身著火星登陸服的王躍

　　火星表面模擬艙內景

　　人類離真正登陸火星還有多遠

　　——訪“火星-500”試驗中方項目負責人陳善廣

　　陳善廣中國航天員科研訓練中心主任，中國載人航天工程航天員系統總指揮兼總設計師，我國載人航天領域航天醫學工程學科帶頭人。

　　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鐘？人類何時能夠真正登陸火星？近日，本報記者就讀者關注的話題，專訪了“火星-500”試驗中方項目負責人陳善廣。

　　人類為何對火星“情有獨鐘”？

　　■對科技發展是巨大推動

　　■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；自轉一周僅比地球多半個多小時；也有春夏秋冬四季之分。火星因此有一個別稱——“袖珍地球”。火星獨特的空間位置、氣候和地質狀況決定了它有可能成為科學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，而往往會推動科學技術的巨大發展。比如，上世紀以來美國科學技術一路領先，像無線通信、計算機等技術的突破，可以說相當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施。可以想象，人類登陸火星計劃的實施，必然會給人類科學技術的新突破帶來強刺激，最終給人類的發展帶來福祉。

　　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”，進而更好地保護我們人類所居住的地球免遭毀滅。

　　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”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人類曾經的登月行動。和登陸月球相比，人類登陸火星將面臨哪些困難和挑戰？

　　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，還要發展成熟的再生式生命保障技術以至未來受控生態生保技術，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。再有就是由于火星與地球相互位置關系比較復雜，選擇發射窗口、飛行路徑以及返回窗口也是一項十分復雜的工作。

　　記者：除了航天器方面的問題還有哪些挑戰？

　　陳善廣：人的問題是最大的挑戰之一。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雜的工作，這對航天員生理心理的挑戰將是前所未有的。

　　近地軌道飛行實驗表明，長期飛行對人的心血管系統、骨骼肌肉系統都有很大影響。特別是肌肉萎縮和骨丟失高達20%以上。人類從離開地球、進入軌道、登陸火星表面，再到返回地球，要經歷失重、超重、低重力等多種重力環境，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，長期輻射效應也很明顯。人每一次進入宇宙空間都有輻射的危險，雖然有飛行器、航天服和藥物進行防護，但畢竟有限。尤其是太陽質子事件難以預測，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、遠離地球家園帶來的孤獨感會很嚴重，還有乘組成員之間的文化、習性以及個性相容性等都是考驗。

　　醫學保障也是個大問題。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到20分鐘，人或者儀器設備出現問題后，地面支持甚至無能為力，航天員要能夠自主準確地處置。

　　“火星-500”應運而生

　　■首次模擬載人往返火星

　　■“人與環境”是試驗重點

　　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，重點是探索火星探測過程中“人與環境”的關系，為人類深空探索積累一些必要的技術準備和物質保障經驗。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中，能夠用什么樣的醫療手段有效監控、診斷人的健康，以及醫療救助和防護措施。

　　第三，做初步自主運載能力試驗。

　　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：我前面已經講過，“火星-500”是重點旨在探索火星探測過程中“人與環境”關系的一次試驗。在人類真正登陸火星之前，航天技術還需大的發展與跨越，還需要多次的、更加逼真的各類型或綜合性的模擬試驗。可以說，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”。當然，在科學技術日新月異的今天，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，人類是有可能成功登陸火星的。

　　火星探測史

　　●1960-2008年底，各國共計發射38次/39個火星探測器，任務成功率(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。火星探測已經從無人探測進展到機器人探測階段，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”的發射，標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射首顆火星探測衛星“螢火一號”。