在20世纪60年代末，美国向世界证明了人类登上月球是可能的。今天，在第一次任务完成几十年后，人们又开始寻找到另一个世界旅行，但不仅仅是到月球。现在，他们想在火星上行走。完成这一任务需要在航天器、材料和设计方面进行创新，新一代工程师和科学家正在应对这些挑战。访问和殖民这些世界将需要复杂的航天器，不仅是为了让人们到达那里，而且是为了在他们到达后保护他们。

今天的火箭比阿波罗任务中使用的火箭威力大得多，效率高得多，可靠性高得多。控制宇宙飞船和帮助宇航员生存的电子设备一直在变化，其中一些每天都会在手机中使用，这会让阿波罗的电子设备相形见绌。今天，载人航天的各个方面都有了实质性的进步。那么，为什么人类还没有到过火星呢？

到火星很难

答案的根源在于，火星之旅的规模之大和复杂令人难以置信。挑战是艰巨的。例如，近三分之二的火星任务遇到了一些失败或灾难。那些只是机器人！当人们开始谈论把人送到红色星球时，它变得更加重要！

想想他们要走多远。火星距离地球的距离大约是月球的150倍。这听起来可能不多，但想想这对增加燃料意味着什么。更多的燃料意味着更多的重量。更重的重量意味着更大的太空舱和更大的火箭。单是这些挑战就让火星之旅的规模不同于简单的“跳跃”到月球（最多需要几天）。

然而，这些是唯一的挑战。美国国家航空航天局设计的航天器（如猎户座和鹦鹉螺）将有能力完成这次旅行。其他机构和公司也有前往火星的计划，如SpaceX和中国政府，但即使是他们也还没有完全准备好实现这一飞跃。然而，很有可能某种形式的飞行任务，最早可能在十年内完成。

然而，还有另一个挑战：时间。由于火星离地球如此遥远，绕太阳运行的速度与地球不同，美国宇航局（或任何派人到火星的人）必须非常精确地确定发射到这颗红色行星的时间。任务规划者必须等到最佳的“机会之窗”出现，此时行星正处于正确的轨道对齐状态。在那里的旅行和回家的旅行都是如此。成功发射的窗口只会每隔几年打开一次，因此时机至关重要。而且，安全到达火星需要时间；单程旅行需要几个月甚至一年。

虽然使用目前正在开发的先进推进技术可以将旅行时间缩短到一到两个月，但一旦到达这颗红色星球的表面，宇航员将需要等到地球和火星再次正确对齐后才能返回。需要多长时间？至少一年半。

处理时间问题

往返火星的漫长时间也给其他地区带来了问题。旅行者如何获得足够的氧气？水呢？当然，还有食物？他们是如何绕过在太空中旅行的事实的呢？在太空中，太阳的高能太阳风正在向航天器周围发送有害辐射？此外，还有微流星体，即太空碎片，它们可能会刺穿宇宙飞船或宇航员的宇航服。

这些问题的解决方案更难实现。但这些问题将得到解决，这将使火星之旅成为可能。在太空中保护宇航员意味着用坚固的材料建造宇宙飞船，并使其免受太阳有害射线的伤害。

食物和空气问题必须通过创造性的手段来解决。种植既能产生食物又能产生氧气的植物是一个良好的开端。然而，这意味着，如果植物死亡，事情将变得非常糟糕。这都是假设你有足够的空间来增加这样一次冒险所需的行星数量。

宇航员可以随身携带食物、水和氧气，但足够的全程补给将增加航天器的重量和尺寸。一个可能的解决方案可能是将材料发送到前方的火星上，用一个未覆盖的火箭降落在火星上，等待人类到达火星。这是几个任务规划人员正在考虑的一个非常可行的解决方案。

美国宇航局相信它能够克服这些问题，但我们还没有完全做到。SpaceX说准备好了。其他国家的计划鲜为人知，但他们对火星也是认真的。不过，这些计划在很大程度上仍然是理论性的。在未来二十年中，任务规划者希望缩小理论与现实之间的差距。也许到那时，人类真的可以把宇航员送到火星去执行长期的探索和最终的殖民任务。

由卡罗琳·柯林斯·彼得森更新和编辑。