《赶往火星》书评

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出版社:科学出版社
出版日期:2012-3-1
ISBN:9787030335333
作者:罗伯特·祖布林 (Robert Zubrin),理查德·瓦格纳 (Richard Wagner)
页数:402页

【经观书评】火星的召唤

by猛犸和许多人一样,我小时候也曾经梦想着踏上别处的土地,越远越好,越不一样越好。在少年时,梦想的旅行曾经是在月球上跳跃行走,后来不知道什么时候变成了火星上看地球凌日。那颗红色星球的气候没有月球那么严苛,有两倍长的凉爽夏季,而且重力只有地球的40%,多好!想想就激动。长大以后,这些幻想就慢慢消退了。火星载人探索看起来遥远得就像火星本身,更不要提自由旅行。这颗行星太过荒凉,大气层稀薄、几乎全是二氧化碳。“凉爽的夏季”堪比地球的冬季,而火星冬季飘落的雪花则是干冰。开春时节会有每小时几十公里的巨大尘暴,甚至会横扫整颗星球,怎么看也不像一个旅游胜地。早期的科幻小说家曾经设想过火星上存在智慧生物,但是现在我们已经知道,那颗行星完全不是《异星战场》里面的样子,上面没有卵生的人和六条腿的怪兽,甚至是否存在我们能够定义为“生命”的东西也未确定。但是我们还是要去火星。罗伯特·祖布林认为,为了探索、为了挑战、为了机遇、为了人类和未来,我们必须去火星。如果仅仅是这些“认为”和“为了”的口号,我们大可以像对待小时候那些不切实际的梦想一样一笑置之。但是,身为拥有多年经验的航天工程师和《赶往火星》的作者,祖布林还提出了一整套方案,让我们可以从新的角度看待登上火星、探索火星甚至殖民火星这件了不得的大事。他尝试说明,以两三百亿美元的成本,我们就可以把勇敢的宇航员们送上火星,并且以人类的眼睛对这块土地进行一年半的探索;这些探索所留下的将不再只是旗帜和足迹,而是大量的科研数据、可重复使用的基地以及一条行星探索的新路。一种狗拉雪橇式的新路。1989年10月,美国航空航天局曾经提出过一份火星载人探索的初步计划。这个计划像是人类迈入太空时代的宣言,描绘了诸多过去只能在太空歌剧中看到的场景:在太空中组装大型飞船、在月球建立基地、装好所有补给和燃料再出发——往返火星就需要一整年的时间,仅仅燃料就多得令人难以置信。而宇航员只能在火星上短暂停留,看起来像是去在火星上插上另一面旗帜,而不是去探索它。这份计划的代价高昂:三十年时间,以及数千亿美元的资金。也毫无疑问,这项计划没能通过批准。把数千亿美元虚掷在提供只能比象征意义多一点点的行动上,政治家们不会开心。航空航天局似乎打算以这个计划拉开浩大的太空时代的序幕——同时让自己的所有供应商都满意——但是最终却导致这场演出太过昂贵与臃肿。祖布林认为,对太空船队的狂热梦想蒙蔽了航空航天局。他认为火星载人探索不需要以月球为基地,不需要巨无霸级别的太空船,也不需要海量的补给和燃料。