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美國(guó)總統(tǒng)布什計(jì)劃在近日宣布一系列重大的航天計(jì)劃，包括再次進(jìn)行載人登月，并在月球上建立一個(gè)永久性的太空基地，而載人登陸火星則被列為遠(yuǎn)景計(jì)劃的一大目標(biāo)。
美國(guó)為什么要耗費(fèi)巨資在月球建立太空基地？為什么不直接將宇航員送往火星？美國(guó)廣播公司(ABC)在12日的報(bào)道中援引科學(xué)家的分析說(shuō)，目前人類的火星之旅還面臨著10大難題，如果不能解決這些難題，不僅火星探險(xiǎn)計(jì)劃的成功系數(shù)將大打折扣，而且連宇航員的生命安全都將很難保證。
正因?yàn)槿绱耍谠虑蚪⒁粋�(gè)永久性的太空基地將為載人登陸火星提供一個(gè)“太空試驗(yàn)室”，宇航員可以在這里學(xué)習(xí)在陌生星球生存的各種本領(lǐng)，進(jìn)行各種前期準(zhǔn)備工作。而且月球畢竟距離地球較近，如果在試驗(yàn)中出現(xiàn)什么問(wèn)題或者緊急情況，也可以利用各種辦法撤回地球。
那么人類的火星之旅面臨著哪些必須克服的難題呢？
難題之一：抵達(dá)目的地
根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空和航天局制定的計(jì)劃，美國(guó)將利用核能推進(jìn)設(shè)備將大量的物資和設(shè)備運(yùn)送到月球，并在那里建立太空基地。但是要將宇航員順利送到火星卻并不是一件輕松的事，而且科學(xué)家還要盡量縮短宇航員抵達(dá)火星的時(shí)間，同時(shí)避免他們?cè)谔诫U(xiǎn)過(guò)程中遭受過(guò)度的輻射。
難題之二：輻射問(wèn)題
無(wú)論是對(duì)于首批在月球長(zhǎng)期居住的“太空居民”還是那些將前往火星探險(xiǎn)的宇航員都將面臨著遭受過(guò)量輻射的問(wèn)題。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們需要加強(qiáng)預(yù)報(bào)太陽(yáng)風(fēng)暴等太空天氣的能力，同時(shí)改進(jìn)各種防護(hù)設(shè)備。一旦發(fā)出警告，宇航員可以躲進(jìn)航空器的保護(hù)艙，或者在月球及火星的地下掩體中藏身。
問(wèn)題之三：呼吸的空氣
無(wú)論是在月球的太空基地還是火星上，人類可以呼吸的空氣是必不可少的生存條件。保持空氣供應(yīng)的重要方法之一就是建立一個(gè)能夠除去二氧化碳等廢氣的循環(huán)系統(tǒng)。
此外，科學(xué)家們還在研究如何從月球以及火星上提取礦物質(zhì)，利用這些礦物質(zhì)來(lái)制造氧氣。
問(wèn)題之四：充足的食品
在目前的太空短途旅行中，宇航員的食品都是航天器中攜帶的太空食品，但是如果要進(jìn)行長(zhǎng)途的火星之旅或者在月球基地上長(zhǎng)期生活，宇航員就必須學(xué)會(huì)在太空中“生產(chǎn)”大部分所需食品，比如在溫室中種植蔬菜，利用實(shí)驗(yàn)室的營(yíng)養(yǎng)液來(lái)制造肉類產(chǎn)品。
問(wèn)題之五：廢物循環(huán)利用
在太空旅行中，處理人體垃圾和其它廢棄物是一件非常棘手的事情，必須要使用相當(dāng)先進(jìn)的循環(huán)設(shè)備。目前在空間站的宇航員已經(jīng)可以利用這些設(shè)備將自己的尿液和汗液加工成水。人體的固體排泄物則可以被加工成溫室中所需的化肥。
問(wèn)題之六：充足的飲用水
太空旅行中充足的飲用水自然是必不可少。科學(xué)家們已經(jīng)于1998年在月球兩極的永凍帶中發(fā)現(xiàn)了可以加工成水的原料，目前還在火星上探測(cè)是否有類似的資源。
此外，航天器使用的燃料電池系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的副產(chǎn)品之一就是水。盡管如此，飲用水對(duì)太空旅行還是一大挑戰(zhàn)，任何可以利用的水資源都不能被浪費(fèi)，所以無(wú)論是宇航員的尿液還是其它液體在太空旅行中都是相當(dāng)寶貴的原料。
問(wèn)題之七：保持實(shí)時(shí)聯(lián)系
在地球上，我們可以借助各種通訊工具保持實(shí)時(shí)聯(lián)系，但是在太空旅行中保持這樣的聯(lián)系就變得非常困難。由于地球和火星之間漫長(zhǎng)的距離，無(wú)線電信號(hào)在兩個(gè)星球之間傳輸至少需要20分鐘時(shí)間，這樣一旦出現(xiàn)緊急情況，宇航員將無(wú)法及時(shí)獲得地球控制中心的幫助，必須憑借自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)來(lái)解決這些問(wèn)題。
問(wèn)題之八：在微重力下生活
在太空站長(zhǎng)期生活的宇航員都會(huì)出現(xiàn)肌肉松弛或者骨質(zhì)變輕等現(xiàn)象，這是長(zhǎng)期在微重力下生活的結(jié)果。對(duì)于那些需要在太空中生活更長(zhǎng)時(shí)間的火星探險(xiǎn)者來(lái)說(shuō)，這一問(wèn)題顯得更加嚴(yán)峻。
目前科學(xué)家們正在想方設(shè)法改進(jìn)各種太空鍛煉設(shè)備，保證宇航員的肌肉不會(huì)松弛，同時(shí)給人體的骨骼以足夠的壓力，使得骨質(zhì)不會(huì)變輕。
問(wèn)題之九：溫度的急劇變化
月球表面的溫度從華氏零下233度到212度，平均溫度是華氏零下7度；而火星表面的溫度從華氏零下170度到17度，平均溫度為零下76度。這些溫度的急劇變化顯然和地球的環(huán)境相差太遠(yuǎn)。對(duì)于那些要在月球基地長(zhǎng)期生活以及在火星探險(xiǎn)的宇航員來(lái)說(shuō)，向他們提供穩(wěn)定的工作和生活環(huán)境至關(guān)重要。
所以科學(xué)家們認(rèn)為有必要將月球基地和火星的探測(cè)營(yíng)地建在地下，同時(shí)利用加熱設(shè)備提供穩(wěn)定的溫度。
問(wèn)題之十：能源需求
未來(lái)的月球居民和火星探險(xiǎn)人員對(duì)能源的需求是非常大的，如果確保太空旅行的能源也是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。
目前通常的解決辦法是利用太陽(yáng)能電池板，但是其穩(wěn)定性仍然令人擔(dān)憂。此外，科學(xué)家們還考慮使用核能裝置來(lái)長(zhǎng)期提供穩(wěn)定的能源。(2004年01月13日羊城晚報(bào)) |
