人類首次成功模擬登陸火星 共持續一個半小時
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- 時間:2011-2-16 9:42:21 來源:京華時報
核心提示：昨天,在俄羅斯首都莫斯科一處研究中心，“火星-500”試驗的一名俄羅斯志愿者和一名意大利志愿者走出登陸艙，成功實現在“火星”表面行走。這是人類首次成功模擬登陸火星。
昨天，在俄羅斯首都莫斯科一處研究中心，“火星-500”試驗的一名俄羅斯志愿者和一名意大利志愿者走出登陸艙，成功實現在“火星”表面行走。這是人類首次成功模擬登陸火星。
據了解，此次登陸持續了一個半小時，兩名志愿者穿著質量32千克的太空服，踏上用沙子和石塊模擬制作的“火星”表面，插下俄羅斯國旗、中國國旗和歐洲航天局旗幟。他們還用俄語和英語進行了演講，并采集了土壤樣本。
2月12日，登陸艙已與主艙分離，并在“火星”表面著陸，包括王躍在內的3名志愿者將分批出艙，踏上“火星”表面開展科學研究。志愿者將分組模擬登陸火星，王躍和俄羅斯志愿者斯莫列耶夫斯基作為第二乘組，于18日模擬登陸火星。他們將身穿改裝的俄羅斯“海鷹”航天服，打開登陸艙氣閘，在火星表面開展作業。王躍將駕駛裝有機械臂和攝像頭的火星探測車，在火星表面采集巖石等。
據悉，第三組志愿者于22日完成模擬登陸火星任務后，登陸艙將載著3名志愿者脫離“火星”表面，進入環火星軌道飛行，24日與主艙對接。3名志愿者將接受3天的隔離檢疫，于27日打開對接艙門，同主艙的其他志愿者會合，開始返回地球。
解讀
萬里長征才走第一步
正在莫斯科進行的“火星-500”試驗，志愿者模擬登陸火星。這次試驗在多大程度上能夠驗證真實的載人火星飛行？
并未模擬失重環境
“火星-500”試驗中方項目負責人陳善廣表示，“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。它主要還是探索“人與環境”的相互作用，了解長期密閉環境下乘組的生理、心理問題及工作能力狀況等。從某種意義上說，主要從航天醫學的角度，部分地進行驗證，獲取相關數據等。試驗沒有模擬失重環境，并且是在地面靜止的試驗艙里進行，反映不了飛行動力學特征。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。
人類極限難以承受
陳善廣認為，人類要實現飛往火星，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，但飛行過程中人行不行？這是很大的挑戰。“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。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。
陳善廣表示，近地軌道飛行試驗表明，長期飛行對人的心血管系統、骨骼肌肉系統都有很大影響。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。在這次“火星-500”試驗中也沒有相應模擬，但將來必須得到充分驗證。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，對儀器和人的危害都很大。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。
專訪·中方項目負責人
真正登陸火星不能用傳統飛行器
昨天，“火星-500”試驗中方項目負責人陳善廣在接受記者專訪時表示，月球應該作為登陸火星中繼站，如果舍去載人登月，直接嘗試載人登陸火星，將風險極大。陳善廣還認為，將來真正進行星際探索時，傳統的飛行器未必能派上用場。
火星是人類登陸的理想選擇
記者：為什么大家對火星格外關注？
陳善廣：這首先是基于人們對地外生命的探索。人們想，地球上有高等生命，按此推理，其他星球會不會也存在高等生命？除了這種探索未知的好奇心理，探索火星對于理解地球生命起源乃至宇宙起源都有幫助。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，繁衍火種。火星是目前相對適宜人類移居的行星。在這些因素驅動下，人們把目光越來越多地投向了火星。
記者：為什么說火星相比其他行星，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1%的大氣層，盡管比較稀薄，這對于人類生存繁衍非常關鍵，它對人體有保護作用。另外，火星的自轉周期為24 小時37分，與地球幾乎一樣長。它以與地球相近的姿勢繞太陽公轉，一年中有四季交替和變化的氣候。不僅如此，火星探測器已證明火星上有水。這些都是有利于生命形成的環境因素。相比太陽系其他行星，火星是人類登陸比較理想的選擇。
登陸火星前必須先實現登月
記者：我國啟動了載人空間站工程，它對于火星探索有什么意義？載人登陸火星之前還有多長路要走？
陳善廣：載人空間站是天基試驗的很好平臺。我國載人空間站建成后，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。將來登火星的一個目標是為了居留，從這個意義上說，可以先把月球作為中繼站，建立月球基地，探索星際飛行的規律，為建立火星基地打下基礎。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。
未來可能突破傳統飛行器技術
記者：你能否大膽設想一下，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識不符，人們認為所有物質難以超越光速，但隨著人們對于宇宙認識的深化，將來有可能突破這一技術。包括“暗物質”的意義也不可小視，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。當然，前提是一步步扎實地做。一切皆有可能。
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，不排除產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么樣的生命？這個生命在失重環境下成長，功能會發生哪些變化？從科學意義上說，這些研究其實很有意義，但同時也涉及人類倫理學問題。
飛往火星至少需要兩年時間
記者：人類40多年前就登上了月球，為什么登陸火星仍然看似遙遙無期?
陳善廣：載人登月現在炒得很熱。1969年，美國人捷足先登，率先在月球上留下了人類的足跡。現在很多國家都雄心勃勃提出登月的目標，但難度很大。相比之下，登火星的目標更加困難。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2周可以執行一次往返任務。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。
記者：這個時間意味著什么？
陳善廣：目前人類太空連續飛行最長時間為438天，這個紀錄是俄羅斯航天員波利亞科夫創造的。目前航天界相關研究積累的時間長度就這么多。火星飛行需要兩年甚至更長的時間，會帶來各方面挑戰。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受控生態生保技術，才能綜合解決這一問題。
火星的重力加速度是0.38g，比月球大一些，這種低重力也會對航天員操作產生影響。火星車、火星服的設計制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，需要采取專門的防護措施，類似問題在火星上也存在。這些環境對人的影響還需要進一步認識，目前的研究積累不夠。