因为和月球那块光秃秃的岩石不同,火星上有水、有二氧化碳,只需要从地球上带去一点液氢和提供能量的小型核反应堆,就可以启动一系列化学反应,在火星上制造燃料、氧气和水。这些化学反应十分基础,而且已经验证了它们在火星上进行的可行性。简而言之,多次发射小型飞船,在火星上建立自动化的工厂,一切就绪后再把宇航员们和他们的居室送过去,这是祖布林和他的合作者们提出的“火星直击”计划。这份计划曾经得到过美国航空航天局内部人士的认可和诸多媒体的热捧,但是却未能最终成行——也许是官僚主义,也许是利益冲突,也许是对大型空间站的狂热,也许还有其他更多的原因。但是,却不是“火星直击”计划本身有什么无法克服的硬伤。在《赶往火星》的前几章,祖布林介绍了这份计划的具体设想,从在火星上生产燃料的流程、每次发射的具体安排直到在火星上的居住、交通和通讯方式。他用数据证明,曾经湿润但是现在已经干涸的火星的确像科幻小说家们设想的那样,是太阳系中唯一拥有地球化潜质的行星,有可能也有理由成为第一个自给自足的外星人类殖民地。于是在之后的几章,他走得更远一点,设计了未来火星殖民者们在火星上修建的住宅、培育蔬果的暖房,甚至还有火星日历、漫长的地球化历程以及与地球母星的贸易往来。这本书并非科幻作品,但是却像最硬的科幻小说一样过瘾。就在今年5月22日,美国SpaceX公司的首架私营商业飞船发射,为太空站送去半吨的物资;24号,这艘命名为“龙”的货运飞船与太空站成功对接。太空探索终于进入了自由竞争时代,而众所周知,自由竞争将会提供更多的选择、更好的质量以及更低的价格。而今年8月,无人火星探测器“好奇号”将会登陆火星。如果一切顺利,它发回的数据将会让我们更加了解这颗红色行星,也许会再次推进载人火星探索、甚至是私人火星探索的进程。毕竟那是一个物产丰富的地方,也许会成为新的地理大发现和新的西部大开发。也许再过十年,我们就可以看到火星载人探测器升空,之后的数十年中,火星也许会成为一个持续成长的科研基地;再过数十年,移民将会前往火星,离开这个已经逐渐显露出暮气的地球——当不再有巨大挑战的时候,任何发展都会趋于停滞。我们将会成为新的太空种族,虽然目前连离开太阳系都做不到;也许我们这一代人都不会看到火星成为可以自由呼吸的新家园,但是只要一旦开始,就像五月花号的移民们登上了新大陆般,事情总会开始变化。也许那些早期的火星移民者将会像当年美国西部的扩荒者一样,强壮、灵活,不屈不挠。他们会给地球带来正在逐渐丧失的活力和新的灵感,让两个世界再一次经历剧烈的变革,而这些变革,正如之前发生活的一样,会把我们带往更好的未来。如果一切顺利的话,最具决定性的变化将可以在未来的几十年中发生。火星正在召唤我们,而为了人类和人类的未来,我们应该回应它。本文刊于经济观察报-书评版 2012年8月6日号官网地址:http://www.eeo.com.cn/2012/0806/231396.shtml小站地址:http://site.douban.com/106727/经济观察报-书评 微博:http://weibo.com/u/2526630955

