身著火星登陸服的王躍

　　火星表面模擬艙內(nèi)景

　　人類離真正登陸火星還有多遠(yuǎn)

　　——訪“火星-500”試驗中方項目負(fù)責(zé)人陳善廣

　　陳善廣中國航天員科研訓(xùn)練中心主任，中國載人航天工程航天員系統(tǒng)總指揮兼總設(shè)計師，我國載人航天領(lǐng)域航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科帶頭人。

　　2月14日，有中國志愿者王躍參加的人類首次全面模擬載人火星探測試驗，進(jìn)入了模擬登陸火星階段。這再一次激起了人們對這顆紅色星球的無限遐想。人類為何長期對探測火星情有獨(dú)鐘？人類何時能夠真正登陸火星？近日，本報記者就讀者關(guān)注的話題，專訪了“火星-500”試驗中方項目負(fù)責(zé)人陳善廣。

　　人類為何對火星“情有獨(dú)鐘”？

　　■對科技發(fā)展是巨大推動

　　■了解宇宙生命未解之謎

　　記者：太陽系中有8顆行星，人類為什么長期對火星“矢志不渝、情有獨(dú)鐘”？

　　陳善廣：相比較而言，在太陽系的行星中，火星是自然條件最接近地球的行星：它的直徑約為地球的一半；有稀薄的大氣層；自轉(zhuǎn)一周僅比地球多半個多小時；也有春夏秋冬四季之分?；鹦且虼擞幸粋€別稱——“袖珍地球”?；鹦仟?dú)特的空間位置、氣候和地質(zhì)狀況決定了它有可能成為科學(xué)研究基地和將來人類移民的彼岸。

　　記者：具體來說，可以開展哪些科學(xué)研究？這些研究又有何價值？

　　陳善廣：其價值不可估量。人類探索外星球，絕不僅僅是為了滿足好奇和幻想，而往往會推動科學(xué)技術(shù)的巨大發(fā)展。比如，上世紀(jì)以來美國科學(xué)技術(shù)一路領(lǐng)先，像無線通信、計算機(jī)等技術(shù)的突破，可以說相當(dāng)程度上得益于登月計劃這樣宏偉的太空探索項目的成功實(shí)施。可以想象，人類登陸火星計劃的實(shí)施，必然會給人類科學(xué)技術(shù)的新突破帶來強(qiáng)刺激，最終給人類的發(fā)展帶來福祉。

　　同時，地球人對火星的探索，也是人類探索宇宙生命的一個重要里程碑。通過探索火星，可以使地球人以火星為鏡子，探索地球的“前世今生”，進(jìn)而更好地保護(hù)我們?nèi)祟愃幼〉牡厍蛎庠鈿纭?/p>

　　火星上的“第一個腳印”何其難也

　　■相形之下，登月變成“小兒科”

　　■面臨“技術(shù)”和“人”的雙重考驗

　　記者：一說到登陸火星，人們就會想到上世紀(jì)人類曾經(jīng)的登月行動。和登陸月球相比，人類登陸火星將面臨哪些困難和挑戰(zhàn)？

　　陳善廣：火星探測比月球探測的難度要大很多。從距離上來講就有“天壤之別”。目前來看，地月往返需要一兩個星期，地球到火星往返卻需要一兩年的時間。無論是從飛行器及燃料儲量還是航天員需要的食品、飲料、氧氣等物資都顯著增加，不僅需要大大提高火箭推力，還要發(fā)展成熟的再生式生命保障技術(shù)以至未來受控生態(tài)生保技術(shù)，才能綜合解決這一問題。

　　還有其他許多因素。比如火星引力比月球大出一倍多、火星因有稀薄大氣可能存在惡劣氣象條件等，都大大提高了航天器往返火星的難度系數(shù)。再有就是由于火星與地球相互位置關(guān)系比較復(fù)雜，選擇發(fā)射窗口、飛行路徑以及返回窗口也是一項十分復(fù)雜的工作。

　　記者：除了航天器方面的問題還有哪些挑戰(zhàn)？

　　陳善廣：人的問題是最大的挑戰(zhàn)之一。人類到目前為止，最長的太空飛行記錄是438天，是由俄羅斯航天員波利亞科夫在空間站上創(chuàng)造的。而人類往返火星，不但超出了目前為止人類太空停留的極限，還要完成登陸火星等很多復(fù)雜的工作，這對航天員生理心理的挑戰(zhàn)將是前所未有的。

