火星上发现了什么？中国宣布“三步走”计划，或将大规模开发火星

文/良之才

很多人都知道，这个世界上有四大文明古国，而我们中国就是其中之一。作为文化渊源流传数千年的中国，曾在数千年的历史里雄立世界强国之林。直到15世纪到17世纪的地理大发现后，中国开始进入了备受屈辱的时期。由于科技和国力的落后，中国人遭遇了前所未有的屈辱。

如今，新的“地理大发现”已经拉开了序幕，刚刚复兴的中国还会错失这个“黄金时代”吗？

一、火星！火星！

2021年5月15日，这是一个对中国人十分特殊的日子。来自中国的天问一号探测器带着祝融号火星车成功登陆火星，中国成为继美国、前苏联后第三个登上火星的国家。

一星期后，祝融号驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测任务。如今，祝融号已经在火星上工作了一个多月。

而在不久前，2021全球航天探索大会在俄罗斯召开，来自中国航天科技集团的王小军在会上公布了中国第一次火星探测任务“天问一号”和“祝融号”探测器的任务概况、总体方案、相关数据和视频。除此之外，他还公布了中国未来深空探测计划——载人火星探测“三步走”设想。

载人火星探测“三步走”分成了3个阶段：技术准备阶段、初步应用阶段和经济圈形成阶段。

（1）技术准备阶段

技术准备阶段是实施机器人火星探测，其主要任务是火星采样返回、火星基地选址考察、原位资源利用系统建设。这一阶段的任务，说白了就是打基础。火星探测就像是起高楼，如果地基打不好，后期将会面临数不尽的麻烦。

（2）初步应用阶段

到了初步应用阶段时，中国将会实现载人环火、轨道探测、载人火星着陆探测、火星基地建设等任务。而到了经济圈形成阶段，中国将派出大规模地火运输舰队，对火星进行大规模开发与应用。

（3）经济圈形成阶段

最后一个阶段最有意思的就是“大规模开发与应用”。要知道在历史上，欧洲人能够这么着迷于开拓大海，根本原因是经济上得到了巨大的收益。而我们中国提出要大规模开发火星，想必是已经发现了什么。

二、火星上有什么？

火星的表面看起来十分的荒凉，但它却是目前人类能够到达的“最宜居星球”。表面干燥的火星有75%是沙漠，其土壤和砂石中含有大量的褐铁矿和其他金属的氧化物，它们让整个星球在阳光的照射下呈现出引人注目的红色光辉。而丰富的矿物是人类的目标之一。

另外，大家别看火星表面看起来非常的干燥，但实际上火星是有很多水资源的。

在火星的中北纬度地区，火星轨道飞行器的雷达探测到一处“扇形凹陷”区域。这一块区域有大量的沉积物，上面只覆盖着一层1-10米的土壤。而在土壤之下80米到170米的范围内，则是含有大量的水资源，含水冰比例达到了50%—85%。

同时，根据《科学发展》上的研究报告，火星上有200多条干涸河道。这意味着火星表面曾存在又深又宽的河流，这些河流的水可能流失到太空，也有可能有一部分水已经进入地下，仍处于深层含水层中。

除了已知的矿物和资源，火星上还有可能有一些地球上所没有的物质，这些物质或许对人类科技的进一步提升有很大帮助。

三、殖民火星难点所在

随着航天技术的发展，殖民异星这个设想正逐渐成为现实。对于人类来说，目前殖民异星的难点还是老生常谈的那几个。

随着航天技术的发展，殖民异星这个设想正逐渐成为现实。对于人类来说，目前摆在首位的是飞行器的问题，飞行器的复用是支撑人类殖民异星的基础。目前，全世界只有美国Spacex的猎鹰火箭实现了重复使用。我国曾尝试采用栅格舱控制残骸落点，是第二个掌握栅格舱技术的国家。

首先、在“三步走计划”中，我国提供了采用65吨有效载荷的载人型转移运载器、206吨有效载荷的载货型转移运载器的设计参数。想要复用这种等级的飞行器，中国还需要更努力。

其次，是面对到达火星后长期的殖民生活带来的重重困难。众所周知，火星的大气层很薄，表面平均气压只有7.5毫巴，不到地球大气的百分之一。而且火星上的氧气极少，无法形成臭氧层。没有臭氧层的保护，火星表面每天所受到的辐射量远远高于人类所能承受的阈值。

此前，宇航员曾在国际空间站上进行大约6个月的生活，以此来模拟去飞往火星大约6个月的飞行时间。从此次实验，NASA给出了任务辐射剂量的预估：160*2+1200=1520mSv。也就是说，宇航员单单是飞一次火星，在没有遭遇太阳耀斑爆发的情况下，至少要有1520 mSv的冗余。

太空辐射有很多种类型，轻型的可以从人体上剥离原子，改变人类的DNA，让人类患上急性辐射疾Bing，严重的将会导致死亡。如果中国想要殖民火星进行大规模开发应用，就必须要解决太空辐射的问题。

对此，NASA和各国航天机构都在研究应对措施。科学家们将目光投在生命力顽强的缓步生物——水熊。水熊曾经在5次大灭绝事件中存活下来，哪怕是人类将水熊暴露在极高Ji量的伽马射线环境中，水熊依然可以承受5000Gy的伽马射线。要知道，人类能够承受的辐射环境，只有5-10Gy。今年6月初，SpaceX公司“猎鹰9号”火箭再次将5000多只缓步生物发射进入太空，以此研制出对抗太空恶劣环境的措施。

除了在缓步生物身上找方法，NASA还在举办的itech竞赛中找到一种前体小分子（Wlnad）。这种小分子以延长使用者的生命周期而被人熟知。在我国J東等平台上，都能看到“Wright life”等生物企制作的Wlnad身影，受到高净值人群的青睐。NASA之所以看中这种小分子，是因为Wlnad能够促进健康因子水平的提升，达到修复受损DNA的效果。

如果能在上述WLNAD中找到可行措施，宇航员在往返火星时将更加安全。而到了火星上，人们因对辐射的方法就更加简单的。人们只需要在修建基地的时候，用携带的水包裹住基地就行了。因为科学家们发现能屏蔽高能太空辐射的最佳物质是氢，如果在基地墙壁加上一道水墙，其含有的氢将让宇航员免受太空辐射的威胁。

但在目前的研究进度来看，人们想要从水熊身上找到应对措施还需要更长的时间。水墙可以实现，但很考验飞行器的载荷能力。Wlnad是最有望能够实现的，但目前科学家们还需要进行该物质对抗宇宙辐射的相关实验，才能确定其是否能够修复被太空辐射切断的DNA。当然了，科学家们也可以直接在飞行器的舱壁上设计水墙，但这种设计无疑是会让发射难度和着陆问题更加复杂化。

倘若不能在火星载人计划实施之前完成防辐射技术的提升，宇航员将要以牺牲自己身体健康为代价，来完成火星登陆任务。希望在不远的将来，科学家们能够拿出可行的防辐射技术吧。

四、结语

近两年来，中国航天发展速度仿佛按下“快进键”。月背登陆、天问一号、祝融号、天宫空间站，一项一项成就，证明了中国航天的取得了惊人成就。犹记得伟人在上世纪曾说过一句感慨：“我们怎能算是强国呢？我们甚至无法将一颗土豆送上太空。”而今天，中国的目标已经是载人登陆火星。这一刻，我们真的有资格说出那一句话：我们的征途是星辰大海。