人類登陸火星就像一場單程票旅程，深太空探索五大難題，危機四伏

人類對火星的探索從未停止過。

NASA計劃在2025年之前將人類送入小行星，並在2030年將人類送入火星。

電影《火星救援》中描述了太空人馬克被滯留在火星上，獨自一人生活的情景，上演了一出太空荒野求生記。

馬克種植土豆，用自己便便施肥，用火箭燃料提取水

影片改編自科幻小說，實際人類前往火星還面臨很多巨大的挑戰。

對踏上火星徵途任務的太空人來說，意味著很有可能是一場單程票旅行。

深太空探索可謂是危機四伏，困難重重。以下是五個至關重要的關鍵因素。

1. 與地球的極端距離
2. 隔離和狹窄的居住空間
3. 封閉的生態系統
4. 微重力的影響
5. 暴露於深空的輻射

1.與地球的極端距離

地球是太陽的第三顆行星，火星是第四顆行星。地球與火星之間的距離在5500萬到4億公裡之間。

按照這個距離計算的話，人類到達火星大約需要210天，加上在「紅色星球」工作和生活的時間以及最後返回地球的時間，太空人們將要在太空中度過至少3年的時間。

遙遠的距離也意味著在兩個行星之間單向發送信息（以光速計算）可能需要長達20分鐘的時間。

也就是說火星上的太空人在向地球上發送消息或請求後需要等待40分鐘以上，才能收到任何回應。

因此，火星探索任務的太空人們無法與家人和同事進行實時對話。這種延誤也需要太空人在進行某些決策時需要果斷且立即解決。

當太空人們獨自踏上火星之旅，這種時空的影響就會被放大。

通信延遲和漫長的旅行時間，前往火星的太空人將需要能夠以有限的資源自主解決各種各樣的潛在問題。

2.隔離和狹窄的居住空間

擠入國際空間站的人數達到創紀錄的人數：13人。圖片： NASA。

太空人們在太空航行中需要連續三年都住在封閉的航空器中，不能走出屋外，不能打開門窗，只能在有限的範圍內進行運動和呼吸循環空氣，更無法和地球實時通信。

這樣的封閉環境對於太空人會有怎樣的心理影響也是科學家們一直在研究的課題。

事實上，選拔太空人不僅是需要身體健康，心理素質過硬也是非常重要的一個考量因素。

載人太空梭能否順利的抵達火星也將取決於團隊成員的合作能力和強大的抗壓能力。想要成功完成任務，他們的行為表現必須始終保持在最佳水平。

3.封閉的生態系統

在深空環境中有兩個因素是很重要的。

1、舒適的居住空間。

設計既實用、安全又舒適的居住空間對太空人的心理健康十分重要，如果太空人被迫住在不舒適的環境中並長時間執行單調任務，他們的壓力水平可能會飆升，並有可能會受到損害。

國際空間站則是檢驗長期執行火星任務的寶貴經驗來源。

2、封閉的生活環境中可能潛在的汙染危險。

居住在火星上的人類將會在封閉環境中生活長達數年。

在這種情況下，空氣品質是一個非常重要的問題，一旦發生汙染處理不及時，汙染物就很可能會洩漏到整個封閉環境中並對太空人造成不利的生理影響。

除此之外，在封閉環境中長時間居住時，人們的免疫系統也有可能會受到嚴重的損害。而和太空人一起進入太空的微生物也有可能會發生變異，傳播並感染免疫系統弱的太空人。

在執行任務期間，前往火星的任何健康問題都需要太空人們利用身邊現有的資源去快速的解決。

4.微重力的影響

前往火星的太空人需要適應三個不同的重力場：

第一、將是他們六個月的火星之旅，在此期間他們將失去重量。

第二、他們到達火星，並體驗三分之一的地球重力。

第三、當他們最終回到家中時，他們需要重新適應地球上的重力。

在國際空間站的微重力環境中，由於在太空中漂浮不需要花費太多的精力，儘管進行嚴格的運動可以抵消某些身體上生理退化影響，但是隨著失重時間的延長，生活在微重力中的太空人還是會持續失去肌肉力量，耐力等等。

在這種失重的環境中，僅靠運動和營養是不夠的。

儘管火星重力僅是地球重力的37％，但是在太空人失重數月的情況下，當飛船試圖降落在火星表面時，下降時遇到的巨大重力很有可能會影響飛行員控制飛船的能力，這種危險很可能是致命的。

解決微重力物理退化問題的唯一真正方法是，將太空飛行器設計為利用離心力產生自身的人工重力，該太空飛行器具有圍繞中心點旋轉的模塊，以產生某種形式的人工重力。

5.暴露於深空的輻射

太空旅行中最大的危險因素就是太空輻射。

在地球上時，受到地球磁場的保護，大量的太陽輻射被阻擋掉。

但是，在沒有保護的深空中，太空人所受到的輻射強度要比地球上高十倍還要多。而這種暴露會對人類造成危險的後果。

例如：增加患癌症的風險，破壞了人們的中樞神經系統，極端暴露可能導致「放射病」（疲勞，噁心或嘔吐），甚至可能發展為變性組織疾病（例如白內障，心血管類疾病）。

想要確保深太空探索的安全，不僅太空人需要保護，他們食用的食物和藥品同樣需要受保護。

增加輻射屏蔽是阻止輻射的關鍵，而且越多越好，但是屏蔽層的增加又反過來會增加太空飛行器的重量，每增加一千克，都可能會延長前往火星的行程時間，從而使太空人暴露於宇宙射線和太陽射線的時間更長。

總結

深太空探索會給太空人帶來許多風險，尤其是在執行火星任務的旅途中。

但是，火星探索的意義十分重大。

它和地球有很多相似之處。火星上的一天只比地球上的一天長40分鐘。

火星的四季變遷也與地球相同，只不過因為火星距離太陽更加遙遠，所以火星上的每個季節都比地球上的相同季節更寒冷。

火星的南北極也像地球的南北極那樣，覆蓋著白色的「極冠」它們或許也是冰。有冰就有水，那正是生命的源泉。

火星會不會像地球一樣成為人類下一個棲息地呢？

參考資料：

1、https://badphilosopher.com/problems-sending-people-to-mars/

2、https://www.nasa.gov/mediacast/the-danger-of-going-to-mars