利維坦按：那個創(chuàng)立了“特斯拉”電動車品牌的誒龍·馬斯克（文中也有提及），其實還是一個火星殖民的狂熱分子，他的SpaceX公司的終極目標就是登陸火星。前陣子該公司還發(fā)布了三款復古風格的火星殖民海報，下面這個是其中的一張：
一對男女透過火星纜車的窗戶凝視著火星上的奧林帕斯山，它提醒你注意這座“太陽系中的最高峰”。
我們離登上火星的日子應該不遠了，不過難題和爭議依然非常多。雖然發(fā)射探測器到火星已經(jīng)不是什么難事，但是要發(fā)射一個可以載人的飛船到火星，就不是那么容易了……
首先需要考慮的是安全著陸問題。火星的大氣層很稀薄，這意味著不能依靠大氣的阻力來減速安全著陸。現(xiàn)有的技術(shù)只能保證在如此稀薄的大氣下安全著陸一個1噸重的飛船，但是要讓宇航員在火星上生存以及攜帶其他必要物資的話，飛船質(zhì)量將達到30噸重。SpaceX和火星一號，目前并沒有聽說他們?nèi)绾谓鉀Q此問題。
其次，低溫也是問題。火星上的平均溫度只有零下62攝氏度，最低溫度零下175攝氏度。大部分時間宇航員將面臨低溫和溫度變化非常快的環(huán)境，這對宇航服和保溫措施都是一個很大的挑戰(zhàn)。再者，吃也是一個問題，可能你會被餓死。火星上只能使用人造室內(nèi)太陽來保證作物的生長，也就是需要一個封閉生態(tài)系統(tǒng)，但目前實驗效果都不是很理想。
文/ADAM MANN
譯/貓十一
正如每個太空愛好者所熟悉的那樣，我們將在20年內(nèi)把人送上火星。
當然，在過去的50年里有20年，火星與地球的距離甚遠。從1950年到2000年，美國宇航局與許多獨立團體提出了一千多種詳細的載人火星研究計劃。但是沒有一個是可以真正付諸實踐的。至少在紙上，火星仍然是美航局的最終目標，其最新的好奇號探測器在某種程度上被看做是人類使命的先驅(qū)。
“今天，行駛的好奇號正開拓著人類登上火星的痕跡。”2012年8月5日探測器成功登陸火星之后，美航局局長查爾斯·博爾登說。
然而，火星并未真正在美航局的控制范圍內(nèi)。在他們計劃2013年發(fā)射火星大氣與揮發(fā)性演變探針之后，美航局就再沒有針對此紅色星球的任何具體計劃了。“當然，目前沒有人真正認真地對待載人火星計劃。”歷史學家大衛(wèi)·珀特立說。他是有線科學居民航天歷史專家兼超阿波羅博客博主。
但仍然有許多想法，從極端有抱負的，例如誒龍·馬斯克想要在之后的20年里飛到火星的愿望；到完全是瞎扯的，正如“火星一號”的失敗——一個自殺性的行動所顯示的。
現(xiàn)在讓我們回顧一下歷史上的火星計劃，既瘋狂又理智，以及那幾個真正有機會成為現(xiàn)實的計劃。
馮·布勞恩范例
沃納·馮·布勞恩
火箭開拓者沃納·馮·布勞恩是第一批在完備的科學工程基礎(chǔ)上提出詳細載人火星任務的人之一。1952年，在馮·布勞恩加入美航局之前，寫了《火星項目》，并在西德出版。在書中他預想了一項宏偉的火星探索計劃：十架4000噸的宇宙飛船，承載著70名宇航員登陸火星。
布勞恩設計的三級運輸火箭
飛船一著陸，幾名宇航員將乘有翼航天器（停在火星極地冰蓋上的雪橇上）降到火星表面。然后他們將完成長達4000英里的陸路跋涉到赤道，在那里建設基地營和停機坪，以方便其他宇航員的降落（至少你不能責備馮·布勞恩思想太狹隘！）。
1952年到1954年，此史詩般的任務的縮減版開始在《科利爾》連載，且廣受美國觀眾的喜愛。1957年，沃爾特·迪士尼公司旗下的美國廣播公司節(jié)目《火星與超越》（現(xiàn)在仍然能夠在其網(wǎng)站看到）的部分靈感也來自于此計劃。
布勞恩20世紀50年代的航天員艙彈射設計
盡管這些任務廣為流傳，但卻重來沒有得到宇航局的重視，且沒有人知道這些項目要花多少成本。馮·布勞恩在《火星項目》中估計：光燃料就要花費5億美金，按現(xiàn)在的貨幣算，相當于40億美元。且星際空間知識匱乏，馮·布勞恩的飛船有強烈防微粒功能，卻沒有防輻射功能。而現(xiàn)在我們知道，火星的大氣層很稀薄，根本沒法支持其計劃中這種有翼的登陸器。
馮·布勞恩在《火星項目》一書中他預想了一項宏偉的火星探索計劃：十架4000噸的宇宙飛船，承載著70名宇航員登陸火星。
