地基挖掘钻机，由地面遥控运转，采集土壤和岩石标本。
“火星住宅”的设计当然也有人在研究和设计，但这在现代已不成为太大的难题。
第三步，就是计划在2012年用载人飞船把3名男航天员和3名女航天员送往火星。这6名航天员要飞行9个月才能到达火星。在飞船有限的空间内要单调而寂寞地飞行如此之久，有两个主要问题要解决：一是物质上的；一是精神上的。配备女航天员的目的是为了单调的飞行中起调节感情和稳定情绪的作用，以保证征服火星使命的顺利完成。但在飞船中长时间飞行，到火星后预定要工作一年，然后再花9个月时间返回地球，这么长的时间吃喝拉撒是一个大问题。
1991年，前苏联卫生部医学生物问题研究所设立了一个奇怪的课题，就是培养一种新的苍蝇品种。苍蝇是人人讨厌的害虫，为什么要培养新品种呢?原来这种苍蝇是为了将来人类进行火星及其他超远距离宇航飞行的需要专门培养的。这种新苍蝇产在粪便中的卵是一种宝贝，它们能孵化成超级幼虫，它能把粪便转变成在生态上是洁净的腐殖质，而用这种腐殖质培植出来的优质蕃茄、黄瓜和磨菇是航天员的美味佳肴。更有趣的是，随太空飞行器养殖的鹌鹑吃了这种新苍蝇的幼虫后长势大增，不需要多少时日就能成为航天员的太空烤箱中的美食佳品。
实现第三步当然还有许多问题要解决。比如航天员在长期失重状态下飞行会引起骨骼脱钙和肌肉萎缩。为了防止这种情况出现。飞船设计人员将在载人舱中安装一种人造重力装置，它会以一定的速度转旋(比如每分钟4圈)以产生相当于地球引力的1/3的人造重力。
按照美国和前苏联的科学家1991年6月在旧金山宣布的计划，第一次远征火星的地球人将降落在火星上的“康多尔恰斯码”2号地区。到那时，火星上不仅将留下地球人的足迹，还会成为人类的又一个太空立足点，火星上是否存在生命的争论将搞个“水落石出”。将来还会建立火星城。为改造火星进行长期艰苦卓绝的研究提供基地。
人类要进驻火星，并在那里长期驻扎下去并非轻而易举。因为火星虽有大气，但气候太寒冷，大气太稀薄，并不适宜人类居住。即使在火星上进行短时间的活动，不穿宇宙服也是无法生存的。
但和月球及金星等星球相比，火星在各方面更接近地球。于是，一些科学家和工程师认为，如果能把火星改造一下，也许就能使火星变得比较接近地球，然后在那里播种生物。
把火星上的气候改造成和地球差不多的气候，开始是科学幻想小说中提出来的。但是，随着对地球上的生命在何种气候下能生存的认识的逐步深入，科学家们认为，或许在火星上也可以创造出类似的条件。
现在越来越多的人认为可以在火星上播种生物。说起来容易，但要改造火星这个庞然大物，有许多困难必须克服。先是要使火星的气候逐渐变暖，使它适于生物的生长。
科学家们认为，要解决的最大问题是火星的大气层太稀薄。如果把地球的大气比作稠粥，那么火星的大气就是稀汤。要知道地球的大气压力是1013毫帕，而火星的大气压力仅5.5毫帕。火星上的大气是由少量的二氧化碳(但占大气中的95%)、氮(占2%～3%)、氩(占1%～2%)和氧(仅占0.3%)组成的，这些混合气体所截留的热量很难使火星保持温暖。
英国一位叫詹姆斯?洛夫洛克的科学家写过一本科幻小说，他设想可以用地球上不再用的洲际导弹把几百万吨含氯氟烃的化合物运到火星上去。因为这种化合物气体有强烈的温室效应，可以把行星表面散发的热量截留住，使火星的温度逐步增高。
美国的工程师罗伯特?朱琳认为，实现洛夫洛克的设想并不是不可能的。他计算后认为，只要用40年时间就可以在火星上造成强有力的温室效应，逐步把火星赤道上的冰融化成水并使南极的干冰和土壤里的二氧化碳释放出来。按这个计划，每年只要向火星运送100万吨氯氟烃化合物就能解决问题。
那时，火星上就会形成一层厚度相当地球大气层的1/3，主要由二氧化碳和少量水蒸气构成的大气层。在这样的环境下，人类将不要穿加压宇宙服就可以在火星上行走，但仍然需要携带氧气瓶，因为这时火星的大气层中氧气不多。
进一步的问题是解决有足够的氧的问题。怎样解决呢?美国航天局一位叫乔尔?莱文的科学家提出一个办法，他说：“如果要在火星上形成一个氧气大气层，必须采用生物学办法，在火星上播种生物，这些生物靠吸收二氧化碳和水蒸气生长，然后释放出氧气，不过要形成一个氧气大气层，估计至少要花几百年时间。
虽然研究改造火星的计划仅在设想，要实现这一宏伟计划更需要以世纪来计算，但人类登上火星的行动则一刻也没有停止过。不仅美国，欧洲、俄罗斯和日本也在制定探测火星的计划。
值得一提的是，日本大林建筑公司搞了一项在火星上开辟人类居住基地的“火星居住基地1”的研究，准备在纪念人类第一次进入宇宙空间——前苏联人造卫星升空100周年时，让总数超过500名的地球人在火星上定居。
这项研究的目标是在2011年时，让来自美国、俄罗斯、中国和日本的8名航天员到火星上停留一年，开创人类有史以来第一次实地考察火星的活动。
按照这一目标，航天员在火星上生活时的居住处所将采用密封舱，每个舱内住2人，面积约100平方米，环境相当宽敞舒适。航天员的生活用水和氧气将从火星大气、极地的冰川和冻土中制取。而且将使用塑料大棚种植小麦和水稻，养殖羊、鱼、鸡等动物供航天员食用。使航天员的生活在火星上能自给自足。
所需能源则利用太阳能发电，并在火星表面架设风力发电机。据计算，建设以上一整套设施，需要4000吨材料。按目前宇宙飞船的运载能力，要往返900次左右才能把材料全部运到火星。从2011年开始到2057年止，每年必须发射宇宙飞船20次，这个火星基地才能建起来。
人类征服火星不仅仅是为了去冒险或定居，还有更深远的意义。因为在火星上直接研究火星表面和现场观察火星大气层，可以为地质学家和气候学家提供有关地球这样的行星及其气候演变的原因的信息。根据这些信息，有可能找到控制地球气候演变的措施的线索。而地球气候演变的原因，仅从地球上进行研究，是很难找到的，征服火星的另一个目的，当然包括寻找火星生命的迹象，尽管目前还没有令人信服的确切的证据说明火星上肯定有生命存在，但科学家和一般公众仍对此怀有极大兴趣。因为生命的起源一直是人们极想知道的一个谜。
