■ 船舷

美俄二國的競爭博弈由來已久。從核武器引爆到衛(wèi)星發(fā)射；從爭相登月到深空探測，直到20世紀(jì)90年代的國際空間站項目才把他們從競爭者變?yōu)楹献髡?，角色的轉(zhuǎn)換之快，連二國的官員和科學(xué)家都恍如隔世，從心里感覺怪怪的。所以，有人說美俄之間的合作是暫時的，競爭才是永恒的。也有反對者認(rèn)為，探月工程只是星際探索開發(fā)的序幕，火星、土星、水星或木星，征服哪一個，無疑都是耗資巨大的浩瀚工程，僅憑一國之力是很難順利完成的，唯有舉世界之力，集人類智慧，方可大功告成，并惠及全世界。

軟實力包裹的橄欖枝

2009年7月以來，俄羅斯接連發(fā)布有關(guān)火星探測的基礎(chǔ)性研究成果，作為新聞雖沒有爆炸性，但作為火星探測卻是非常重要和必不可少的。全世界只有美國能從中嗅出巨大的壓力和挑戰(zhàn)。

7月4日，6名志愿者身著藍(lán)色宇航服，在莫斯科北郊的生物醫(yī)學(xué)研究所走出封閉的火星試驗艙，結(jié)束了105天模擬登陸火星的感受訓(xùn)練。在掌聲和鮮花的簇?fù)硐?，試驗艙指令長謝爾蓋·梁贊斯基興奮地宣布：“試驗圓滿完成！”

就是乘超級火箭去火星也需要近半年的時間，據(jù)心理學(xué)研究結(jié)果顯示，人類忍受長期寂寞，最難熬的時光是最初的3個月，登陸火星的前提條件就是能在寂寞孤獨的環(huán)境下，完成一系列復(fù)雜精細(xì)的操作。遺憾的是，人類在這種極端條件下的生理、心理、反應(yīng)數(shù)據(jù)卻少得可憐，而沒有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，談何了解和調(diào)整宇航員的生理、心理狀態(tài)？

為此，俄羅斯在莫斯科郊區(qū)修建一座模擬實驗艙，從全世界5600名志愿者中挑選了6名志愿者，進行了為期105天的一次特殊的“火星之旅”，取得了寶貴豐富的第一手資料，為日后培養(yǎng)火星宇航員奠定了基礎(chǔ)。

7月16日，俄羅斯官方又宣布即將發(fā)射一枚搭載地球生命的飛船飛往火星，進行一項旨在研究地球生物在未加防護的條件下能否在外太空長時間存活的實驗?？茖W(xué)家已經(jīng)挑選好將經(jīng)歷嚴(yán)酷環(huán)境考驗的地球生物，包括阿拉伯芥、釀造啤酒的酵母菌和一種叫做科南的細(xì)菌。這些生物將成為首批造訪火星的地球生命。

盡管簡單生命形式能在外星際未加防護的情況下生存的觀點廣受爭議，但是科學(xué)家卻發(fā)現(xiàn)細(xì)菌能在地球上許多先前被認(rèn)為不可能的極端環(huán)境中生存，比如滾燙沸騰的酸性溫泉中，核反應(yīng)堆及大洋最深處等等。此項研究能為生命能否在火星環(huán)境下生存，找到一個初步答案。

俄羅斯航天署署長佩爾米諾夫表示，人類未來大型航天項目的實施必須通過國際合作才有可能實現(xiàn)。今天人類面臨的是航天學(xué)發(fā)展的全新時代，也是各國開展合作具有轉(zhuǎn)折性的時代。但是否能夠?qū)崿F(xiàn)國際合作首先將取決于各國領(lǐng)導(dǎo)人的政治意志。他認(rèn)為，俄羅斯和美國目前在國際空間站方面的合作是航天領(lǐng)域國際合作的典范。

外界普遍猜測，這既是俄羅斯伸向美國的希望進行航空航天協(xié)作的橄欖枝；也同時提醒美國注意俄羅斯在太空探索方面的領(lǐng)先地位。

直奔主題的急性子

不會繞彎又性急的美國人開始對俄羅斯伸來的橄欖枝視而不見。在2009年7月24日，也就是人類首次登陸月球40周年慶典活動結(jié)束后，NASA的科學(xué)家向媒體披露了他們征服火星的初步設(shè)想和步驟。正如NASA火星綜合研究專家布雷特·得雷克所說：“目前我們?nèi)园讶祟愄剿骰鹦强闯墒俏磥淼淖罡吣繕?biāo)。雖然潛在的風(fēng)險巨大，但它對人類進步的積極意義卻是難以評估的。”

坦率的美國人承認(rèn)，遠(yuǎn)征火星他們科技水平可能剛剛達(dá)到，但距離載人前往火星完成任務(wù)還有相當(dāng)?shù)牟罹?。但目?biāo)既然已經(jīng)確定，就應(yīng)大膽接受挑戰(zhàn)。令人欣慰的是，有關(guān)火星探索的新想法層出不窮。得雷克說得好：“在NASA，紅色火星無疑成為人們向往的圣地?！?/p>

按傳統(tǒng)火箭的速度前往火星大約需要300天，而NASA希望把時間控制在180天以內(nèi)。目前新型火箭專家提供了二種超級推進器：核熱火箭和化學(xué)發(fā)動機。核熱火箭是根據(jù)20世紀(jì)六七十年代的設(shè)計研制的，它利用核反應(yīng)堆把氣體加熱到很高的溫度，借助熱氣從噴口噴出產(chǎn)生推力，把火箭發(fā)射出去。