　　近地軌道飛行實(shí)驗表明，長期飛行對人的心血管系統(tǒng)、骨骼肌肉系統(tǒng)都有很大影響。特別是肌肉萎縮和骨丟失高達(dá)20%以上。人類從離開地球、進(jìn)入軌道、登陸火星表面，再到返回地球，要經(jīng)歷失重、超重、低重力等多種重力環(huán)境，飽受重力變化之苦。這些變化對人體的影響，目前還缺少研究。另外，長期輻射效應(yīng)也很明顯。人每一次進(jìn)入宇宙空間都有輻射的危險，雖然有飛行器、航天服和藥物進(jìn)行防護(hù)，但畢竟有限。尤其是太陽質(zhì)子事件難以預(yù)測，對儀器對人的危害都很大。心理問題更不可忽視，長期處于狹小密閉的艙內(nèi)、遠(yuǎn)離地球家園帶來的孤獨(dú)感會很嚴(yán)重，還有乘組成員之間的文化、習(xí)性以及個性相容性等都是考驗。

　　醫(yī)學(xué)保障也是個大問題。飛行途中航天員生病了怎么辦？比如得了闌尾炎怎么辦？所以這次“火星-500”試驗，要求志愿者具有較高的自主性，因為地面支持非常有限。載人登月的通訊時滯是秒級水平，而火星飛行的通訊時滯達(dá)到20分鐘，人或者儀器設(shè)備出現(xiàn)問題后，地面支持甚至無能為力，航天員要能夠自主準(zhǔn)確地處置。

　　“火星-500”應(yīng)運(yùn)而生

　　■首次模擬載人往返火星

　　■“人與環(huán)境”是試驗重點(diǎn)

　　記者：能不能給我們介紹一下“火星-500”試驗的具體情況呢？

　　陳善廣：這個試驗是由俄羅斯組織、多國參與的一個國際合作項目，重點(diǎn)是探索火星探測過程中“人與環(huán)境”的關(guān)系，為人類深空探索積累一些必要的技術(shù)準(zhǔn)備和物質(zhì)保障經(jīng)驗。具體來說，這個試驗主要有4個目的：

　　第一，對人的耐受能力試驗。主要是研究模擬飛行環(huán)境對人的生理和心理健康及工作能力的影響。

　　第二，探索人類在長時間太空飛行過程當(dāng)中，能夠用什么樣的醫(yī)療手段有效監(jiān)控、診斷人的健康，以及醫(yī)療救助和防護(hù)措施。

　　第三，做初步自主運(yùn)載能力試驗。

　　第四，考驗通信方式改變時信息傳輸能力。

　　人類何時踏上火星之旅

　　■尚需航天技術(shù)大的飛躍

　　■未來15-20年或有可能

　　記者：“火星-500”試驗畢竟不同于真正的登陸火星。您能否為我們預(yù)測一下，人類何時能夠真正踏上火星之旅，我們真的有可能親眼目睹人類登臨火星的壯舉嗎？

　　陳善廣：我前面已經(jīng)講過，“火星-500”是重點(diǎn)旨在探索火星探測過程中“人與環(huán)境”關(guān)系的一次試驗。在人類真正登陸火星之前，航天技術(shù)還需大的發(fā)展與跨越，還需要多次的、更加逼真的各類型或綜合性的模擬試驗?？梢哉f，在人類探測火星的征程中，我們僅僅是“萬里長征剛剛走了一步”。當(dāng)然，在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，一切都是未知，一切皆有可能。只要我們遵循一步一個腳印的原則，我相信，在未來15-20年的時間內(nèi)，人類是有可能成功登陸火星的。

　　火星探測史

　　●1960-2008年底，各國共計發(fā)射38次/39個火星探測器，任務(wù)成功率(包括部分成功)約為46%。由此，火星被航天界稱為“航天器的墓地”。

　　●世界上已發(fā)射的火星探測器，可以分為“飛越”、“軌道器”、“登陸器”和“漫游者”等類型?；鹦翘綔y已經(jīng)從無人探測進(jìn)展到機(jī)器人探測階段，跨出了“越”、“繞”、“落”三大步。1996年底，美國宇航局“火星全球探測器”、“火星探路者”和俄羅斯的“火星96”的發(fā)射，標(biāo)志著國際上一個新的火星探測時代的開始。

　　●至今人類還沒有載人火星飛行的經(jīng)歷。目前，歐洲和美國公布的人類火星登陸計劃都在2030年以后。而中國也加快了深空探索的步伐，計劃在不久的將來發(fā)射首顆火星探測衛(wèi)星“螢火一號”。