人类何时能前往火星？
至少从1952年沃纳-冯-布劳恩出版他的有影响力的书《火星》开始，科学家们就一直在认真分析前往火星的可能性。 从那时起，已经有几次非常成功的轨道飞行器和漫游车任务，使火星侦察和对那里的条件有了更好的了解，为潜在的载人任务铺平了道路。
同时，探测任务的成功使一些科学家质疑危险而昂贵的载人任务是否明智。 无论如何，在可预见的未来，目前还没有载人火星任务的可靠计划，尽管美国的太空探索愿景提到了2020年后前往火星的可能性。 在这篇文章中，我们看一下在前往火星可行之前必须处理的几个问题。
火星与地球的距离从3600万英里到超过2.5亿英里不等，这是地球与任何行星之间最大的距离变化。 平均距离约为1.4亿英里，比地球与太阳之间的距离长1.5倍。 大约每两年，地球就会相对接近火星，约为5000万英里。 相比之下，从地球到月球的距离只有约23.6万英里（38万公里），短200多倍。 如果从地球到月球需要大约3天，那么一个速度相似的航天器前往火星至少需要600天（1.6年）。 这个过境时间对迄今为止发射到火星的空间探测器来说是比较典型的。
在一个狭窄的航天器中，与一个小的乘员组--可能只有三或四个人--一起度过三年多的时间，可能会挑战人类心理承受的极限。 这超过了核潜艇乘员所经历的隔离，他们可能会在狭窄的舱室中在水下度过几个月，但不是几年。 为了使这种情况更容易被容忍，宇航员将需要提供某种形式的娱乐，以便在旅行中不互相杀害。 互联网接入是一种可能性（尽管由于距离遥远，会有很大滞后），而虚拟现实程序是另一种可能性。 为了现实地前往火星，这一挑战必须被克服。
前往火星的另一个主要问题是在如此长的任务中暴露于宇宙射线的水平。 然而，在低地球轨道上的空间站停留一年或更长的时间，很少有不利于健康的影响，这表明这可能不是像最初认为的那样大的问题。
由于行程如此之长，任何载人火星任务都需要大量的机载食物和水，以及在水通过身体后的有效回收手段。 否则，飞船的有效载荷将大得令人望而却步。 火星飞船不仅需要拖动乘客、他们的设备、食物、氧气和水，还需要从火星发射并在回程中加速返回地球所需的燃料。 这导致了前所未有的重量要求，大大超过空间任务中尚未尝试的任何东西。
如果所有的技术挑战都能被克服，人类最终将访问火星。 使用核动力航天器将是解决推进和最小化有效载荷重量挑战的一种方法。 然而，宇航员前往火星可能还需要一段时间--一种暗示表明日期为2037年。
- 发表于 2022-02-09 12:11
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- 分类：科学
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