人类在火星登陆需要做哪些准备

一直一来科学家都在研究生命存在的可能性，不管是现在还是过去。从地球的角度来看，生命的特征引发了人类对地球以及在外星球可能遇到的各种猜测。

火星

火星车

自从美国第一艘前往火星的探测器拍摄了一些照片后，这些照片上显示了一个类似地球的表面，许多人都希望那里有智慧的生命。美国宇航局定期向火星发射任务，进行持续的机器人探索工作。这些任务揭示了水、复杂的有机化合物、火山活动的迹象，以及可能存在生命的迹象。要么已经灭绝消失了，或者生存到今天。

把人类送上火星是一个重大的挑战，但它仍然是一个潜在的非常重大的成就。到目前为止。许多国家已经宣布在未来进行一次人类火星探险。虽然可能还需要很多年才能看到人类在火星上行走，但这样的探险最终会实现。这些计划从任务侧重于寻找水和生存环境，这是地球上生命创造和延续的一项关键要求和指标。到现在侧重于寻找外星生命和为登陆火星做准备。

盖尔陨石坑(圆圈为好奇号登陆点）

火星上干涸的河谷网

人类登陆火星前已经确定了登陆火星的位置，然后需要建造一个小型火星基地，是一个主要的方向。利用火星上的资源，可能会极大地简化探测计划。第一批到达的人很可能从环境中提取燃料和废物。这样的任务需要两年多的时间才能飞到火星上，在地面上工作，然后返回地球。这个计划主要是需要一辆到达火星的登陆舱，一辆带有科学实验室和栖息地的房车，一座用于在火星的发电站，一种在火星上可以持续生存的食物，一座能够生产其推进剂的制造厂，最关键的是这个登陆舱能够顺利返回地球。

火星上的燃料可以从主要由二氧化碳组成的火星大气中制造。这种气体会被抽进制造工厂的一个反应室，在那里它将与液氢混合并加热，生产甲烷和水，这个制造过程在19世纪由法国人保罗发明。甲烷会通过冷却器泵出，把它降低到液体状态，然后储存起来作为火箭燃料。由此产生的水可以被泵入电解装置，在那里电极将水分离成氢和氧。

到达后，人类将需要部署一个人工地球环境来种植粮食（这个已经在空间站研究，中国的嫦娥四号也通过一个小型温室在测试）。利用自动化改造，机组人员就可以开始对周围的地形进行评估。他们将收集岩石样本，以便在其栖息地模块内的一个小型实验室进行分析。他们也可以钻到地下去寻找水和任何可能存在的生命。他们甚至可以搜索更深层次的物质，并设法确认已经被卫星探测到的更多自然资源的存在。一旦他们在火星上的任务期结束，有地球来的替换人员接替。

早期火星基地设想图

火星基地设想图

这一设想有一技术问题相当重要。工作人员将暴露于两种类型的辐射：宇宙辐射，来自星系以外的和太阳的辐射，运行整个电磁光谱。快速的过境时间是抵御辐射的最佳保护措施，火星上的微薄大气也是如此。另一方面，太阳是致命的，特别是在空间的真空中。工程师们可能会选择用水来保护工作人员，使用一个类似形状的水箱，这样他们就可以得到保护，直到太阳风暴过去。

还需要在这个设想的环境中增加一些人造重力，以帮助将长期暴露在低重力环境中的潜在问题降到最低。这可以通过使用旋转段来创造人工重力来实现。

火星基地设想图

大多数科学和技术挑战都可以通过充足的资金加以克服。人类火星任务的主要障碍仍然是成本。2017年12月11日，美国总统唐纳德·特朗普宣布，他打算重新引导美国宇航局重返月球，并在人类登陆火星之前建立一个月球基地。这可能会把火星登陆推到未来十年或更长的时间，或者可能会联合其他国家一起承担这些火星任务。让人类进入火星是可以做到的，但前提是我们愿意花足够的钱来克服所有的障碍。