週二，SpaceX公司執行長埃隆•馬斯克宣佈了他雄心勃勃的計劃，計劃在未來40到100年內對火星進行殖民統治。但馬斯克並不是唯一一個有火星夢想和野心的人。事實上，至少在過去的70年裡，人們一直在制定前往這顆紅色星球的任務，而我們仍在等待一次飛行。

最突出的計劃是怎樣形成的？

為今天的火星計劃奠定基礎的早期計劃任務之一是由航空航天工程師羅伯特·祖布林和大衛·貝克於1991年發表的火星直接計劃。他們認為早在1999年就有可能登陸第一個載人火星任務。當然，這並沒有發生，但他們的一些想法——比如在派出一名宇航員之前，先把返回的飛行器送上火星，用火星的資源**推進劑——仍然被認為是可行的選擇。

馬斯克的競爭對手中當然有美國宇航局，它打算在20世紀30年代的某個時候把宇航員送上火星。還有火星一號，計劃在2026年前單程前往這顆紅色星球。所有前往火星的任務都將是龐大而昂貴的任務。我們仍有許多問題需要解決，以使重型貨物在火星著陸，並保護人們在太空旅行時免受輻射。還有地球上的生命維持系統。我們需要弄清楚如何創造有電、衛生、清潔空氣和飲用水的棲息地。當事情發生故障時，食物供應和零配件怎麼辦？

考慮到所有的挑戰，最突出的計劃是如何形成的？

美國宇航局的火星之旅

2010年，奧巴馬總統簽署了美國宇航局授權法案，並責成美國宇航局將人類足跡擴充套件到地球軌道之外。因此，航天局在2011年關閉了太空梭專案，將重點放在其含糊不清的“火星之旅”計劃上。美國航天局的目標是在20世紀30年代的某個時候將人類送上火星，但該機構一直受到國會議員和該領域專家的嚴厲批評，因為它缺乏細節、方向和嚴格的最後期限。

“我們現在從美國宇航局得到的是一個決定，它應該在某天完成，”火星協會現任主席祖布林說他們認為這是人類航天計劃的一個目標，但他們沒有計劃，也沒有時間表——不太可能。”

美國宇航局的計劃分為三個階段。在目前正在進行的第一次試驗中，美國宇航局正在國際空間站測試生命支援、通訊技術和人類健康。例如，美國宇航局的雙胞胎研究將一年的太空生活對退役宇航員斯科特·凱利身體的影響與他的地球雙胞胎宇航員馬克·凱利進行了比較。

“我們現在從美國宇航局得到的是一個決定，那就是有一天應該這樣做。”

在第二階段，美國宇航局將在月球周圍的太空中試駕航天器和居住設施。航天局目前正在研製一種名為“獵戶座”的載人太空艙，該太空艙將安裝在稱為“太空發射系統”（簡稱SLS）的大型重型火箭上。美國宇航局在2014年測試了獵戶座，今年夏天早些時候測試了部分SLS。根據美國航天局的計劃，首次綜合試飛定於2018年進行。

在第三階段，計劃在2030年的某個時候，美國宇航局將派出宇航員前往這顆紅色星球。但在這成為可能之前，航天局還有很多事情要弄清楚，比如棲息地和生命支援系統。

隨著火星的機器人任務傳回有關這顆紅色星球的新資訊，它的計劃可能會繼續改變和調整。2020年夏天，美國宇航局打算向這顆紅色星球發射一艘新的機器人探測器。“火星2020”探測器上的其中一個儀器被稱為“莫西”，這是一種將火星大氣中的二氧化碳分解為一氧化碳和氧氣的裝置。有一天可以用來**返回地球的推進劑。

“只有美國宇航局有能力做這樣的事情。”

麻省理工學院乾草堆天文臺研究管理部助理主任、莫西專案的首席研究員邁克爾·赫赫特說：“莫西是為了在未來為人們在火星上做科學研究。”這是一個非常有前途的有效載荷。”

考慮到美國宇航局在選舉時往往會手忙腳亂，目前還不清楚航天局未來是否會獲得批准，或者獲得足夠的資金，以完成其火星之旅。然而，許多人認為，如果我們真的想登上火星，美國宇航局是我們最好的選擇。”只有美國宇航局有能力做這樣的事情，”美國宇航局艾姆斯研究中心前主任斯科特·哈伯德說，他目前是斯坦福大學教授和行星學會理事。

美國宇航局噴氣推進實驗室的最小火星計劃

另一個火星計劃來自加利福尼亞州帕薩迪納的美國宇航局噴氣推進實驗室的一組科學家。這個計劃將首先把重點放在讓人們進入環繞火星的軌道上，然後把他們送上火星錶面。

第一次旅行——包括到火星的一顆衛星火衛一的側面旅行——最快可能在2033年發生。任務的第二個也是更具挑戰性的部分——把人送上地球——將在2039年進行。行星學會估計，這項計劃可能符合美國宇航局現有的預算，調整通貨膨脹。也就是說，只要美國航天局在2024年停止支援國際空間站——目前計劃這樣做——或者最遲在2028年。

