移居火星 也許只是夢境一場

作者 吳苡婷

7月23 日12時41分，我國在海南島東北海岸中國文昌航天發射場，用長徵五號遙四運載火箭成功發射首次火星探測任務天問一號探測器，火箭飛行約 2167 秒後，成功將探測器送入預定軌道，開啟火星探測之旅，邁出了我國行星探測第一步。

這一振奮人心的消息傳來，移居火星的話題又在網絡上熱議。

事實上，科學幻想終究還是幻想級別，如果我們深度探究火星移民計劃，會發現其中的難度實在太大了，或許在幾百年中，甚至在幾千年中，也根本無法完成。

能源的問題無法解決

前往火星的旅行和我們發射載人飛船進行近地飛行不同，也與為時7天之久的登月旅行不同，時間要長的多。

地球和火星都在圍繞太陽進行公轉，但是因為軌道不同，速度不同，所以火星和地球之間的距離不是恆定的，是一個變化的區間，最遠的距離可達12000萬公裡，火星與地球的最近距離也要5500萬公裡。按照人類目前飛行器的速度最快需要7個月時間才能到達，最慢需要1年多才能到達。為節省燃料，各國航天機構都選擇在兩個星球最接近時發射探測器，需要28個月才能迎來一次發射機遇期。

如此遠的路程，能不能進行載人飛船運輸呢？答案可能讓人沮喪，各種能源的假設和猜想此起彼伏，但是目前看來最可能的還有核聚變模式，但是可控核聚變的技術難題遲遲沒有突破，後續還有安全問題的解決，難度很大。

旅行者一號和二號兩個探測器之所以能在太陽系中運行如此長遠的時間，原因是他們各自搭載的一個核電池，相當於一個小型的核反應堆，相關的運行原理如下:環238衰變成其他同位素釋放出熱量，能量源和一系列熱電偶相連，熱電偶通過把熱源和冷槽分開發電。但是旅行者號的重量只有800多公斤。和宇宙飛船的體量不是一個數量級，所以要想突破，還是存在巨大難度。

氦-3 是一種可長期使用的、清潔、安全和高效的核聚變發電的燃料，氦-3的儲量在整個地球上最多只有500公斤，月壤中3He的資源總量為約100萬—500萬噸，但是這些寶貝如何從月球上大範圍開採，也是一個高難度問題，美國組織的登月計劃就耗費了巨額的人力和財力，未來人類何時再登月也是未知數。

總而言之，人類目前尚無科技能力保證載人飛船奔向火星。

心理問題和健康問題很難克服

我們人類是在地球的環境下進化而成的，我們身體的各種結構和功能都是趨向地球的環境。但是太空的情況就很不一樣。

科學家們發現人類在太空環境中會受到宇宙射線和微重力的影響，可導致人類的骨密度在一個月的時間內下降1%到1.5%，這相當於中老年人在地球上一年流失的骨密度量。由於重力發生改變，人類的肌肉含量在幾天時間內會流失20%，心臟也會萎縮。當然這些可以通過鍛鍊延機能的衰退。

另外，在太空旅行中長期暴露在宇宙輻射中會導致潛在的中央神經系統紊亂，太空人可能會患上記憶力減退、焦慮、抑鬱等疾病，人體功能也會有所減退。最重要的是，這些傷害可能會伴隨人的一生。比如嚙齒類動物在經受6個月的太空射線照射後，大腦出現了明顯的損傷，這些損傷主要集中在負責學習和記憶的區域。

一個由法國和俄羅斯科學家組成的團隊研究了從2013年在俄羅斯Bion-M1衛星上失重30天的小鼠身上保存的骨髓樣本，該衛星將小鼠帶到了575公裡高度的軌道上。研究人員發現，僅僅一個月的失重就改變了骨髓中參與B淋巴細胞產生的蛋白質，B淋巴細胞是負責抗體產生的白細胞。這種效應非常強烈，在小鼠返回地球後至少持續了一周。

令人不安的是，2016年，美國宇航局位於德克薩斯州休斯頓的詹森航天中心的一個小組檢查了46名總共在國際空間站上度過20.57年的太空人的醫療記錄。數據顯示他們中的46％面臨免疫問題。

就算人類順利登上火星，就是艱難重重，首先火星的氣溫非常低，比地球寒冷多了，火星的表面溫度白天在零下5度左右，晚上在零下80度左右，和地球的生存環境不可同日而語。

另外，火星大氣的密度不到地球大氣的百分之一，火星上存在宇宙高能離子輻射、宇宙磁場（電磁輻射），對人體的傷害是緩慢，但是非常致命的。人在火星上待一定的時間，就可能因輻射而患各類癌症、白內障，或者因神經系統受到傷害而患各種疾病。

火星塵埃可能會對人體健康造成威脅，因為其含有極細粒的矽酸鹽顆粒物，這是火星上非常常見的現象。如果被人體呼吸系統吸入體內，這些細小顆粒物會和肺部的水分進行反應並產生有害物質。

改造火星太難了

有些樂觀主義者認為，人類未來可以改造火星，前一百年在火星上建設上百個核反應堆，這些核反應堆與化工廠連接，化工廠向大氣排放氟化碳，形成「理想大氣」。火星在一場大暴雨後形成原始海洋，火星這個紅色星球將變成藍色星球。製造溫室效應讓火星的溫度上升也很容易，可以加熱火星兩極的乾冰，如果全部升華也許能有一些效果！接著，人類在火星上播撒植物種子，五十年後，火星上有了原始植物，植物釋放氧氣，創造了生命的條件。人類就可以向火星移民了，但是如何仔細推敲，你會發現這件事太難了。

改造火星，首先是需要有人駐紮在那裡，需要大量往返的巨型飛船往返火星和地球運輸各種建築材料，建設一個核反應堆都要耗費巨大人力物力。

加熱乾冰最簡單的方法就是投擲原子彈，難道我們要攜帶充滿風險的原子彈前往火星投擲？其中的放射性物質會不會對火星自身環境造成影響。

就算攻克了健康問題。人類要在火星駐紮也需要水源。火星表面只有兩極存在少量冰，還有可能存在的地下液態水，但是這些水畢竟不是地表湖泊與海洋，利用起來很難，所以水資源是一個問題。

我們需要注意的是火星是沒有磁場的，火星稀薄的大氣層的頂端無法阻止二氧化碳的逃逸，就算在那裡種植了植物，釋放了氧氣，也可能被太陽風全部吹散到太空中。科學家認為給火星「加個磁場」的方式有兩種：調節加快火星的自旋與公轉速度。使其地心熱核反應增強，反應區域逐漸增大！這兩者都不是人力能辦到的。換句話說，我們無法給火星製造一個磁場，之前所有的努力可能都是一場空。

算算經濟上的一筆帳

人類移民火星，到底有沒有必要呢，我們也可以算算經濟帳，,美國當年的阿波羅登月計劃就耗資250億美元，30萬科研人員參與其中。之後人類就再也沒有登上過月球。

地球與火星的距離要遠遠大於地球到月球的距離，如果要登陸火星，費用更加昂貴，要舉全球之力才有可能。

這樣的消耗是否值得，這些金錢可以做的事情很多，人類有大量的科學領域，航空技術是不是需要如此大的投入呢？我們有必要放棄其他領域麼？我們是不是可以用這些經費幫助貧困地區的發展，促進地球生態的恢復，努力建設好我們美麗的地球家園，而不是去做一些空洞和不切實際的幻想呢？