我们一直将登陆火星视为一种科幻构想,如同过去凡尔纳的时代将登陆月球作为科幻构想。《火星救援》作为一部电影,很典型地将火星这个科幻题材加以了运用。从其科幻的架构里,我们感到登陆火星似乎是一件遥远的事。

 

美国火星学会创始人罗伯特·祖柏林博士,对此持有不同的看法。祖柏林不仅是美国著名的航天工程师,还是先锋航天公司总裁。在他的科普著作《赶往火星·红色星球定居计划》(The Case For Mars——The Plan to Settle the Red Planet and Why We Must)中,以及其于3月25日晚在上海钱学森图书馆发表的题为“航天革命如何开启无限可能的未来”(How the Revolution in Spaceflight Opens a Future of Limitless Possibility)的讲座中认为,人类距开启火星时代可能并不遥远。  


美国火星学会创始人罗伯特·祖柏林博士。


地球人为何要去火星?

 

火星(Mars)是太阳系的八大行星中,条件最接近于地球的类地行星,处于太阳系第四行星的位置。其表面积有1.44亿平方千米,地形复杂,光美国地质调查局(U.S.Geological Survey)的“地质简图”里就标注有至少31种火星地貌。根据水手9号探测器的探测结果,火星曾拥有温暖湿热的气候,这意味着火星曾适合生命的萌芽,至少可能有生命存在的遗迹。那时的火星有很厚的二氧化碳大气层,其产生的温室效应能弥补其和距离太阳略远的不足。

 

祖柏林表示,我们去火星的理由主要有两个:其一,通过火星,我们要了解生命是不是地球唯一的奇迹。火星曾是一个湿热的星球,如果生命在正确的环境会产生,那也应该在火星产生。我们在火星或许可能找到化石。通过开普勒卫星,我们知道宇宙中到处都有行星,那就到处都可能有生命,可能有智慧生命。火星或许就是离我们最近的一个。

 

其二是挑战。在美国“阿波罗计划”的时代,航天科学的盛景为祖柏林博士一代人提供了良好的机会。上个世纪90年代硅谷造火箭的人,在(上个世纪)60年代见过很多火箭,这成为他们制作火箭的智力资源。在这中间,我们会有很多科学、工程、医学研究的机会——这就是未来。如果我们人类能建立这样的未来,那五百年后,我们就不仅仅在火星上有人类,而是在银河系中围绕上千个恒星系、上千个太阳。他们关注我们时代的事物将不是别的,而是谁开启了这个时代,谁是奠基者。

 

关于这个问题,上海天文馆展示教育主任、上海市天文学会副秘书长施韡赞同祖柏林的看法。施韡表示,我们去月球是因为其很难,放到火星也一样。实际上我们从客观来讲,火星是人类触手可及的一个地方,目标太过遥远就显得不切实际。它和地球一样处于太阳系的宜居带内,且距离地球又不是太远,我们相信火星和地球内部有一定的类比性。更外围的木星等,由于小行星带,出去要困难点。对于人类的成长来说,其实火星更加具有激励意义。

 

地球人为了去火星做了什么?

 

事实上,早在1976年7月20日,美国海盗1号飞船就曾降落于火星的克里斯平原,并传回照片。也就是说,我们早在40多年前对火星就已经不再一无所知。

 

火星登陆之所以更多地被作为科幻问题来讨论,很大程度上是因为登陆火星显得过于困难。过去我们一直认为,登陆火星的前提条件是月球基地的建成与开发,即通过月球作为前哨站来进行火星开发。另一方面,由于火星和地球的运动轨道等问题,从地球到火星需要花费大量的时间和资源,比如根据奥巴马政府载人太空飞行任务审查小组的意见,需要360亿美元和12年时间来筹备宇宙航行所需要的重型运载火箭(HLV)

 

祖柏林在讲座中举了一些例子来反驳这一理论。祖柏林表示,现在航天事业的发展是史无前例的。2018年,美国一公司曾发射两枚火箭。值得注意的是,这两枚火箭的造价大概是NASA当初预计造价的三分之一。这不是展现一种新的东西,而是证明一种事实:这样的事情以前被认为只有政府才能做,但他们用很少的时间和很少的成本做得非常好。这在以前被认为是不可能的。从现在开始,商业的航天进程已经开始了。


