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“火星500”試驗項目負責人:人類離火星有多遠?

發佈時間:2011年02月15日 15:21 | 進入復興論壇 | 來源:人民日報

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志願者在“火星”表面進行訓練。俄羅斯生物醫學研究所提供

  核心提示

  “火星500”試驗,與真實的載人火星飛行相比,能在多大程度上模擬真實情況?人類真正登陸火星還會遇到哪些困難和挑戰?“火星500”試驗中方項目負責人、我國載人航天工程航天員系統總指揮、總設計師陳善廣揭秘這次模擬探索火星之旅。

  人類夢想中的新家園

  火星是目前相對適宜人類移居的行星

  記者:很多國家對火星探索抱有濃厚興趣,還有很多科幻電影和小説也是火星題材。為什麼大家對火星格外關注?

  陳善廣:人類對火星的探索一直沒有停止,這首先是基於人們對地外生命的探索。

  近些年來,人們發現,地球家園不再像以前那樣美好,地球資源能夠維持多久,能否滿足人類可持續發展的要求?帶著這種危機感,人們希望能夠發現其他適宜生命孕育的星球,以延續人類文明。火星是目前相對適宜人類移居的行星。

  記者:為什麼説火星相比其他行星,更適宜人類移居和改造?

  陳善廣:首先環境因素比較相似。火星有大氣層,儘管比較稀薄,但對於人類生存繁衍非常關鍵,對人體有保護作用。

  此外,火星的自轉週期為24小時37分,它的一天與地球幾乎一樣長。它通過與地球相近的姿勢繞太陽公轉,一年中有四季交替。

  不僅如此,火星探測器已證明火星上有水。這些都是有利於生命形成的環境因素。相比太陽系其他行星,火星是人類移居比較理想的選擇。

  記者:如果人類真的在火星長期居留了,地球人是否會演變成新的物種?

  陳善廣:人類之所以成為人類,是適應地球億萬年自然進化的結果。如果有一天地球人真的移居火星,適應新的火星環境,不排除産生新的生命樣式的可能。

  我們在近地軌道飛行中也討論過,失重環境下的人會孕育出什麼樣的生命?這個生命在失重環境下成長,功能會發生哪些變化?從科學意義上説,這些研究其實很有意義,但同時也涉及人類倫理學問題。

  “萬里長征第一步”

  在人類真正登陸火星之前,類似的試驗還要做很多

  記者:正在莫斯科進行的“火星500”試驗,能在多大程度上驗證真實的載人火星飛行?

  陳善廣:“火星500”試驗模擬從地球飛向火星、登陸火星以及返回地球的全過程,總共520天飛行。

  這是一次非常有意義的探索,但仍然是部分模擬驗證。

  試驗沒有模擬失重環境,並且是在地面靜止的試驗艙裏進行,反映不了飛行動力學特徵。因此,這次試驗只是萬里長征第一步。在人類真正登陸火星之前,類似的試驗還要做很多。

  記者:對航天環境的模擬很重要?

  陳善廣:是的,像剛才提到的失重環境,就很重要。

  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,目前缺少深入研究,在“火星500”試驗中也沒有相應模擬,但將來必須得到充分驗證。火星車、火星服的設計製造都要適應這種重力變化。

  另外,探月時發現月塵非常細微,容易吸入肺中,需要採取專門的防護措施,類似問題在火星上也存在。

  記者:人類40多年前就登上了月球,為什麼登陸火星仍然看似遙遙無期?

  陳善廣:1969年,美國人率先在月球上留下了人類的足跡。現在,很多國家都提出登月目標,但難度很大。

  相比之下,要實現登火星的目標則更加困難——飛行距離遠得多,飛行時間顯著延長。月球離地球大約38萬公里,5到10天即可到達,一般兩周可以執行一次往返任務。而火星運行軌道形狀為橢圓,離地球最近距離約5000萬公里,最遠距離則超過4億公里。即使選擇近地點往返,也要兩年以上。

  最大困難在於人

  星際航行需要全新模式

  記者:你認為飛往火星的主要瓶頸在哪?

  陳善廣:除了工程上需要突破的關鍵技術,最難的還是人的問題。

  即使有朝一日突破了載人航天器技術,飛行過程中人的問題仍是很大的挑戰。“火星500”試驗在地面還不能完全模擬這些狀況,實際難度大得多。到目前為止,人類最長的太空飛行紀錄是438天,是由俄羅斯航天員波利亞科夫在空間站創造的。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複雜的工作,這對航天員生理、心理的挑戰都將是前所未有的。

  記者:我國啟動了載人空間站工程,對於火星探索有什麼意義?

  陳善廣:載人空間站是天基試驗的很好的平臺。我國載人空間站建成後,將提供長期失重平臺進行相關問題的研究。

  實際上,在真正載人登陸火星之前,載人登月和月表居留是重要的一步。如果舍去載人登月這個環節,直接嘗試載人登陸火星,風險極大,航天員可能有去無回。

  記者:未來的載人登陸火星會是怎樣的模式?

  陳善廣:將來真正進行星際探索,目前的模式恐怕不行。傳統的飛行器未必能派上用場,有人提出時光穿梭機,這聽上去與現在的認知不符,人們認為所有物質難以超越光速,但隨著人們對於宇宙認識的深化,將來有可能突破這一技術。科學上新理論新技術的發展,將來都會給星際航行帶來全新的模式。余建斌 王利方 孫海榮