火星在召唤

火星在召唤文/赵洋这本书是载人火星飞行任务的辩护书和宣言书。“为了科学、为了挑战、为了未来,这是我们去往火星的理由。 ”火星任务不但是巨大的航天成就,也为利用其他自然星体的资源开辟道路,甚至,还能再次确认我们社会的先驱特性。卡尔-萨根说:“祖布林几乎单枪匹马地改变了我们在这个问题上的想法。”可以说,如果哥伦布要在出海前写一本书打动潜在的赞助人,也不过如此了。赶往火星,只需决心祖布林认为今日的NASA已经失去了这样一种品质:有能力判断你真正想去实现的目标,致力于这一目标,创建完成它的计划,做一切对执行计划有用的事情。这种品质就是“决心” 。因为丧失了这种品质,21世纪美国的太空计划在月球、火星和小行星三者间犹豫不决,白白浪费了金钱与时光。总有人以为把人送上火星是属于下一代的任务,其实我们已经掌握了开启旅程的所需的全部技术。去往火星的单程旅行需要6个月,看似漫长,但在19世纪,欧洲移民航海去澳大利亚也要花费同样多的时间 。从地球出发再到返回地球需要两年半的时间,与麦哲伦的水手们环游世界所需时间相同。与古人相比,现代的太空远航者还能享受可口饮食、电子娱乐设备、医疗服务及与家人通信的诸多福利。研究了史上众多载人火星任务设想后,祖布林提出了集大成的“火星直击”方案,该方案将宇航员所需补给与物资采取“人货分离”的方式分批发射至火星,入轨时采用大气制动,并最大限度地利用火星本地资源就地补给。目前仅有自旋人工重力、甲烷工厂、闭环维生系统几项技术有待验证。要达成这一目标,只需在20年时间内花费300亿美元,年均花费仅相当于1996年NASA预算的12%。这对一个航天大国来说是完全可以承受的。像火星人那样生活为了挣脱地球脐带束缚,火星探险者需从地球探险活动中汲取经验与智慧,就地取材,像当地人一样顺应自然地生活。纵观历史,成功的探险家与众不同的一点就是不厌其烦地研究、学习、适应当地土著的生活和旅行方式。外来者视为荒野的,当地人视为家园 。阿蒙森的小船在北极冰海中被冻住后,他们采用与爱斯基摩人相同的方式谋生,安然度过两个冬天。六年后,阿蒙森成为第一个到达南极点的人。为了证明地球人很可以在火星上舒适生活,祖布林不厌其烦地计算火星考察组的消耗品需求,并据此调整火箭与飞船的规模。他没有回避该任务的凶险,在《避龙屠妖》一章,祖布林如实列举了辐射、失重、心理隔绝、尘暴等不利之处,并带领读者发现,这些风险要么是可以通过技术手段降低的,要么在健康上是可以接受的。第一代火星人还得依靠一些在地球上尚存争议的技术。比如核动力。其实人类使用核动力的历史,比使用彩色电视机、喷气式客机和按键电话机的历史还长 。因此,我们完全有能力在火星上大规模使用核动力。祖布林预言,经过改造的宜居火星会像19世纪的西部和20世纪的地-月空间一样,成为美国在21世纪的“新边疆”。三种模式载人航天是短期看不到回报而花费巨大的科技工程,所以有人说“没有钞票就没有太空英雄 ”。为实现对火星的载人探测(每次任务需30亿美元),有三种模式的资金来源可供选择。其一是肯尼迪模式,即美国总统站到选民面前,号召整个国家面对来自未来(或敌对阵营)的挑战 。但曾支持过阿波罗计划的民族主义基础在美国可能已不复存在 。第二种模式是卡尔-萨根模式,即提倡国际合作进行火星探索。但该模式对国际局势的稳定性有较高要求,第三种模式是金瑞奇模式,这位国会议员希望依靠自由企业而非国家预算的方式登上火星 。2012年,第一种模式和第三种模式均已出现。4月,俄罗斯发布《2030年航天规划》将载人火星飞行列入其中。同月,导演卡梅隆联合硅谷大亨,准备用民间力量开采小行星资源;5月,成功发射货运飞船与国际空间站对接的SpaceX公司计划推出飞往火星的运载火箭。新一轮深空探测热潮已然来临。在庙堂与江湖的共同推动下,把人送上火星不再是遥不可及的任务。居里夫人说:“把生活变成科学的梦想,再把梦想变成现实”。祖布林的人生已经完成了前半句,让我们拭目以待,看这位火星梦想家如何实现后面的任务吧。新发现青少版2012年10月p30-31

