本報記者 房琳琳 綜合外電

　　今日視點

　　2012年，荷蘭一家非營利組織提出了“火星一號（Mars One）”移民計劃，宣佈要在2025年以前在火星上修建第一個人類居住地。這一任務最初會將四名宇航員送到火星，在那裏他們會度過余生，以修建第一個永久的人類居住點。

　　多麼自信也多麼冒險的想像——尤其是，“火星一號”竟宣稱整個計劃將使用現有技術來完成。該計劃的官方網站聲稱，這將是“人類社會的下一次巨大飛躍”。

　　但是，美國麻省理工學院的工程師們説，這個項目可能要稍微推遲一下了，至少要審慎地考慮技術的可行性。他們發明瞭一個細緻完善的居住地分析工具來評估“火星一號”任務的可實現程度，結果發現，要讓人類在火星上活下去，還需要一些新技術的誕生。

　　在本月于東京召開的國際太空航行學年會上，麻省理工技術學院的航空航太工程系統學教授奧利弗·德維克代表研究團隊，展示了他們的分析結果。

　　“我們不是説‘火星一號’不可行，這並不是非黑即白的結論。”德維克説，“但是我們認為，在現有技術整合下，並不可行。我們提出了更急迫需要投入精力和時間開發的技術，進而讓這個計劃沿著更可行的軌道推進。”

　　模擬火星生存所需，不樂觀

　　研究組用系統論方法來分析“火星一號”任務，首先評估了任務“建築”的眾多基本面，比如説它的居住條件、生命支撐系統、備用件需求以及運輸邏輯，接下來還要深入考察每個成本對整體系統工程的貢獻度。

　　研究人員雪梨·杜模擬了火星移民的一天，來説明居住所需要的條件。基於國際空間站宇航員的典型工作日程、活動水準和新陳代謝率，雪梨·杜估算出一個火星移民可能每天需要消耗大約3040卡路裏熱量，才能保持生存和健康。

　　然後，他計算出能提供合理平衡飲食所需五穀雜糧的量，包括豆類、生菜、花生、馬鈴薯和大米。

　　雪梨·杜計算出提供上述食品度過很長的時間可能需要大約200平方米的種植土壤，而“火星一號”計劃只估計出了50平方米，按照項目的計劃，如果這些五穀雜糧在移民居住點裏種植，還會産生不安全的氧氣含量，超過防火安全臨界值，這要求持續生産氮氣來降低氧氣水準。時間一長，會導致氮氣罐消耗殆盡，從而讓居民點因自然泄漏面臨缺乏氣體補償的處境。

　　當居住地點內部的空氣持續泄漏，總體的大氣壓力會下降，最終導致在68天內第一批居民窒息而死，這可不是個樂觀的居住環境。

　　可能的解決方案，應該發展至少兩種技術，一種是能消除多餘氧氣的技術，另一種是隔絕出單獨溫室種植穀物的技術。令人驚訝的是，最便宜的選擇，竟是從地球家園運輸所有食物。

　　備用件不能“火星製造”，不樂觀

　　研究組還進行了一個針對備用器件供應的綜合分析——每次需要運送多少備用件到火星居住，才能保證居住點的正常運作？

　　他們發現，隨著居住地的擴張，備用件將迅速佔據未來運輸工具的大部分空間，有可能佔到有效載荷的62％。

　　“還是拿種植食物來説，在火星上，你需要光照系統和給水系統，拿光照舉例，我們發現從始至終，都需要875個LED系統，所以需要提供備用件，結果讓初始運輸載重負擔更加沉重。”

　　這些自始至終都需要的備用件，將持續影響飛往火星計劃的費用。研究人員歐文斯估算了備用件的提供問題，他的分析，是基於NASA為國際空間站提供備用件的可靠數據計算得出的。

　　“國際空間站的基本思路是，如果有什麼東西壞掉了，你可以給地球家裏打電話，然後很快會弄一個新的上來。”歐文斯説，“如果在火星上，你想要這一個備用件，你得在每隔26個月一次的發射窗口期發射出來，然後再等上180天的飛行才能拿到手。如果能在當地製造備用件，可能會省很多事兒。”

　　歐文斯指出，3D列印技術可以讓移民在火星上製造備用件。但是這個技術還沒有發展得足夠高級，還不能重復製作精確尺寸和擁有足夠功能的太空備用件。

　　麻省理工學院分析指出，3D印表機技術還需要跨越式發展，或者全部火星居民點基礎設施什麼全部需要重新設計，以便用現有的技術列印全部零部件。

　　這個分析讓“火星一號”計劃看起來令人氣餒。

　　評估項目總體花費，不樂觀

　　研究人員説，他們開發的居住條件分析工具能幫助決定多數設想的可行性。比如，他們還計算出了，運送第一批四人組和後續成員所需要的火箭數目，以及相對於單程火星之旅，移民成員定時替換的方案總體花費會更多嗎？等等。

　　根據“火星一號”計劃，在正式運送第一批宇航員到達那裏之前，可能需要6枚獵鷹重型火箭來運送初始補養。

　　但麻省理工學院發現這個數字有點“過於樂觀”了：最開始至少有15枚重型火箭才能完成初次補給任務。僅這一項運輸花費，與宇航員的運送一起，就達到了45億美元，而這項開支必將隨著其他成員和補給的增加而飆升。

　　且上述估計並不包含開發和購買相關設備的費用。比如，在地球上司空見慣的煮水工具。火星探測器鳳凰號探測車在2008年發現了一些證據，推測火星表面存在冰，這意味著，未來的移民可能要靠融化冰來製作飲用水，這也是“火星一號”計劃的另一個目標。但是根據麻省理工學院的分析，現有在地球上煮水的技術設計還不能在太空中直接使用。

　　德維克説，在火星上建設一個人類居住地的展望的確激動人心，為了讓這個願景能腳踏實地，也確實還需要很多技術的創新，尤其要借助嚴格的“系統論”方法進行反覆論證。

　　NASA技術戰略主管崔西·吉爾説，這個工具對於評估其他到達火星的計劃同樣適用。他説：“這個工具對任務設計者很有用，能幫助他們用更好的分析結果，支撐更大型的任務框架。”