《我们为什么要去火星》：从科幻到现实，80年时间，人类能否成功移民火星

2020年7月23日12时41分，中国第一个火星探测器“天问一号”由长征五号遥四运载火箭托举着成功升空，踏上它的火星探险之路。

目前，开展过或正在开展火星探测项目的国家主要有前苏联，美国和中国。直接或间接参与各类火星计划的商业巨头主要有亚马逊，谷歌，微软，太空探索技术公司（SpaceX）以及中国的百度。

我们为什么要去火星，人类登陆火星还有多远的路要走，我们怎么去，如何在火星生存？带着这些问题，我们一起打开这本《我们为什么要去火星》。

作者

斯蒂芬·彼得拉内克（Stephen Petranek，也译作斯蒂芬·派查尼克），他曾是全球权威科技杂志《发现》（Discover）总编辑和包括《华盛顿邮报》等多家期刊杂志的科学和历史板块的高级编辑，在自然、科普，经济等多个领域著述颇丰，获得众多奖项。他曾在TED发表演讲《世界末日倒计时（10 Ways the World Could End）》和《你的孩子可能会去火星生活（Your kids might live on Mars）》，著有《我们为什么要去火星？》。

我们到底为什么要去火星？

从登陆火星的目的来看：

一、为了人类的生存

不可否认，不论人类是否越来越克制自己的欲望，人类始终面临着环境破坏，生态破坏的巨大压力，还有核战争的阴影，使得地球很可能会变得不适合我们生存，或者不能负担日益庞大的人口；另一方面，不管概率有多小，一颗小行星的撞击，或者一次冰川期的到来，很有可能让几乎所有人灭绝。

二、为了人类更好地生存

据估计，地球上的金属矿藏有可能在未来100年内被耗尽，而在火星与木星轨道之间的一个小行星带中蕴含着丰富的资源，尤其是金属矿产。如果能把这些小行星的资源开放出来，它的价值将达到10的20次方数量级的美元，如果平均分给地球上每一个人，你将到手1000亿美元。

三、为了成就更出色的人类

人类的灵魂深处埋藏着无限的探索和挑战，这种灵魂可在我们的基因里，从第一条爬上海岸的鱼开始，再到走出非洲，到达美洲和澳洲，人类探索的足迹始终不会停止。我们已经可以登上月球，接下来就是火星了，因为它就在那里。

从殖民火星的条件来看：

一、火星环境与地球接近

火星是除地球以外最适合人类生存的星球了。大家看一下火星和地球的参数对比：

火星一样有四季，昼夜也都在24小时左右，和地球一样拥有水资源。

不过，火星的直径只有地球的一半不到，由于没有海洋，陆地面积却和地球相当。火星的大气层很稀薄，而且我们不能直接呼吸；火星也很冷，并且由于公转周期，每一个季节都比地球上的要长两倍。

二、地球到火星的距离较近

地球与火星的距离在冲日期间会达到极近值，通常只有不足1亿千米，而在火星发生大冲时，这个距离甚至不足6000万千米。虽然，我们的宇宙飞船不能直线开往火星，但是将航行时间控制在250天，已经具备了条件。

我们离登上火星还需要多久？

答案是：很快！

2012年11月，埃隆·马斯克宣布他的殖民火星计划：未来15年到20年，将8万名地球人送往火星。

荷兰“Mars One”研究所也推出了2023年让志愿者登陆火星的计划，其中的一名志愿者是英国伯明翰大学的天体物理系华裔女博士刘梅姬(Maggie Lieu)，她或将登上火星并成为火星产子第一人。

以上两个计划中的所有火星志愿者将无法返回地球，而成为人类在火星殖民的先驱，永远留在火星。

本书作者彼得拉内克也相信我们将在2027年登陆火星，他的一次TED演讲就曾以“你的孩子可能会去火星生活”为题目。

我们该如何到达火星？

目前，我们可以搭乘去火星的宇宙飞船有2种：一种是美国太空探索技术公司（SpaceX）的“天龙号”，另一种是美国宇航局（NASA）的“猎户座”。

移民火星的计划开始于德国科学家冯·布劳恩，他认为到达火星总共分三步：

1.飞船进入地球轨道；

2. 让飞船轨道接近火星公转轨道，进入后不再使用燃料，让飞船慢慢滑行接近火星；

3. 燃烧启动，让飞船进入绕火星轨道，并最终降落火星地面。

因为，火星旅行成本极高，但燃料只占0.3%，这是马斯克一直在致力于可重复利用的航天飞机和火箭原因；所以，马斯克认为每两年运送一次，每次运送8万人和必要的物资相对合理。

我们怎样才能在火星上生活？

让人类适应火星生活有两条路：“火星地球化”和“人类火星化”，前者致力于将火星改造成地球，后者则是把地球人改造成火星人（基因改造）。

我们主要说第一条路：把火星改造成地球，现在的科学家预计需要1000年的时间，不过人类技术飞跃，也可能用不了这么久。如果我们要在火星上生活， 我们必须解决5个核心问题：食物、水、住所，衣物和可供呼吸的氧气。

水，火星有！只是在极地地下并且以坚冰存在，想要获得它们，我们需要加热火星。科学家想到的办法主要有3种：

1.利用太阳光：在地表设置巨大的镜子，反射太阳光加热火星地表，这个效率最高，几年内就能在火星赤道见到液态水，不过造价太昂贵；在火星上制造太阳帆来搜集太阳能，来加热火星。

2.利用温室气体：固态氨撞击火星，是火星表面温度升高，极低干冰变成二氧化碳产生温室效应，但氨气有腐蚀，不能呼吸；在火星上大量生存氟氯烃温室气体。

可供呼吸的氧气。有了水，我们就能电解出氧气，我们还有技术将二氧化碳转化成一氧化碳和氧气。所以，氧气不是大的问题，问题是人类不能呼吸纯氧（还需有78%惰性气体，可能是氦气或氩气）。

食物：由于火星土壤原因，人们只能尝试无土培育作物，而且品类很有限，只有豆类，蘑菇能供栽培，也有人建议吃昆虫。不过，这些食物远远不够，所以前期需要从地球转运大量食物。

住所：火星大气稀薄，太阳辐射和宇宙辐射强烈，而且气压很低，所以住所需要考虑防辐射和增压，可能还需要住在地下。

衣服：和住所一样，火星上人们需要提供足够的气压和防辐射功能，当然还有保温功能，以免被冻死。

全书总结

开发火星，让它成为人类第二个家园是应对地球各类危机的一个备份方案，人类有需求为了生存和更丰富的资源而探索开发火星。人类登陆火星已经很近了，极可能发生在下一个10年里，但真正的殖民计划还在筹划。

登陆火星的计划最先由德裔美国科学家冯·布劳恩提出，前苏联，美国和中国等多国都有火星探测计划，埃隆·马斯克的太空探索技术公司正在积极推进火星殖民计划，并已经有能力将载人飞船送至火星。由于火星旅行的燃料成本并不高，所以人们在致力于可重复利用的飞船以及一次运送大量乘客的可能性。

人类如果想要在火星上生存，必须解决水源，可供呼吸的氧气，食物，衣服和住所等问题，其中最主要的是水源，有了水就有了氧气和食物，而让火星变暖是解决水源问题的关键。让火星最终变得像地球环境一样适宜人类生存大概需要1000年的改造，科学家也在尝试通过基因技术让人类变得适应火星，总之，人类彻底征服火星还有很长的路要走。