去往火星的狗拉雪橇

本文发表于2012.7.1南方都市报 书评周刊科技书籍在知识之外,常常也可以包含丰富的感情;但是少有哪本科技图书能把专业信息和热血结合在一起。《赶往火星》是个例外,完全能唤起一个科学爱好者“燃”的状态。回顾一下人类的航天史,恐怕我们不得不遗憾:上一次登月已经是二十世纪七十年代的事情了。当时的人们希望到了二十世纪末,人类能够进入新的太空时代。然而事与愿违,生物技术和计算机技术在过去三十年中取得了长足发展,航天领域令人激动的突破虽然也有,却少有改变每一个人生活和思想的成果。我们大概不能对此满意。《赶往火星》的作者罗伯特·祖布林和理查德·瓦格纳是这些不满的人中最激烈,可能也是最聪明的两个。和我们的牢骚一样,作者诟病NASA的计划,批评他们毫无目标,一味强调高额预算,其实只是因为错误的方向而已。和我们的空谈不同,作者为探索火星提出了一揽子计划,并作了相应的论证工作。他将自己的方案比作狗拉雪橇探索北极,这个方案细致而激动人心,仿佛从科幻小说中来,然而又扎根于科学理论之中。除了精彩的科学话题,这本书向美国公众提出了一个问题:地中海对希腊意味着什么?新的开拓对美国意味着什么?“为了科学,为了挑战,为了未来”,登陆火星不仅意味着科学进步与太空资源,也意味着美国继续担当人类进步的先驱,做一个着眼未来的民族。亚瑟·克拉克在序言中提到,第一次登月时,大家希望到了1984年,人类能在火星上观看地球凌日。如今希望落空,他还是祝福未来的人类,到了2084年,下一次地球凌日时,我们能用激光向火星上的人们打一个招呼。在对航天的争论喧嚣尘上的中国,要不要担负起人类进步的先驱,要不要做一个着眼未来的民族?这个问题,也是留给我们的。

收拾行囊,赶往火星

我对火星的印象主要来自那部著名的《火星人玩转地球》(Mars Attacks),里面的火星人个子不高,脑袋奇大,外面还套个透明的“玻璃”罩子(暂且认为那是玻璃吧),好像害怕地球上PM2.5的浓度太高一样。现在可以确定的是:没有火星人(至少目前还没在火星上发现有生命的迹象),也就不会发生攻击地球的事儿;但是,地球人已经准备开始行动了。收拾行囊,赶往火星。20世纪60年代的登月成功,让全世界的人为之振奋、狂热,也充满了对宇宙的憧憬与向往。然而时过境迁,东欧剧变,苏联解体,就剩下星条国独孤求败,没有了假想敌,就开始不思进取。上一届布什政府提出的太空计划竟然是“重返月球”,虽然我们已经6次到嫦娥姐姐家里做客了。“当然,比起在近地轨道的太空站里闲混,制造点大小便样本,以便让科学家为人类零重力下的生理学退化增加点数据,飞往月球的确是一个更有趣的活动”,作者在书中这样调侃到。火星拥有真正的海洋,虽然它封存在土壤的永冻层中;它也有大量的碳、氮、氢、氧,是最接近地球环境的行星。我们应该、必须,而且有能力征服火星。“它是通往开放未来的大门,通往新世界的前线,是一个可以定居的星球”。作者罗伯特•祖布林在航天领域工作30余年,是著名航空航天工程师、先锋航天公司总裁,对载人火星计划热情非凡,创立了“火星学会”。他参与了美国前后两次火星计划,提出并试验了多种太空推进、生存方案,甚至规划好了火星地球化的蓝图,几十年来一直为火星计划奔走呐喊。这本《赶往火星:红色星球的定居计划》,便是他火星计划的最好诠释。到火星去,空想肯定不能解决问题,需要真切的行动与努力。我们目前的技术水平可以登上火星吗?去火星路途遥远,危险重重,哪些确实存在,哪些是杞人忧天?我们应该从哪里开始,怎样进行?这些疑虑和问题,在本书中都能找到答案,作者给出了非常详细的规划。如果你是位“技术控”,本书一定非常对你的胃口。作者提出以“狗拉雪橇”的方式“直击”火星,也就是不需要大型的星际飞船,也不需要轨道太空基地或设备,宇航员和他们所需的设备由火箭直接送去火星,而且只给他们单程燃料。没有返程票?怎么办?就地取材,利用火星上的资源制造燃料和氧气,为自己“创造”一张返程票。怎么样,想法够大胆吧。但是,读过之后,你会发现这不是异想天开,是可以实际操作的。汤姆•克鲁斯主演的电影《世界大战》(War of the World)中为我们展现了人们在火星散步的情形。以现有的技术,当然不可能达到这种水平,但是我们可以在火星上盖房子,建立基地,然后利用火星上的资源制造塑料、陶瓷、玻璃,冶炼金属,取水,获得能源,还可以养花种草,和在地球上没什么两样。作者甚至规划了移民火星后星际贸易的细节和买卖火星不动产,初期未开发的土地每英亩只要20美元,折算下来,100平只要几块人民币。不要犹豫了,赶紧去火星购置房产吧。2022年10月,佛罗里达州的肯尼迪航天中心,战神3号火箭搭载了名为“小猎犬号”的航天器,它上面携带了四名首次飞向火星的人类宇航员。上百万人在卡纳拉维尔角目睹倒计时钟归零。180天后,小猎犬号准确在预定地点着陆,人类第一次真正用双眼看到了火星锈色的土壤……这不是科幻小说,是罗伯特•祖布林博士的“火星直击”计划描绘的图景,所需的一切只是如今的技术,加上19世纪的化学工程知识、一点点常识,还有勇气。