美國宇航局的第一計劃
1971年，火星額外接近了地球。許多美國宇航局的官員和工程師在19世紀60年代就把此紅色星球規(guī)劃在他們的計劃范圍內(nèi)。
“也許登火星計劃的黃金時代就是那個時期。”歷史學家大衛(wèi)·珀特立說。
最早的任務方案來自于俄亥俄州的路易斯研究中心（現(xiàn)在的塞爾特），是之后大多數(shù)計劃的原型。一臺載有7名宇航員的核火箭將在地球軌道上進行組裝，并發(fā)射到火星。到達火星后，一輛雙人的降落工具將降落到火星表面。宇航員將在那里探索一段時間，然后利用傳統(tǒng)的化學燃料氫氧火箭回到火星軌道，與其他宇航員匯合后重返地球。
但是1961年，任何火星計劃都被擱置了，因為肯尼迪總統(tǒng)要求美國宇航局在1970年前發(fā)射一顆載人衛(wèi)星到月球，并能夠安全返航。然而在此期間，航天的重要性激發(fā)了人們對載人火星任務的興趣。早期載人行星-星際來回探測計劃（下簡稱早期計劃）是將送一小批人去近火星定點飛行，然后是近金星定點飛行。
盡管在這些任務方案中宇航員沒能著陸，但他們可以向星球表面發(fā)射探針，并取得目前為止緊缺的巨大數(shù)據(jù)；他們還可以遠程遙控機器人去完成他們自己沒法完成的任務，甚至還計劃從火星表面取回一個樣品——這是當今科學家們垂涎已久的成果。
珀特立認為類似于早期計劃的任務也許是最接近之后真正實踐的載人火星任務的。也許在阿波羅時代的技術(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)了，且會得到美國國會的重視。但1967年，阿波羅一號起火，三名宇航員就此喪失性命之后，國會不再有資助精細的星際計劃的心情。“想象一下如果當時阿波羅一號沒有起火會怎么樣，這是件有意思的事。”珀特立說。
圖片：飛科航空學/美國宇航局
關(guān)于火星
載人登月計劃成功之后，美航局以及其他地區(qū)的許多人認為航天局將繼續(xù)前進，進行下一個符合邏輯的任務：登火星。然而整個20世紀70年代，宇航局沒有繼而進行登火星事宜，事情的發(fā)展恰好相反。1971年，最新的載人火星計劃出來了，而宇航局卻把重心放在低空繞地球軌道運轉(zhuǎn)的通信衛(wèi)星系統(tǒng)，以及太空梭與空間站的建設與籌劃。
“在20世紀70年代談論空間站與飛船之外的事情是禁忌的。”珀特立說。
國會熱衷于眼前有利的投資。登月是出自政治目的，而登火星的目的全然不同，因此他們沒有時間登火星。十年來，火星任務幾乎沒有再被提起。因此非美航局工作人員接手此事并集思廣益。
1981年，自稱“火星任務地下組織”的工程師與美航局合作，開始組織一系列的會議，會議每三年舉行一次，計劃建立永久性的火星基地。1983年，行星協(xié)會，一個非盈利性的太空宣傳組織，設計了自60年代以來最詳盡的登火星計劃。該計劃需要發(fā)射18架太空梭，建造一輛四人交通工具，在去火星的途中能旋轉(zhuǎn)，以提供1/4的地球重力。3名宇航員可以降到火星表面進行實驗和探索。18個月后，所有這一切都能返回地球。
但是1986年的挑戰(zhàn)號事故平息了人們想要用航天飛機技術(shù)來實現(xiàn)載人火星計劃的念頭。這次災禍給許多航天技術(shù)擁護者當頭一棒，他們認為太空梭能簡易且穩(wěn)定地進入太空。
圖片：像這樣的旋轉(zhuǎn)飛船能夠為宇航員提供人造重力。美航局
美國航天局最瘋狂的計劃
非美航局工作人員重拾對載人火星計劃的興趣，這推動了航天局自身詳細登火星計劃的提出，該計劃于20世紀70年代晚期開始。不幸的是，他們可能因把這項任務交給了最糟糕的人——前局長湯瑪斯·佩恩而告終。
“我認為佩恩看了太多的《星際迷航》，”珀特立說，“他的想法如此夸張，以致于嚇到了每一個人。”
佩恩的計劃是這樣開始的：用例如核太空拖倉和完全可重復利用的太空梭這樣的新交通工具來重新占領(lǐng)月球，并使其工業(yè)化。在地球軌道上將漂浮著幾百人的空間站，宇航員乘坐一艘新的宇宙飛船來回于月球基地與空間站之間。當某個交通工具大限已至，它將被發(fā)射到火星，用以建設火星空間站和基礎(chǔ)設施。