哈伯德說：“如果你把美國宇航局的載人航天預算考慮進去，你就可以把2033年的任務安排在預算範圍內。”它不需要巨額的新資金，只要你把自己的目標和慾望限制在工作需要的範圍內，你就可以做到。”

火星一號

總部位於荷蘭的非盈利公司火星一號（Mars One）從2013年起就開始招募志願者進行火星單程旅行。該公司表示，該計劃將於2026年推出，使用“已經存在”的技術。問題是，它沒有。“火星一號”任務因為沒有技術、資金或一個現實的計劃讓人們到達火星併在火星後讓他們繼續生存而一再受到指責。

據“火星一號”網站介紹，之所以要買單程票，是因為“火星任務中最複雜、最昂貴、最危險的部分是返程。”相比之下，“永久定居並不十分複雜，”網站說。但麻省理工學院的一群研究生卻表示了不同意見。

2014年，他們提交了一份分析報告，顯示單程旅行的成本非常高昂，因為殖民者將需要不斷補充備件和裝置，以維持生命維持等關鍵系統的運轉。”這篇論文的作者之一、現任伊利諾伊大學香檳分校教授Koki Ho說：“有一種方法是沒有盡頭的，所以你必須支援火星上的宇航員，直到他們死去。”這是一個巨大的承諾。”

“你必須支援火星上的船員直到他們死去。”

麻省理工學院的研究還發現，“火星一號”殖民地的人會在頭幾個月內死亡。研究人員總結說：“維持火星人生命所需的生命支援技術還不夠先進，或者根本不存在。”這項研究的作者、目前在麻省理工學院擔任航空航天博士後的西德尼·多說：“如果你走到外面，你就會走到一個無法呼吸的極端環境中。”就像你在水下單程旅行，沒有亞特蘭蒂斯城接待你一樣。”

去年，在一場反對麻省理工學院研究人員的辯論中，火星一號執行長巴斯·蘭斯多普（Bas Lansdorp）沒有用他的計劃解決他們的擔憂。

太空探索技術公司

還有伊隆·馬斯克，他認為在這顆紅色星球上定居——併成為一個行星際物種——是我們生存的最佳選擇。馬斯克在演講中詳細介紹了他計劃在未來40至100年內建立一個擁有100萬人口的自給自足的火星殖民地。馬斯克主要關註SpaceX公司將要**的前往火星的新型運載工具：一個巨大的可重覆使用的火箭助推器和一艘巨大的宇宙飛船——可能被命名為“黃金之心”，以紀念道格拉斯·亞當斯的《銀河系漫遊指南》。

馬斯克的新計劃重於工程，但輕於資金的細節，尤其是他計劃如何讓人們在前往火星和火星錶面的旅途中存活下來。沒有討論棲息地、食物、水、管道或可呼吸的空氣——人們在任何地方生存所需的東西，特別是在一個幾乎沒有氧氣、平均溫度徘徊在零下81華氏度的不適宜居住的星球上。

在一個小時的演講中涵蓋所有這些內容是一項艱巨的任務。但由於沒有解決行星際旅行對人力和財力的需求，馬斯克很難判斷他的設想到底有多可行。

我們還在等飛機起飛的計劃

我們有贏家嗎？

所有這些計劃仍然只是那些計劃。把人類送上火星的想法已經流傳了好幾年了，至今還沒有人能實現。

許多計劃都有一個共同的缺陷，那就是他們關註的是火星之旅，而不是如何維持那裡的生命。畢竟，我們幾乎沒能在南極生存下來，這離我們的家鄉更近了。”“有一大堆問題，”麻省理工學院的Do說在我們真正去做之前，我們甚至都不會意識到這一點。”

沒有任何一個團體會擁有到達火星所需的一切

或許這意味著SpaceX在火星之旅中的角色將是建立一個高效、可重覆使用的交通基礎設施。但如何在這顆紅色星球上建立一個可居住、可持續發展的定居點，將取決於美國宇航局或一個尚未加入這場競賽的新參與者。

有一件事是肯定的：沒有一個團隊會擁有到達火星所需的一切——尤其是在金錢方面。莫西專案的聯合研究員、麻省理工學院（MIT）和噴氣推進實驗室（JPL）的顧問唐納德•拉普（Donald Rapp）表示，私營企業將繼續需要**資助來推動其太空專案的發展拉普說：“我認為，在華盛頓，經濟是一個無情的問題，要獲得數十億美元的支援，把人類送上火星是一件困難的政治事情。”。但是，他補充說，82歲時，他的觀點可能與埃隆·馬斯克有點不同。

“像我這樣的老傢伙總是在想什麼會出錯。我認為是年輕人——馬斯克只有我一半大——能夠超越眼前的障礙，有遠見，有精力，去看看如何解決這些問題。”