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你想体验火星生活吗
文章来源:光明日报 袁于飞    发布时间:2017-09-07

  日前,中国首个火星模拟基地将建在青海省海西州德令哈市的消息引起了国内外媒体的广泛关注,也使得中国公众对火星的热情被点燃。其实,这是一个由青海省海西州政府与中国科学院国家天文台合作策划的火星主题文化旅游体验项目。在火星上生活是否真如科幻电影中的一样?人类移民火星还需要多长时间?该项目将给我国火星探测和火星研究带来哪些影响?记者为此专访了中国首个火星模拟基地主要策划人、中国科学院月球与深空探测总体部主任刘晓群,请他从科普、科学、科幻三个维度详细解读。

  1.模拟基地并非“火星殖民地”

  记者:国内不少媒体报道说“这次建立火星模拟基地,是为未来登陆火星做准备”,甚至有外媒说“中国将在地球上建造其首个‘火星殖民地’”。这个项目到底是一个怎样的项目?

  刘晓群:目前,媒体对拟议建设中的中国首个野外火星模拟基地的报道存在误读。这次要建设的火星模拟基地,主要目的不是为未来登陆火星做准备,更谈不上在地球上建造首个“火星殖民地”。

  这个项目的初衷是建一个太空探索主题的科普旅游设施。近年来,国际上的火星探测活动越来越活跃,中国广大公众尤其是青少年对火星的关注度和热情很高,我们一直在思考,能不能以市场机制将天文科学、太空探索与文化旅游项目开发相结合,打造一个火星科普基地。

  2016年年初,我国首次火星探测工程正式公布,这个设想落地的大环境已比较成熟。于是,在2016年11月,我们签订了中国火星模拟基地建设项目合作协议,打造一个集荒漠旅游观光、主题休闲度假、天文航天科普、影视文化活动于一体的中国首个火星文化创意体验基地。

  该项目主体由“火星社区”和“火星营地”组成,“火星社区”是火星主题休闲度假文化园,包括智能化太空酒店、夏季露营帐篷区、交互式火星体验馆、互动式数字天象厅、科普观测天文台、智慧农场、智慧能源系统、全自动气象站和其他附属商业服务设施等;“火星营地”为由若干舱段组成的全封闭高仿模拟火星驻留基地,根据后续发展需要可逐步扩展。

  总体上讲,中国首个火星模拟基地项目是人类深空探测活动和青海特色旅游资源有机融合的产物,可以满足近年来公众日益增长的太空探索热情和对了解火星的需求。当然,该项目未来还可能与研究机构合作,进一步创建和提供相关科学实验条件,开展火星相关的科研和外场实验,如模拟火星恶劣气象、复杂地貌、高度寂静、深度隔绝等环境条件,开展火星生存技术的综合试验与评价研究及太空生存训练,光伏、光热、风能等新能源研究实验,深空探测航天器有效载荷地面验证试验等。

  2.人类在火星上生活,并不会很美好

  记者:“模拟”火星,一定先要知道火星是什么样子。目前,人类探测火星表面的环境搞清楚了吗?火星模拟基地最终选址青海省海西州大柴旦红崖地区,是因为那里的环境跟火星表面上相似吗?

  刘晓群:从1960年苏联发射“火星1960A”探测器开始,人类对火星的空间探测活动已经有50多年历史了。目前已经探明火星是一个与地球一样拥有多样化地形、表面基本上是沙漠、包裹在以二氧化碳为主要成分的稀薄的大气之下的寒冷星球。一些科学家发现,今天的火星曾经有过火山活跃时期、有过大量的水、存在小天体撞击形成巨大陨石坑以及瞬间洪水冲刷的痕迹等,火星表面情况基本上是清楚的。

  经过考察,选址在大柴旦红崖地区,是因为那里的地形地貌、气候条件等在宏观上都有类似于火星的特征。比如说当地主要地貌为荒漠和雅丹,有经过风蚀雨蚀的红土丘和干涸的河床,中心区域基本上没有植被覆盖等。此外,也要考虑其周边已开发或具有开发价值的自然景观情况、科研科普和旅游文化资源以及区位、交通条件等。

  记者:人类在火星上生活,到底会怎么样?怎样在地球上模拟体验火星生活?

  刘晓群:基于目前国际上火星探测的科学发现,人类在火星上生活,应该并不会很美好。因为火星与地球相比,自然环境十分恶劣,比如火星表面非常干燥;大气密度只有地球上的百分之一;一年中有1/4的时间都笼罩在漫天飞舞的尘暴之中;平均温度很低,一年四季都是冰天冻地;昼夜温差可以在100℃以上,远远大于地球上的昼夜温差。因此总体来说,火星虽处于科学上的“宜居带”,但其现状并不适合人类生存。

  在地球上模拟体验火星生活,在国内外均已经有先例。比如,2010年俄罗斯“火星-500”模拟火星载人航天飞行试验、2015年美国“夏威夷太空探测模拟实验”、2016年中国“太空180”大科学试验等。我们拟在“中国火星村”里建设类似的火星体验营地,规划设计为若干舱段组成的高仿模拟火星驻留基地,初期主要包括起居舱、睡眠舱、健身舱、工作舱、医疗监测舱、生物舱、辅助舱等舱段,这些舱段尽量仿造真实的太空舱和科幻中的外星基地。例如,舱内的空间不会太大,吃的也可能只提供罐头、方便面、压缩饼干等食品,洗浴、如厕等也不会很方便。

  我们设想,要尽可能让参与者体验到在火星上的真实生活,到时候人们就会发现,在火星上生活并不会如想象中那么容易和美好,要让人们通过体验感受到,地球才是人类最美好的家园,最终共同爱护和守护地球。

  3.中国已有能力瞄准更远的深空,探索火星

  记者:既然火星目前并不适宜人类生存,为什么人类还对火星越来越感兴趣?