二種裝置相比較，前者無疑是高性能的推進器，而且安全可靠，不會在發(fā)射時產(chǎn)生放射性物質(zhì)，但是它有核系統(tǒng)固有的潛在危險?；瘜W(xué)發(fā)動機跟航天飛機使用的發(fā)動機類似，都是用液氧和液氫作燃料。因技術(shù)成熟，所以保險系數(shù)更大些，但是效果并沒有核熱火箭好。

火星大氣里的氧以二氧化碳的形式存在，因此科學(xué)家可以利用火星的自身資源制造氧氣。NASA打算在運送宇航員抵達(dá)火星之前，盡可能多地把貨物送到那里，它們包括氧氣制造和貯存系統(tǒng)和足夠多的水。

NASA科學(xué)家的計算數(shù)字顯示，前往火星的載人任務(wù)必須能把質(zhì)量大約是國際空間站的2倍的物資送入太空，約為800噸。使用“戰(zhàn)神5”號火箭發(fā)射這些設(shè)備應(yīng)該沒有問題?！皯?zhàn)神5”號是迄今為止設(shè)計的推力最大的火箭，一次大約可把92噸的有效載荷送入地球低軌道。而宇航員則搭乘“戰(zhàn)神1”號火箭前往火星。

棘手的難題仍很多

運載工具的問題初步解決后，怎樣減少有效載荷的難點又成了NASA論證的焦點。一種觀點認(rèn)為只需要4個人即可，可以把一些重復(fù)性工作交給電腦或機器人來完成；另一種觀點卻認(rèn)為4個人太少，必須要6個人。原因是人類首次遠(yuǎn)征火星期間的每一個細(xì)節(jié)都是寶貴的經(jīng)驗，而帶回經(jīng)驗的只能是人，智能儀器是無法勝任的。此外，地球指令傳到火星需要40分鐘的時間，即使在半途之中，請示與獲準(zhǔn)的時間之和也是40分鐘，所以宇航員必須具備處理意外情況的能力。智能儀器大多都是按事先輸入好的程序工作的，應(yīng)對緊急意外，勉為其難。

崗位定員情況大致為：2名駕駛員，1名指揮長，1名科學(xué)家，1名工程師和1名醫(yī)學(xué)家兼衛(wèi)生官。他們必須知識淵博，既涉獵廣泛又各有專攻。6個人的知識和能力合起來差不多涵蓋科學(xué)技術(shù)的方方面面?？傊?，他們個個都是解決難題的高手，從檢修機器到利用高科技手段謀求生存，不一而足。

在宇航員抵達(dá)火星前，先利用火星上的二氧化碳生產(chǎn)氧氣并大量貯存的難題解決后，怎樣防止有害輻射的問題又凸顯出來。這是太陽和深空宇宙射線以高能粒子爆的形式產(chǎn)生的輻射，對人體危害極大。最有效的防護材料就是氫或水，因為水中也含有大量的氫。

水的循環(huán)利用還好辦得多，因為在國際空間站已大量積累了這方面的技術(shù)，在國際空間站連排放的廢氣、宇航員的汗液甚至是宇航員的尿液經(jīng)過處理后，都能轉(zhuǎn)化為飲用水。但是如何利用火星的自身資源制造出水，還是一個不小的難題。

NASA設(shè)想，在宇航員到達(dá)火星之前送上這顆紅色行星的特殊裝置能夠產(chǎn)生水，這些水在宇航員到達(dá)后可以當(dāng)做他們的保護屏障。在火星往返途中，飛船上還可安裝一些特殊裝置，這樣宇航員大部分時間都可以待在被水和食品環(huán)繞的區(qū)域。但是飛船上的“高能粒子爆掩體”是阻擋致命輻射的重要組成部分。此外，還有宇航員的心理精神狀態(tài)和新鮮食物的供給，都是有待攻克的難題。

冷靜反思總是有益的

美國的確是強大的，但美國卻不是萬能的。

半個多世紀(jì)前，美國政治家在核子威懾的鼓舞下，制訂了“俄麗翁”計劃，雄心勃勃地要登陸土星。波蘭裔科學(xué)家斯坦伊司勞·烏阿姆設(shè)計出的火箭重達(dá)萬噸，以800顆核彈為動力，估計用3年的時間抵達(dá)土星。

但終因耗資巨大和可能導(dǎo)致核災(zāi)難，而被美國政府緊急叫停。

幾年前美國政府又對國家實驗室的科學(xué)家布哈得·愛德華的“太空天梯”計劃興趣濃厚。這項宏偉的計劃是：在低軌道裝配助力發(fā)射器，發(fā)射器上裝有二卷12厘米～25厘米寬的首批傳送帶，靠近地球的一端將被固定在可能位于太平洋中部某個地方的基座上，而另一端將連接在一個在太空中圍繞地球進行同步軌道運行的小衛(wèi)星上，而小衛(wèi)星以及傳送帶本身具備的重力能夠使傳送帶繃緊，以便裝配牽引梯的無人電梯倉能夠上下穿梭。它由太陽能電池發(fā)出的激光作為能量源，將二卷傳送帶連接到一起。在傳送帶距離地球3.6萬千米時，物體就能夠脫離地球的引力，進入完全失重環(huán)境。其后，物體就可以被“彈射”進入太空軌道。

雖然碳納米管材料給這一計劃帶來可行的生機，但終因天文數(shù)字的投入和幾項關(guān)鍵技術(shù)，僅憑美國一國之力攻關(guān)奪隘，始終遙遙無期。所以，我們只能把人類探索火星看成是一個國際性合作項目，探索火星不太可能只局限于某一個國家，因為它是整個世界共同努力的目標(biāo)。