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人民日报科技大观:载人登陆火星难题多

庞之浩

2013年05月21日10:20    来源:人民日报    手机看新闻

  举世关注的移民火星项目吸引了全球8万多名志愿者报名参加海选,主办方宣称最终将选出4人于2022年前往火星,次年在火星着陆后永不返回地球。

  人类从上世纪60年代开始探索火星,迄今已有超过30个火星探测器成功到达。目前,探测器的发射、地球到火星的轨道测控及精确定点着陆等技术非常成熟,因此,“火星一号”计划有一定的可行性,但面临着诸多前所未有的难题,其复杂程度超出运作者的想象。

  首先要研制出配套使用的重型运载火箭。美国用近地轨道运载能力达上百吨的土星五号重型火箭,多次发射了质量约50吨的“阿波罗”飞船,而载人火星飞船的质量必然大于载人月球飞船,所以首先需要研制出比土星五号火箭推力还大的重型火箭才行。 

  其次,要研制出能长期单独飞行的载人火星飞船。目前,人类只研制出绕地运行的卫星式飞船和飞往月球的登月式飞船,其单独飞行时间最多为十几天,而载人登陆火星的星际式飞船需单独飞行几百天,技术难度和成本远远高于前两者。  

  再次,在飞往火星途中,会出现因长期失重引起航天员肌肉萎缩、骨质脱钙等一系列问题,目前通过吃药和锻炼的效果并不太好。要克服失重的不利影响,最好的办法就是通过人工手段产生重力。由于技术上的困难,这一方法至今尚无法实用。 

  此外,火星自身的特性也给这次单程太空之旅带来不少挑战。由于火星比地球离太阳远得多,且火星上的沙尘暴是地球12级台风的几倍,持续时间通常长达几个月,所以对电池供电要求很高,能源供应成了一个很大的难题;与此同时,火星上的温度比地球低许多,这对火星着陆器的温度控制系统也提出了很高要求;火星引力是地球引力的约1/3,在地球轨道上使用的舱外航天服及月球航天服(引力为地球的1/6)都无法在火星上使用,因此,还必须研制出功能更强、质量更轻的火星航天服。 

  飞往火星不易,要从火星返回地球就更为不易。因为火星引力相对于月球较大,火星着陆器的上升级设备必须有更大的推力才行;火星飞船返回地球时的速度也比登月飞船快得多,对飞船进入地球轨道的角度和速度及时机都要严格控制。否则,飞船不是掠过地球就是坠毁在地球上。出于成本和技术方面的考虑,这次火星之旅有去无回也属无奈之举,最终能否如期成行,也存在很大的变数。

  星际航行是一个美丽梦想,载人登陆火星是眼下人类在太阳系的终极目标。从目前的科技水平来看,上述所有难题应该都能得到逐步解决。只是,“火星一号”计划能否承载起人类的梦想,其中到底有多少商业炒作的成分,还需要我们拭目以待。


  《 人民日报 》( 2013年05月21日 22 版)

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(责编:文松辉、王倩)



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