如何登陆火星甚至住在那里
⇨⇦
Managershare：人类对火星的执念好像已经停不下来。
火星可真让人着迷。它距离我们是如此之近，但却又异常遥远；它不太适合居住，但又非全无可能；它总让我们心怀梦想，有朝一日我们终会登临这颗红色星球。从畅销书《火星救援》（The Martian）描绘的虚幻世界到当下仍需破解的现实科技，我们将为读者们勾勒出火星之旅的可能轨迹。
对话《火星救援》作者安迪·威尔
Kyle Hilton制图 图片为安迪·威尔（Andy Weir）
这简直就是噩梦一场：一位宇航员被丢在火星上，他必须在这颗环境恶劣的星球上生存下来。安迪·威尔（Andy Weir），这位前软件工程师在《火星救援》一书中囊括了如此之多的技术细节，从轨道轨迹到凭空取水所必需的分子技术，以至于你可能会觉得载人火星任务不过是小事一桩。对此威尔表示，技术发展还没那么快。首先，我们不应该如此执着于让人类真正登陆火星表面。——大卫·费里（David Ferry）
Q：连线 A：威尔
Q：在你的书中，火星之行几乎已经成为了常规任务。你认为我们很快就能将宇航员送到火星上去吗？
A：宇航员进入火星轨道，指挥高级机器人登陆火星表面，我猜第一次载人探险任务会是这样的。
Q：为什么这么说？
A：无人火星探险的挑战之一在于机器人必须依靠自身着陆，火星几乎就是探测器的墓地。但如果先让七个探测器进入火星的驻留轨道，然后再派遣宇航员，这样轨道上有了宇航员和探测器随时通讯，我们就能确保探测器正确着陆了。
Q：甚至之后可以再派宇航员登陆火星表面？
A：是这样的。不然埃德蒙·希拉里（Edmund Hillary）爵士为什么要攀登珠峰呢？（笑）但额外的成本和风险很难说得清楚。不过如果地球上发生了大灾难，我希望人类能够幸存下来。尽管有些人抱乐观态度，但就眼下而言，依靠我们的技术能力还无法殖民火星，不过我相信人类最终能够实现这一梦想。
Q：你觉得科幻小说能影响或者启发火星登陆计划吗？
A：科幻小说引发了公众的关注，如果这算是我作品的不良影响，我依然很欣慰。美国宇航局从我这里学不到任何东西，我只是个太空发烧友。我所能做的不过是胡编乱造点看上去是那么回事儿的东西，让你相信它是真实的。
（MASSIMO DALL＂OGLIO制图）
火星登陆计划
尽管所有迹象都暗示火星是一块贫瘠的不毛之地，但这并不意味着人类就不会费尽心机想要抵达那里。以下是一些概述。——萨拉·托恩（Shara Tonn）
火星生活的利弊权衡
火星上的生活将遇到一系列严重的挑战。我们所需要的只是开放思想——以及意识到自己并非身处堪萨斯州，甚至有可能再也见不到堪萨斯了。——瑞特·阿莱恩（Rhett Allain）
火星与地球之间的平均距离约为2.3亿公里。
赞成方
如果地球遭到流星撞击或经历一场致命的传染病，那么生活在火星上的人则会安然无恙。人类将会继续破坏另一颗星球！
反对方
光和无线电波从地球到火星需要3到22分钟。如果用Skype开会，这样的延迟会让人无法忍受。
火星表面的引力只有地球的三分之一。
赞成方
未来的火星运动员可能会长得更高，而且很容易就能跳得很高。在火星上打篮球肯定很有趣。
反对方
如果火星人要来地球上和一支NBA队伍对垒，那他们肯定会抓狂——在全重力环境下对抗就像两根腿都灌了铅一样。
火星大气密度不足地球1%，且主要是二氧化碳。
赞成方
大气密度低使在火星表面发射时很容易进入轨道，这为至关重要的再补给行程提供了便利。
反对方
无法有效阻挡宇宙辐射，再补给名单上很可能要包括大批量的铝箔。
（MASSIMO DALL＂OGLIO制图）
怎样＂殖民＂红色星球？
早在30多年前，地球人就掌握了殖民火星所需的大部分技术，《怎样在火星上生活》（How We’ll Live on Mars）的作者史蒂芬·潘特奈克（Stephen Petranek）这样说道。我们现在缺少的是意志力和动力。如今，诸如伊隆·马斯克的SpaceX之类的个人努力，以及火星直击、火星一号、灵感火星等各种组织项目，从某种程度上显示出世人对殖民火星的决心。下面是他们将要面对的几个技术挑战。——丹妮尔·文顿（Danielle Venton）
1. 开发水源
火星上有很多以冰川和极地冰盖形式存在的冰冻水，而且土壤中水分子含量更是高达60%。现在的问题是我们必须设法开发这些水源。如果失败了，华盛顿大学的研究者还有B计划：利用一种叫水蒸气吸收反应器（Water Vapor Adsorption Reactor）的设备，也就是一种工业级的除湿器，从空气中提取水。
2. 制造空气
