本報(bào)記者 房琳琳 綜合外電

　　今日視點(diǎn)

　　2012年，荷蘭一家非營利組織提出了“火星一號(hào)（Mars One）”移民計(jì)劃，宣布要在2025年以前在火星上修建第一個(gè)人類居住地。這一任務(wù)最初會(huì)將四名宇航員送到火星，在那里他們會(huì)度過余生，以修建第一個(gè)永久的人類居住點(diǎn)。

　　多么自信也多么冒險(xiǎn)的想象——尤其是，“火星一號(hào)”竟宣稱整個(gè)計(jì)劃將使用現(xiàn)有技術(shù)來完成。該計(jì)劃的官方網(wǎng)站聲稱，這將是“人類社會(huì)的下一次巨大飛躍”。

　　但是，美國麻省理工學(xué)院的工程師們說，這個(gè)項(xiàng)目可能要稍微推遲一下了，至少要審慎地考慮技術(shù)的可行性。他們發(fā)明了一個(gè)細(xì)致完善的居住地分析工具來評估“火星一號(hào)”任務(wù)的可實(shí)現(xiàn)程度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，要讓人類在火星上活下去，還需要一些新技術(shù)的誕生。

　　在本月于東京召開的國際太空航行學(xué)年會(huì)上，麻省理工技術(shù)學(xué)院的航空航天工程系統(tǒng)學(xué)教授奧利弗·德維克代表研究團(tuán)隊(duì)，展示了他們的分析結(jié)果。

　　“我們不是說‘火星一號(hào)’不可行，這并不是非黑即白的結(jié)論。”德維克說，“但是我們認(rèn)為，在現(xiàn)有技術(shù)集成下，并不可行。我們提出了更急迫需要投入精力和時(shí)間開發(fā)的技術(shù)，進(jìn)而讓這個(gè)計(jì)劃沿著更可行的軌道推進(jìn)?！?/p>

　　模擬火星生存所需，不樂觀

　　研究組用系統(tǒng)論方法來分析“火星一號(hào)”任務(wù)，首先評估了任務(wù)“建筑”的眾多基本面，比如說它的居住條件、生命支撐系統(tǒng)、備用件需求以及運(yùn)輸邏輯，接下來還要深入考察每個(gè)成本對整體系統(tǒng)工程的貢獻(xiàn)度。

　　研究人員悉尼·杜模擬了火星移民的一天，來說明居住所需要的條件?；趪H空間站宇航員的典型工作日程、活動(dòng)水平和新陳代謝率，悉尼·杜估算出一個(gè)火星移民可能每天需要消耗大約3040卡路里熱量，才能保持生存和健康。

　　然后，他計(jì)算出能提供合理平衡飲食所需五谷雜糧的量，包括豆類、生菜、花生、土豆和大米。

　　悉尼·杜計(jì)算出提供上述食品度過很長的時(shí)間可能需要大約200平方米的種植土壤，而“火星一號(hào)”計(jì)劃只估計(jì)出了50平方米，按照項(xiàng)目的計(jì)劃，如果這些五谷雜糧在移民居住點(diǎn)里種植，還會(huì)產(chǎn)生不安全的氧氣含量，超過防火安全臨界值，這要求持續(xù)生產(chǎn)氮?dú)鈦斫档脱鯕馑?。時(shí)間一長，會(huì)導(dǎo)致氮?dú)夤尴拇M，從而讓居民點(diǎn)因自然泄漏面臨缺乏氣體補(bǔ)償?shù)奶幘场?/p>

　　當(dāng)居住地點(diǎn)內(nèi)部的空氣持續(xù)泄漏，總體的大氣壓力會(huì)下降，最終導(dǎo)致在68天內(nèi)第一批居民窒息而死，這可不是個(gè)樂觀的居住環(huán)境。

　　可能的解決方案，應(yīng)該發(fā)展至少兩種技術(shù)，一種是能消除多余氧氣的技術(shù)，另一種是隔絕出單獨(dú)溫室種植谷物的技術(shù)。令人驚訝的是，最便宜的選擇，竟是從地球家園運(yùn)輸所有食物。

　　備用件不能“火星制造”，不樂觀

　　研究組還進(jìn)行了一個(gè)針對備用器件供應(yīng)的綜合分析——每次需要運(yùn)送多少備用件到火星居住，才能保證居住點(diǎn)的正常運(yùn)行？

