挑战极限

　　登陆火星宇航员面临全面考验

　　本报讯 除了技术方面的巨大困难外，还有许多难题等待着科学家们解决，其中最重要的则是漫长旅程、失重环境对人的身体、心理等方面的全方位考验。

　　迄今为止，人类在太空的最长滞留时间为438天。但火星之旅所需时间超出这一纪录，人类还将面临诸多未知的危险与考验。

　　身体全方位受损

　　太空对人体的挑战主要有失重和辐射。近地轨道飞行实验表明，长期飞行对人的心血管系统、骨骼肌肉系统都有很大影响。特别是肌肉萎缩和骨丢失高达20%以上。由于人类往返火星，要经历失重、超重、低重力等多种重力环境，必然要饱受重力变化之苦。

　　失重的影响是全方位的。肌肉、骨骼、内脏功能、免疫系统，都会受到严重的影响，由此带来的肌肉萎缩、骨质疏松的问题很难对付。2010年，美国科学家以9名美俄宇航员为研究对象，发现上过太空的40岁宇航员的身体状况和80岁老人差不多。

　　后代可能致畸

　　每一次进入宇宙空间，人类都有遭遇太空辐射的危险，所要面对的辐射远远超出了地球上，虽然有飞行器、航天服和药物进行防护。

　　虽然还没有发现宇航员得癌症，但超越地球人承受能力的辐射量会增加患癌症的几率。而且，超常的辐射还带来基因突变和后代致畸的可能。

　　德国埃森—杜伊斯堡大学基因学家的研究报告说，即使是在距离地球表面500公里的低轨道上，宇宙射线也会损伤宇航员的染色体。一般情况下，染色体发生变异的细胞比例从1%上升到大约1.5%时，患癌症的风险就显著增加。

　　因此，有人建议，宇航员要提前贮存精液。

　　孤单感严重

　　漫长的旅途中，航天员还将面临可怕的心理挑战。航天员长期远离地球家园，身处狭小密闭的太空船内，由此带来严重的孤独感。

　　历史上有过类似教训。2007年，美国“发现号”宇航员莉萨·诺瓦克因企图谋杀情敌被捕。而早在1999年的一次试验中，两名俄罗斯宇航员因不堪沉重的精神压力而发生激烈的争斗，导致试验中止。

　　2008年，美国研究人员研制新电脑程序，可模仿真人，为宇航员提供心理指导。利用这一程序，宇航员还能扮演虚拟角色，甚至阅读心理书籍，从而学习如何解决纠纷。

　　生病需要自疗

　　一般来说，能进太空的宇航员都是身体素质相当好的，在进入太空前也进行过严格的检查。但飞行途中宇航员突然生病了怎么办？比如得了阑尾炎怎么办？

　　在飞往火星的途中，他们必须自己设法解决一些常见疾病问题。所以，在这次“火星500”试验中，就有专门的医疗舱，要求志愿者具有较高的自主性。

　　应对“性饥渴”

　　对于那些正值壮年的宇航员来说，如何缓解“性饥渴”无疑也是一项棘手的问题。

　　美国国家航天局复杂医学和健康问题的首席科学家理查德·威廉博士指出，应当建立一套特殊的道德机制应对这些“困难”。

　　宾夕法尼亚大学生物学教授波尔·沃普也曾指出，可以通过组建由男女宇航员参加的探险队来解决长途旅行中可能面临的性问题。

　　核心难题

　　运载火箭：

　　火星探测第一关口

　　本报讯 “火星500”模拟了人类飞往火星的许多条件，但仍有一些情况无法模拟，其中最重要的就是将人类送往火星的运载火箭和飞船。

　　登陆火星：

　　“航天器的坟墓”

　　早在上世纪60年代，人类就已实现登月梦想，但登陆火星并非登陆月球的扩大版。月球距离地球38万公里，以人类现有航天运载能力，5～10天即可从地球飞抵月球表面。与此相比，登陆火星的难度多出很多倍。

　　从1960年前苏联发射“火星1号”探测器，开启人类探测火星的历史以来，至 2008年底，包括俄美在内的多国先后发射了39个火星探测器，成功率仅为46％。也正因为成功率如此之低，火星才被航天界称为“航天器的坟墓”，这足以显示探测火星所蕴藏的巨大挑战和危险。

　　即使对美俄这样拥有火星探测经验、航天实力领先世界的国家来说，登陆火星依然是一个近期无法实现的目标，将航天员送上火星表面也是2030年之后的事情。

　　火星之旅：

　　火箭大是关键因素

　　火星和地球一样，绕太阳飞行，运行轨道为椭圆形，距地球最近时也有约5千万公里，最远时则超过4亿公里，按照人类现有运载火箭的速度，火星之旅的往返需18个月～36个月。

　　而“火星500”计划的520天时间显然选择了最短、也是最理想化的行程。但实际上，火星之旅真实所需要的时间极有可能达到700多天。

　　从520天到700天，行程的大幅增加意味着难度的大幅提升，必然大大增加飞船的重量，而在飞往火星的路上，每一克增加的重量都需要火箭多携带一份燃料，需要更为强大的运载火箭作为支撑。

　　火星之旅需要闯过的第一道关口，正是运送人类往返地球和火星之间的运载火箭。它不仅要足够大，可以携带足够的燃料，产生足够强大的动力，可以将人类送往遥远的火星，并将他们带回地球。