水之所以重要是因为我们需要用它来制造氧气。（你也许还记得学校里学过的原理，不过为防万一在这里先回顾下：在一箱水中插入两个电极，打开电源，正极处将产生氧气，负极产生氢气。）到2020年，NASA发射新的探测器接替好奇号时，他们计划测试一种设备，这种设备可以利用类似原理从火星大气的二氧化碳分子中分离出氧原子。
3. 提高温度
进行火星地球化改造！首先要提高温度，也许可以用巨大的太阳光反射镜。冰冻中的气体将得到释放，大气层密度增加，从而引发温室效应。冰川逐渐消融，植物开始生长，源源不断地产生氧气。如果火星上曾经出现过生命，它们也许会因此重生。
这将是怎样的景色？
HI-SEAS三期火星模拟计划指挥官玛莎·莱尼奥（Martha Lenio）描述了我们真正面临的是什么样的困难。（HI-SEAS = Hawaii Space Exploration Analog and Simulation，夏威夷太空探索模拟计划）
对于一项为期三年的太空飞船任务，你必须了解你需要什么样的备用零件，当你远离地球时遇到故障怎样维修，还有废物应该怎样处理。我可以肯定地说，充足的太阳能电池和氢气燃料是必需的。水要循环利用，废物要进行堆肥。我相信我们能够成功返回地球或者执行再补给任务，但是我看不出有什么方法可以让人类在火星上长久生存。我们都还没弄明白怎样在地球上永存，在火星上问题只会更严峻。——萨拉·托恩口述
美国火星任务时间轴
美国红色星球探测简史。
X = 任务失败
X Mariner 3 | 1964年
美国第一个火星探测器水手3号发射，因保护罩未能弹射导致发射失败，额外的重量致使探测器飞离轨道。NASA
Mariner 4 | 1965年
水手4号成功飞掠火星，传回第一批火星照片，并收集了火星大气数据。NASA
Mariners 6 & 7 | 1969年
水手6号和水手7号成功到达火星，环绕其赤道和南极地区运行，并对火星表面和大气进行了分析，考察火星上是否有生命存在。NASA
X Mariner 8 | 1971年
水手8号发射时，发动机未能与航天器分离，导致飞掠任务失败。
Mariner 9 | 1971年
水手9号成功进入火星轨道，成为第一个绕其他行星飞行的航天器。NASA
X Mars Observer | 1993年
火星观察者在到达火星轨道前三天与地面失去联系。NASA
Pathfinder | 1996年
探路者携带六轮探测车旅居者号（Sojourner，又译索杰纳号）在火星着陆。NASA
Mars Global Surveyor | 1998年
火星环球勘探者成功绕火星环行，研究其形貌和表面构成。NASA
X Mars Polar Lander | 1999年
火星极地着陆者在准备进入大气层后通讯中断，从此一直杳无音讯。NASA
X Deep Space 2 | 1999年
深空二号随火星极地着陆者一同发射，原计划利用两枚探测器尝试穿透火星表面，采集土壤样本，结果失去联系。NASA
X Mars Climate Orbiter | 1999年
火星气候探测者错过目标高度轨道，消失在火星上层大气中。NASA
Mars Odyssey | 2001年
火星奥德赛号轨道器安全抵达火星，担当勇气号和机遇号探测车的通讯中继器。NASA
Spirit | 2003年
勇气号成功登陆火星，主要研究火星大气，考察土壤岩石，寻找水存在的迹象。NASA
Opportunity | 2003年
机遇号成功发射，与勇气号任务相同。NASA
Mars Reconnaissance Orbiter | 2005年
火星勘测轨道器负责研究火星气候，勘测未来任务适宜的着陆点。NASA
Phoenix Mars Lander | 2007年
凤凰号火星着陆器抵达火星，主要在火星北极地区研究水的来源和生命宜居的环境条件。NASA
Curiosity | 2011年
好奇号是目前成功发射到这颗红色星球上的最大的一台探测车。至今仍在工作！NASA
Maven Orbiter | 2013年
MAVEN火星探测器发射，负责研究火星大气。MAVEN = Mars Atmosphere and Volatile Evolution，火星大气与挥发物演化任务。NASA
NASA | 2020年
NASA计划派遣继任者接替好奇号。NASA/JPL/CALTECH
Inspiration Mars | 2021年
私营企业灵感火星计划执行火星和金星飞掠任务，以展示其技术水平。INSPIRATION MARS
SpaceX | 2026年
据称SpaceX将启动载人任务，开始建设火星基地。SPACEX
NASA | 2030年
NASA大致计划将人类送上火星。NASA
Lineker、你的双下巴出来了、u、chilicap等人对本文亦有贡献