虚构终于要变成现实

这本书绝不是虚构类。相反,它是迄今为止有关火星的书中最现实的一本。我个人最喜欢第五章《屠龙避妖》,里面挨个点评了目前载人去火星会遇到的困难,以及如何克服。也许你会喜欢第九章,那部分讨论了火星地价,还蛮便宜的!

那里有一个梦想(代译后记)

刚拿到这本书的时候,其实我对书里的计划不太当回事。十年时间,300亿美元,我们就能到达火星,听起来太像梦呓。300亿美元是个什么概念?美国2012年军费预算是6900亿美元,也就是说,火星计划所需要的不过是这个数的二十三分之一。这么便宜合算的好事,为什么没有立即行动起来?答案一目了然。第一,这个预算恐怕不切实际。第二,去火星真的很重要吗?自冷战结束以来,各大国对太空的热情一落千丈。六十年代登月时的全民热潮一去不复返,大众从狂热转向冷眼旁观,花那么多钱,我们去了月球,又能怎样?地球上还有这么多需要钱的地方,为什么要把人力和财力投向虚无缥缈的太空?这是一个脚踏实地的年代,每个人都低头看脚下的路。曾经孩子般抬头仰望星空的地球文明似乎已经长大,纵使还有一点残存的梦想,也只能在私下里悄悄地想想,笑一笑。可是始终还有一些人的眼睛,一直凝望着那颗红色星球。他们的关注不是空想,不是白日做梦,而是真切的行动与努力。罗伯特•卓比林在航天领域工作的时间超过三十年,参与了美国前后两次的火星计划,他提出并试验了多种太空推进、生存方案,数十年来一直为火星计划大声疾呼。这本《赶往火星》,便是他的火星计划的最好诠释。去火星有什么意义,是不是值得?我们的技术水平真的足够登上火星吗?去火星的艰难险阻,哪些确实存在,哪些是杞人忧天?我们应该从哪里开始,怎样进行?这些疑虑和问题,在这本书中都能找到答案。本书第一、三、五、七、九章由徐蕴芸博士翻译,第二、四、六、八、十章由我翻译,其他内容由我们合作完成,能力所限,恐怕难免错漏,诚请方家不吝指正。翻译本书的过程,也是我一步步纠正自己的偏见的过程。翔实的数据,可行的方案,一点一滴让我放下轻忽之心,再次唤起沉睡已久的梦想——那颗红色星球不属于未来,不属于子孙后代,它可以被我们这一代人握在手中。然而正如作者所言,这样伟大辉煌的成果绝不会唾手可得,它需要每一个在意它的人共同努力。别再将它仅仅当作一个梦想,当作遥不可及的未来,它才有可能变成现实。在第六章的末尾,作者写道:“我写下这些的时候是2011年,如果我们在2022年10月出发,第一个人类考察组将在2023年4月9日到达火星。当地日期34年狮子月15日,火星北部春意正浓。那是天气最好的时节,天空澄净,和风习习,它们在呼唤我们的降临。是时候了。”翻译至此处,不禁热泪盈眶,是时候了。