這個精細的計劃需要20臺土星五號運行一年（每一臺需花費5億美元），而完成其整個愿景還需花費上億萬美元。
“這幫助人們意識到：把人送上火星的代價是巨大且昂貴的。”珀特立說。
即使是擁有自己野心勃勃的登火星計劃的沃納·馮·布萊恩也覺得佩恩的計劃超過了指定的限度。1984年，當這項詳盡長遠的報告出來時，里根政府欣然接受意見并把它擱置了，從此無人問津。
佩恩野心勃勃計劃的宏圖。 美航局馬歇爾太空飛行中心
薩利·萊德的地球任務
前宇航員薩利·萊德——美國女宇航員第一人——在20世紀80年代統(tǒng)領(lǐng)美航局委員會，負責計劃航天局的未來。她的領(lǐng)導能力以及她規(guī)劃的美國太空業(yè)的未來，讓美航局有了愿景，而這是自阿波羅任務以來，美航局嚴重缺失的東西。
“我真的很喜歡萊德的計劃，她不引用核推力或其他新技術(shù)，”珀特立說，“這很實用。”
萊德的想法并不是一個詳盡的藍圖，而是承認他們不可能永遠預見未來20年里美航局的首要任務以及技術(shù)發(fā)展的事實。她提供了一項靈活的有選擇的指南，可供領(lǐng)導們從中選擇。
第一個且也是最便宜的選擇叫做地球任務，該項目的概述中提到需要用人造衛(wèi)星和機器人來更好的了解我們的星球以及她的變化。而比之稍稍貴點且有野心點的任務是發(fā)射機器人去探索太陽系。在月球上建立發(fā)展基地是第三項任務。最后一項任務，萊德提出一系列載人往返于地球與火星表面間的任務將不會像阿波羅任務一樣成為政治噱頭，而是一個真正地計劃，在火星建立火星基地的計劃。
這四個有潛力的計劃都是各自獨立的，且在各種不同的方式下，可成功可失敗。根據(jù)資金和公眾與政治的意愿，一些可能被執(zhí)行，而剩下的可能被擱置。
圖片：美航局/格倫研究中心
布什總統(tǒng)與太空探索倡議
20世紀90年代早期，人們對于火星的熱情又回來了。當首任總統(tǒng)布什要求進行太空探索倡議來復興美航局時，人們非常驚訝。在大家沒有充分準備的前提下，總統(tǒng)憧憬著肯尼迪的時代，且大膽申明要求重新開始登月和登火星計劃，這也許很天真。
“大部分人看上去都驚呆了，”珀特立說，“我覺得唯一為此感到真正開心的只有芭芭拉（布什）。”
太空探索倡議顛覆了許多已有的計劃，因此要從頭開始。約翰遜太空中心接手了任務的計劃工作并開始構(gòu)思新的想法。空間站的建設必須在2000年前完成，即在月球基地建成之后，而火星的探索被安排在2010年之后。
這個時代的載人火星計劃將需要三次不同的遠征。每一次都要建立在前一次能力的基礎(chǔ)上并最終在火星建立基地。此外，宇航員還將在火星的兩顆衛(wèi)星上建立燃料站，以幫助以后的宇航員。
“那是一個有趣的時代且有許多有趣的事情要做。”珀特立說。
然而布什的計劃并非正的想要探索太陽系，而是想要給冷戰(zhàn)結(jié)束后的國防部找點事情做。四千四百萬的價格標簽同樣震驚了許多國會議員。最終，太空探索倡議被快速遺忘，就像當初迅速被提出一樣。
圖片：美航局/格倫研究中心
火星上的未來
21世紀，隨著第二輪布什政府的連任，第二輪的登火星計劃出爐了。
這個星座項目將建設新的航天飛機回到月球，然后在21世紀30年代實施登火星任務。許多計劃都來源于先前的太空探索倡議，并結(jié)合了來自火星直接項目的想法。
在奧巴馬總統(tǒng)上任的早期，星座計劃被毫不客氣地擱置在一旁，延期且超預支。盡管一直有許多相同目標的計劃被提出，像載人小行星任務和粗略的載人火星計劃，但目前美航局并沒有積極發(fā)展任何計劃。
也許未來是建立在近年來開始冒出來的計劃上的。最近的一個任務策略不會把人送上火星，而是宇航員在火星軌道上控制機器人在火星上完成科學探測。該任務需要大量的燃料，新的交通工具，做大量的研究，以及考慮人暴露在輻射與腐蝕性塵埃中的可能性。
“我覺得如果發(fā)射一艘美觀舒適的宇宙飛船，連同一名協(xié)調(diào)力很好的宇航員，且有足夠大的空間，那這會是一個很有意思的想法。”珀特立說。
左圖：人類可以探索Phobos且能在火星上建基地來控制機器人。帕特·羅林斯/美航局；右圖：一個在火星上遠程遙控的半人馬風格的機器人。卡特·艾馬特/美航局阿姆斯研究中心