上海钱学森图书馆举办的题为“航天革命如何开启无限可能的未来”的讲座现场。


他又举了观测卫星的例子。这种对地观测的雷达卫星,它们每一组是四颗卫星,用雷达观测地下的水或者冰等对象。有很多这样的项目被提出,有的只有十公斤甚至一公斤,花十万美元,而不是一亿美元或十亿美元,很多大学或企业都可以发射。还有关于地月往返的方案,即所谓“月球收费站方案”,可以通过轨道上的中转航天站增加航天器的发射频率、减小发射要求和发射成本,每次往返大约60万美元,能够每月发射,比美国航天局的太空发射系统便宜很多,他们的系统要10亿美元以上,且每年发射一次。比起每年花10亿美元去一次月球,我们可以每月花60万美元去一次。也就是说,根据目前我们所掌握的航天技术,人类实际能做到的事情比我们想象中能做到的要多得多。

 

在这个思路的基础上,祖柏林提出了“火星直击”计划,其本人也是该计划的推动者。该计划引起了NASA的高度重视,产生巨大反响,以至于祖柏林本人被评价为“祖柏林几乎单枪匹马地改变了我们在这个问题上的想法”。

 

地球人如何去火星?

 

火星直击最核心的设想,也就是其革新性的地方,在于其抛弃了“带着所有行李去火星”的思路。祖柏林认为,我们完全可以在火星上生产一些我们必需的东西,比如返航的燃料。直达火星计划,是在火星上制备燃料用于回来。其第一步是将火星返航器发射到火星,但不带人,其在火星通过自动系统制造燃料。去往火星的宇航员通过这个返航器回来。火星有丰富的地下水,北纬三十度含有大量水冰,其含量甚至比美国还要多,而水和二氧化碳可用于制备甲烷燃料。每次发射一个居住舱过去,坐返回舱回来,通过多次发射能够积累组合出一套完全的居住环境,有些类似于国际空间站的组装。

 

在建设火星的问题上,祖柏林在其《赶往火星》一书中甚至提到了玻璃、塑料、砖块、陶瓷等基建资源的火星方案,使得火星基地的建设很大程度上可以在本地自给,以及实际的基地建筑设计。在“航天革命如何开启无限可能的未来”的讲座中,著名科幻作家和科普作家萧星寒表示,四到六个人的科研小组和百万人的移民当然是不一样的,但共同的需求是吃、住。从地球上带的食物必然是不够吃的,必须要在火星种植。但火星土壤条件比较苛刻,要仔细挑选合适作物种类,比如蘑菇。关于住,则是设想依托峡谷建造一种穹顶城市,居民在其中相对隔离于外界。解决了这两个问题,移民就可以成功。

  

《赶往火星》, 罗伯特·祖布林(即文中的祖柏林);理查德·瓦格纳 著,阳曦;徐蕴芸 译,科学出版社2012年3月版。


在讲座活动的末尾,进行了祖柏林新书《The Case for Space》的全球首次发布会,以及中国火星学会的成立仪式,由祖柏林颁发授权书。在会后的听众交流中,祖柏林得知了中国在火星探索方面的努力。早在2011年,我国就已经做了这个尝试,但因为探测器没有正确进入轨道所以失败。26个月一次的火星窗口将在2020年到来,中国将再次发射探测器,基本任务、载荷都已经确认了。探测器是组合的,在火星轨道分离,轨道器在火星轨道探测,着陆器则着陆,释放火星车,重约200KG。探测器的覆盖范围基本可以满足我国研究火星的信息需求。目前主要的问题是运载器问题和未曾飞行如此长距离的经验问题。祖柏林说,中国探索火星的时候已经到了。


《The Case for Space》,Robert Zubrin,Prometheus Books (May 14, 2019)。

 

祖柏林认为,开拓火星,首先是要有勇气,无论是有路还是无路。人们说,火星上有些资源,实际的回答是,目前火星上什么资源也没有,自然资源在火星上不存在,只有自然的物质。是人的创造力将自然的物质变成了资源,是人把资源变成了比如农场(这样的产物),是人建立了更加先进的农业。石油过去也不是资源,直到我们产生了采油工业。铀矿过去也不是重要资源,直到我们发现了原子能。火星目前也没有资源,直到人类去了那里。


作者 新京报记者吴鑫 实习记者 陈奎州

编辑 安也  校对 翟永军

来源:新京报
原标题:美国火星学会创始人:地球人去火星的时代不远了