将我们的远征梦想描绘的如此逼真而又如粗简单的一本远征宣言书

看完此书,你将对探索火星热血沸腾,曾经以为探索太阳系甚至飞出太阳系那么遥不可及,事实上,飞出太阳系或许还是个梦,但是探索火星真的不是梦想,这本书简单而详细的描绘了整个探索火星的计划——火星直击计划,中间没有大型太空站,不需要月面基地的补给,而仅仅是面对我们唯一要去的地方——火星。书中从理论上和技术上对从地球出发直击火星做了相对细致的描述。从整体计划的构想到理论和技术的实施设想再到相对而产生的各种问题,各种情况的设想与预处理乃至其中的政治和经济的风险和压力都做了细致入微的描绘,首先从设想上,针对原始的火星探索计划提出质疑:针对大型空间站,月面基地开发,大型轨道式宇宙飞船的设计都提出了否定,因为这些计划看似是为火星做准备而事实上却是往火星行进的一个大障碍,因为这些的不足可以找到各种借口来拖延时间,就像《90天计划》中说,整个探索火星需要4500亿美元,这个数字无论是一国还是数国都是不小的数字。这真是着实吓到了所有的探索者的热情,但是书中却对这些计划催之以鼻。书中首先在理论上描绘了去往火星的根本问题——燃料问题,继而指出大型重型运载火箭是首要的问题,围绕航行动力学和星际轨道提出了一系列解决方案和设想,书中给出的数据详实(是否真的可信我无法肯定,但是相比之下,有了参数就更有说服性),远距离的星际航行最重要的就是星际航行的时间,而时间之快慢则取决于动力——火箭发动机及其运载设备。书中相对比较了各种燃料的比冲量,并对其相应的火箭发动机做出相应的评价。无论是热核火箭还是化学火箭,都需要大量的燃料作为其动力,根据现实状况,热核火箭的开发还是有很长路要走,那么要想在最短时间能富有成效的探索火星唯一可选用的就是化学火箭作为运载工具,那么问题出来了,化学火箭往返一次所需要的燃料大的出奇,如何解决这个问题?作者给了我们一个不可思议但是确实理论上有效地可行的办法——就在火星上生产燃料。这个想法着实惊奇。书中只用了几个相对简单的化学反应原理就解释了为什么这么做是有效可行的,并且如何去做才是能使之有效的?这就首先取决于火箭发射次序,单次发射或是多次发射的任务次序是很重要的,因为每次发射中所携带的设备往往是下次发射能否进行的关键,这样确实加了整体计划的实施性风险(稍后我们再说书中计划的一些设想的不成熟性)书中所给出的基本星际动力学数据和轨道数据很具有普及性质,这些参数可以是我们大致算出其理论的可行性,从星际航行的角度看,燃料不可或缺,从目前已知的火星观测资料和火星无人探测器传回的大量科学数据可以肯定火星大气的主要成分和一些相对简单的元素组成和成分比例,火星中缺乏H,而作为最富推力的火箭发动机而言H是不缺少的燃料组分之一,那么怎么办,书中直接告诉我们——带过去就是了!也就是带着单程的燃料和返程所需的单组份燃料在合适的时候抵达火星(要是在尘暴时抵达着陆,那鬼晓得我们的探测器会飘到哪里)采用相应的制动技术登陆火星,通过远程深空遥测系统建立相应的远程小型燃料反应设备,因为是是生产燃料,所以必须要求重型运载火箭运载(阿波罗时代的土星5号是140吨的运载量,包括俄罗斯80年代开发的能源号运载火箭也在120吨上下)这样我们就有了返程的燃料保证,而接下来的载人任务就可以相应的进行实施了,其中书中对载人计划中出现生理心理问题作了大致详细的数据论证,比如针对宇宙辐射,零重力等对人体生理的影响以及长时间航行的心理问题作了简单概况性论述并指出相应的解决办法。