　　他們發(fā)現(xiàn)，隨著居住地的擴(kuò)張，備用件將迅速占據(jù)未來運(yùn)輸工具的大部分空間，有可能占到有效載荷的62％。

　　“還是拿種植食物來說，在火星上，你需要光照系統(tǒng)和給水系統(tǒng)，拿光照舉例，我們發(fā)現(xiàn)從始至終，都需要875個(gè)LED系統(tǒng)，所以需要提供備用件，結(jié)果讓初始運(yùn)輸載重負(fù)擔(dān)更加沉重。”

　　這些自始至終都需要的備用件，將持續(xù)影響飛往火星計(jì)劃的費(fèi)用。研究人員歐文斯估算了備用件的提供問題，他的分析，是基于NASA為國際空間站提供備用件的可靠數(shù)據(jù)計(jì)算得出的。

　　“國際空間站的基本思路是，如果有什么東西壞掉了，你可以給地球家里打電話，然后很快會(huì)弄一個(gè)新的上來?！睔W文斯說，“如果在火星上，你想要這一個(gè)備用件，你得在每隔26個(gè)月一次的發(fā)射窗口期發(fā)射出來，然后再等上180天的飛行才能拿到手。如果能在當(dāng)?shù)刂圃靷溆眉?，可能?huì)省很多事兒?！?/p>

　　歐文斯指出，3D打印技術(shù)可以讓移民在火星上制造備用件。但是這個(gè)技術(shù)還沒有發(fā)展得足夠高級(jí)，還不能重復(fù)制作精確尺寸和擁有足夠功能的太空備用件。

　　麻省理工學(xué)院分析指出，3D打印機(jī)技術(shù)還需要跨越式發(fā)展，或者全部火星居民點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施什么全部需要重新設(shè)計(jì)，以便用現(xiàn)有的技術(shù)打印全部零部件。

　　這個(gè)分析讓“火星一號(hào)”計(jì)劃看起來令人氣餒。

　　評估項(xiàng)目總體花費(fèi)，不樂觀

　　研究人員說，他們開發(fā)的居住條件分析工具能幫助決定多數(shù)設(shè)想的可行性。比如，他們還計(jì)算出了，運(yùn)送第一批四人組和后續(xù)成員所需要的火箭數(shù)目，以及相對于單程火星之旅，移民成員定時(shí)替換的方案總體花費(fèi)會(huì)更多嗎？等等。

　　根據(jù)“火星一號(hào)”計(jì)劃，在正式運(yùn)送第一批宇航員到達(dá)那里之前，可能需要6枚獵鷹重型火箭來運(yùn)送初始補(bǔ)養(yǎng)。

　　但麻省理工學(xué)院發(fā)現(xiàn)這個(gè)數(shù)字有點(diǎn)“過于樂觀”了：最開始至少有15枚重型火箭才能完成初次補(bǔ)給任務(wù)。僅這一項(xiàng)運(yùn)輸花費(fèi)，與宇航員的運(yùn)送一起，就達(dá)到了45億美元，而這項(xiàng)開支必將隨著其他成員和補(bǔ)給的增加而飆升。

　　且上述估計(jì)并不包含開發(fā)和購買相關(guān)設(shè)備的費(fèi)用。比如，在地球上司空見慣的煮水工具。火星探測器鳳凰號(hào)探測車在2008年發(fā)現(xiàn)了一些證據(jù)，推測火星表面存在冰，這意味著，未來的移民可能要靠融化冰來制作飲用水，這也是“火星一號(hào)”計(jì)劃的另一個(gè)目標(biāo)。但是根據(jù)麻省理工學(xué)院的分析，現(xiàn)有在地球上煮水的技術(shù)設(shè)計(jì)還不能在太空中直接使用。

　　德維克說，在火星上建設(shè)一個(gè)人類居住地的展望的確激動(dòng)人心，為了讓這個(gè)愿景能腳踏實(shí)地，也確實(shí)還需要很多技術(shù)的創(chuàng)新，尤其要借助嚴(yán)格的“系統(tǒng)論”方法進(jìn)行反復(fù)論證。

　　NASA技術(shù)戰(zhàn)略主管崔西·吉爾說，這個(gè)工具對于評估其他到達(dá)火星的計(jì)劃同樣適用。他說：“這個(gè)工具對任務(wù)設(shè)計(jì)者很有用，能幫助他們用更好的分析結(jié)果，支撐更大型的任務(wù)框架。”