  刘晓群:实际上,随着科技的发展,不仅是火星探测,人类对宇宙探索的热情整体上越来越高。正如在1970年,美国航空航天局太空航行中心原科学副总监厄尔斯特·斯图林格博士写给赞比亚修女玛丽·尤肯达的回信《为什么要探索宇宙》中所说:“太空探索不仅仅给人类提供一面审视自己的镜子,还能给我们带来全新的技术、全新的挑战和进取精神,以及面对严峻现实问题时依然乐观自信的心态。当人类站在火星永久栖息地上时,眼中一定是更加开阔的宇宙。”

  至于为什么是火星,也很好理解。火星和地球是太阳系里的“兄弟”,有四季变化,火星上的一天时间与地球上一天相近,以及其他一些类似的地方。在科研上,由于火星上很好地保存着能反映太阳系内早期历史的地质记录,有助于帮助人类认识生命诞生的环境、行星演化过程以及生命演化和地质演化历史如何耦合。再加上最近几年一些文化产品,特别是好莱坞大片,比如《地心引力》《火星救援》等科幻电影的热映,使得人们对火星充满了好奇。

  所以不仅中国,近年来世界主要航天国家都持续开展火星探测活动,美国、欧洲、日本、印度、阿联酋等都发布了火星探测的计划。

  记者:中国的火星探测计划有哪些?跟国外相比处于什么水平?

  刘晓群:我国的探月工程已开展十多年了,大大提升了中国深空探测的整体实力,培养了一批经验丰富的专家。现在,中国已经有能力瞄准更远的深空,首先是探测火星。当前,根据国家有关部门已经公布的计划,中国首次火星探测任务于2016年初已正式立项,我国首次火星探测将采取轨道器加火星车联合探测方式,计划将在2021年前后实现火星的环绕遥感和着陆巡视探测,在未来还要实现火星的采样返回。

  不过,想要去火星,对哪个国家而言,都没那么容易。在业界,火星有“航天器的坟墓”之称,火星探测初期约有三分之二的探测器都以失败告终。探测火星有很多难题,比如运载火箭、火星着陆区的选择、测控、先进有效载荷等。比如欧洲空间局最近的探测火星计划波折重重,屡次推迟了发射的时间。

  记者:国际上火星的探测主要还是无人探测吗?有没有把人送上火星的计划?

  刘晓群:美国航空航天局的火星探测计划包括了将人送上火星。不过,目前各国的火星探测都以无人探测为主,为将来载人的火星探测任务开路。以美国为例,无人探测项目包括正在设计制造的火星2020漫游车、仍在火星表面探索的“机遇号”和“好奇号”火星车、仍在轨道上绕着火星探测的火星奥德赛探测器和火星勘测轨道飞行器,以及最近帮助科学家了解火星大气发生了什么的MAVEN(火星大气与挥发性演变)探测器等。

  4.人类移民火星短期内不可实现

  记者:有专家提出,人类可能在未来20年就可以登陆火星,互联网上还有一些关于移民火星的商业项目,发动公众进行众筹或捐款。对此,您怎么看?

  刘晓群:前面谈到,总体来说火星的环境并不适宜人类生存。暂且不说将人类大规模送到火星的难度,人类移民到火星,首先就得面对恶劣的生存环境。我个人认为,移民火星在短时期内,比如五十年内,仍然属于科幻概念。

  当然,我并不反对科幻作品。科幻对于启迪科学兴趣、激发太空探索,包括火星探测热情是有积极意义的。最重要的是培养、激发勇于探索的精神,我们相信人类的天赋使命是走出地球,正如被誉为俄罗斯火箭之父的康·齐奥尔科夫斯基所说:“地球是人类的摇篮,但是人不能永远生活在摇篮里,他们不断地争取着生存世界和空间,起初小心翼翼地穿出大气层,然后就是征服整个太阳系。”

  不过,不排除有人借火星移民项目“忽悠”公众,大家一定要擦亮眼睛。

  记者:火星的环境目前不适合人类生存,那能否像科幻电影《火星救援》里的男主角一样改造火星?

  刘晓群:改造火星我相信最终一定会实现,但并不容易。尽管人类已提出一些改造火星的初步设想和行动方案,比如人为增加火星大气中二氧化碳等温室气体浓度,增强火星大气层温室效应,提高火星表面温度。还有引种适宜在火星生存的植物,通过光合作用产生氧气以改变火星大气组分等。但从目前的技术状态来看,还不太可能在短期内实现。

  总之,把火星改造得宜居,需要巨大的成本和长时间的努力。对广大公众而言,地球正值壮年,我们不如好好珍惜和保护它,毕竟这是人类目前唯一的家园。  

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