在探索火星中除了载人探索,书中也描述了如何在火星上长期探索的可能性,针对已有的数据,对火星的地质地貌,土壤组分,大气状况和其他的火星特征做出了相应的细致描述。例如针对火星矿产资源,火星地球化改造等设想也做了初步的探讨,这大大突破论了我们探索火星的原始设想,可以说这是太阳系远征的第一步。建立火星的前哨阵地。但是如何建立这个前哨阵地呢?作者又一次把我们用最简单的一些列科学原理做了通俗的解释,针对火星生活舱,地面科学设备,探索设备和返回式飞行器做了相应的理论和技术设想,最惊奇的是这些技术设想都是源于我们现有的可行技术。这大大提高了我们现有可行探索的理论技术要求,我们不必花很长的时间去建造大型空间站,大型宇宙飞船的空间船坞,月面补给基地等等这些只能在科幻片中看到的场景,而仅仅是我们现有的或是未来几年内可以开发的技术,在任何建立火星前哨基地中作者充分运用了一个原则——就地取材。利用有限的能力进行最大规模的就地取材生产一些列我们所需的物质装备和动力供应。同时对其他的探索式推进技术做了概括性论述比如太阳帆推进,电磁帆推进,离子推进技术等甚至对地面探测设备也做了详细的概述。在最后的部分中,作者指出了探索的火星的三种模式。并对其基础因素——钱,做了说明,总体来讲,根据上面的描述而决定的投资资金大致为500亿美元,大大节约了我们的经费和资金。并且还可以充分利用民间企业的资源(2003年日本主动前往小行星取样的集鸟号探测器就是充分应用了日本民间企业的各种资源)以最大限度的力量去探索火星,技术本身的进步需要强有力的推动,阿波罗时代的美国,在航天领域的技术发展走在路上时代前沿,并带动了大量的就业岗位。整个60年代就有数十万名美国人(这只是工程师,不包括工人和普通技术人员,行政人员等)在为其努力,虽然这是冷战的产物,但是也昭显了美国的技术领导能力。但是在接下来半个世纪里却无所作为,钱果真是借口么?在阿波罗时代,我们用一个人只能运算一次的计算尺把人类送上了月球,然而半个世纪过去了,我们运算能力有了大幅提升,我们现在单单智能手机的运算能力就足以和60年代相比,甚至更高,但是我们在做什么呢?拿着拥有高于上个世纪的运算能力却在屏幕上打着小鸟。这是一种天大的讽刺!抛开意识形态而言,美俄合作探索火星的成功几率是做大的,因为俄罗斯有相对现成的大型运载火箭——能源号。而美国可以和俄罗斯在其基础上稍加改进就可以大幅提升运载能力。而且俄罗斯航天硬件比欧洲便宜,质量也有保证,这样还可以相对刺激了俄罗斯的低迷经济状态,同时也扩展了美国本身的技术实力。可以说美俄合作,是最有前途的可能性,因为探索的火星的巨额费用,精确的理论计算和系统的工程实施都往往不是一个国家可以完成的,即使作为超级大国的美国在现在的低迷经济时期更显得力不从心。而航天计划的大力实施相对而言更可靠的促进了一部分就业和经济技术的发展(或许不是很多,但是至少可以减少相对的就业压力吧)。从这点看探索火星的连锁效应还是很有客观的经济价值和技术潜力。最后针对本书中的技术性概述做出一些质疑并对其实施的可行性做一些探讨:1 首先是重型运载火箭的设计和火星燃料生产设备的可行性的探讨众所周知,星际航行无论怎么样要想节约大量燃料必然要进行轨道式机动以节约燃料。在轨道转移的过程中,对其变轨推力和速度变量推力提出很高的要求,在大质量运载火箭的变轨过程中,其精确度要求很高。稍有偏差就会导致变轨机动失败,以往的探测器的质量不超过百吨,但是先期前往火星着陆的火星燃料设备和各种设备加在一起总质量必然超过百吨,这对变轨推力提出了一定的要求。2 探测器在完成变轨之后前往火星的过程中,深空通讯是最关键的技术,因为以目前现有技术而言,火星探索可以说是长距离探索,对其深空通讯技术有着很高的要求,因为在系列过程中,所有的任务指令都要通过深空探测网络发送,所以对其通讯的可靠性提出质疑,因为现有的各种深空探测器往往都有联系中断的可能性。(2003年的日本集鸟号探测器也经历了长达64天联系中断)3 在抵达火星轨道时着陆器的着陆系统也需要考虑,因为如此大质量的着落要尽量采用火箭着陆,并配合减速伞,然而在初次接触火星时必须充分利用火星大气进行大气制动(因为着落器内含有返程所需的液氢,如果使用气囊减震稍有不慎很容易对其液氢容器造成损失,导致任务失败,因为当第二批设备抵达时,必须要对火星已经生产的燃料进行运用,这在时间上是不可拖延的)。4 假设上述的问题一一可以解决,最关键的还是燃料的生产,因为在着陆器着陆后,首先要进行展开动作,最基本的动力,通讯,要在第一时间完成,随后要进行返程燃料的生产,生产的化学过程在理论上很简单,但是在遥远的火星上如何开展如此高度自动化的燃料生产?这个问题很关键。因为燃料关系着所火星的探索,是关键的关键。5 第二次发射窗口期的载人设备的发射,也有很多问题需要探讨,比如在长期的星际航行中的生理心理问题,各种病变的可能性,人员人数的生理需求量,对氧气,食物,水分的需求,都需要精确的计算和备份的准备。甚至在为其2~3年内探索所需要的生活必需品的计算。这都需要航天医学进行着手解决。6 假设,仅仅是假设上述过程可以得到解决,那么接下来对火星探索的疑问,首先是火星的农业开发,因为这需要在火星上建立一个很大的封闭的类温室空间,并且要有良好的通风,水分,阳光等物质能量交换,这个项目目前已经有相关的实验在开展。例如为其500天的火星520封闭实验。这仅仅是初步,对于改造火星的关键取决于水。理论上可以通过一系列化学反应成产水,但是这不能保证相当人数的供应。所以,很有必要对其进行钻探式探索,寻找火星的地下水和地热能资源是关键,而如何找到水源这就是难点了,还有书中对于火星地球化改造的设想,目前得知,火星内核的不如地球活跃。星球大气的逃逸速度取决星体的引力束缚,对于火星的引力能否留住大气是很关键的一个因素,因为火星的G值小于地球,留下的只能稍微重的气体组分,这地改造火星的空气很不利。除非你能保证火星氧气的生产量远大于逃逸量,这个具体需要多大的生产量目前不得而知。但是这个问题很值得探讨和研究。7 政策和资金的问题,这个问题不言而喻,探索需要钱,很多的钱。这个问题本身的不是属于我目前所能想象的,因为一个利益集团往往会和多种利益关系瓜葛不清,说白了,经济和政策比较复杂,再次不做过多探讨。针对本书本人目前所能想到的就是这些,很希望能有更多人加入这个问题的探讨,文中不免有很多不成熟的想法很希望能和更多专业的友邻一起分享和探讨。我期望能做探讨的更多是技术层面的,对于政策和经济的探讨尽量不要在此讨论,而且对于技术合作问题尽量避免意识形态的探究,意识形态是个可怕的东西,它足以毁掉我们整个探索火星的可能性。所以希望大家能多多探讨技术层面和理论层面的问题,本文如有重大理论或是技术问题,希望大家能指出,以免引起技术或是理论的误导。赵洋作于2012年11月24号零点


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