赶往火星（红色星球定居计划原著修订版）

作者简介

徐蕴芸，临床医学博士，科学传播团体，“科学松鼠会”成员，目前在时尚杂志工作。 理查德·瓦格纳(Riehard wagner)，曾任美国国家航天学会期刊《星际探索》(Ad Astra)编辑。 罗伯特·祖布林(RoberfZubrin)，美国等名航空航天工程师，先锋航天公司总裁，曾任洛克希德·马丁航天公司高级工程师。他对载人火星计划热情非凡，创建了美国火星学会，还是“火星直击”计划的推动者。 阳曦，笔名妲拉，毕业于北京航空航天大学，自由撰稿人、自由译者、专栏作者。专注科普及幻想文学翻译，曾在《科幻世界》、《九州幻想》等杂志发表多篇原创作品，《外滩画报》、《环球科学》长期合作译者，已出版译作《赶往火星》、《元素的盛宴》、《美国国家地理少儿百科》等。

内容简介

火星是一颗令人惊叹的星球。它壮阔的山脉是珠 穆朗玛峰的3倍高，峡谷则是科罗拉多大峡谷的3倍深 、5倍长。它拥有广袤的冰原，数千公里长的神秘但 干涸的河床。它未经开发的表面可能孕育着未来人类 需要的超越想象的财富和资源，甚至能给男男女女们 深思数千年的一些终极哲学问题带来答案。此外，火 星有朝一日可能成为人类文明进展过程中新兴的分支 家园，新的前沿；在此定居生根，也许便能开启人类 代代相传的新引擎。当然，在我们登陆它的斑驳表面 之前，一切都是空谈。 有人说过，人类登陆火星是一个遥远的探险计划 ，是“下一代”的任务。但与此相对的是，我们已经 掌握了开启旅程所需的全部技术，足以进行持续积极 的人类火星探险10年计划。四十余年前让宇航员登上 月球的助推技术同样可以用于火星登陆，我们能让相 对小型的航天器直接降落火星，让我们得以触摸这颗 红色星球。 这是怎么实现的呢?我们可以看看从20世纪50年 代到90年代几乎所有的载人火星计划，它们都需要巨 大的飞船将航行所需的所有供给和推进剂拖往火星。 由于航天器的体积过于庞大，无法作为一个整体从地 球表面发射，必须在地球轨道上进行组装。这就需要 一个想像中的平行宇宙，轨道里面有巨大的“干船坞 ”、飞船库、超低温燃料仓库、动力站、检验点，以 及工作团队的暂居空间，以便完成飞船的组装工作， 还能储存大量推进剂。基于这些概念，有一个观点被 无休止地重复又重复：火星航行计划需要花费数千亿 美元，而相关技术在其他领域起码30年内都用不上。 然而，人类要踏上火星，既不需要匪夷所思的新 科技，也不需要巨额资金。我们不需要建造《太空堡 垒卡拉狄加》般的未来派飞船前往火星。相反，我们 需要的只是一些常识，采用现有技术，轻装上阵飞离 地球，和我们既往已经成功过的陆地勘探几乎没什么 两样。远离家园生活——利用当地资源——并不只是 我们开发西部的方法，也是我们赢得地球，以及将来 能够赢得火星的办法。传统的火星航行计划庞大而昂 贵得不可思议，因为它企图将长达两三年的火星往返 程飞行中所需的全部物资一次性从地球上搭载过去。 但如果这些消费品是可以在火星上生产的，咻，故事 改变了，彻彻底底地。 从1990年春天开始，我在丹佛马丁·玛丽埃塔航 天研究所领导一支由工程师和研究人员组成的队伍， 工作目的是按照上述模式开发出火星开拓计划。该计 划被命名为“火星直击”，它将代表最快捷、最安全 、最实用及花钱最少的火星勘测和登陆方式。 “火星直击”，这个名字已经一目了然。该计划 舍弃一切不必要的；昂贵的、耗时的弯路：不需要在 近地轨道组装飞船，不需要在太空补充燃料，不需要 为飞船修理库扩大空间站，更不需要为拉开火星勘测 的序幕而对月球基地进行旷日持久的扩充。避开这些 岔路，可以使人类第一次登陆火星的可能时间提前20 年，并同时避免不断膨胀的行政成本给年年延续的政 府计划带来困扰。 根据粗略估计，火星直击所需开发的所有硬件会 耗费300亿美元，一旦飞船与设备投入生产，则每次 飞行需耗费30亿美元。这虽然还是一个大数目，不过 这预算能用上10年，且只占现有联合军事与民用航天 预算的7％而已。另外，这笔钱还将推动经济发展， 这和20世纪60年代阿波罗计划涉及的科学和技术花费 1000亿美元(换算成现今购买力)，然后将美国经济带 入高速发展如出一辙。 传统思想可能会觉得火星直击的简单性充满了吸 引力，但也会觉得这不太可行——人类登陆火星所需 的推进剂和其他供给实在太多，不太可能从地球直接 运往火星。传统思想可能是对的，唯一不对的是：火 星任务所需的推进剂和供给并不一定需要来自地球。 我们可以在火星上找到它们。 从目前的战略眼光来看，火星直击计划是这样的 ： 2020年8月 一架由现有部件制造的新型多级火箭静静地等在 卡纳维拉尔角的发射台上，薄薄的金属外壳在清晨的 阳光下闪着光。助推器看上去有点儿像老款的土星5 号(Saturn V)，正是它们把人类送入了月球的静海。 新型的“战神”(Ares)助推器的载重能力与阿波罗时 代的土星5号差不多，但它的核心凝结了过去数十年 的心血：4个航天飞机主发动机和2个航天飞机固体火 箭助推器。发动机点燃了。战神射向天空的时候，火 焰和烟雾划下了新太空时代的签名。大气层的遥远上 方，战神的上半部分与已耗尽的助推器分离，仅点燃 它单一的氢氧燃料发动机，并将45吨的 。无人有效 载荷运送到火星——那就是返回地球的飞行器。 返地飞行器(Earth retmm vehicle，ERV)的名 字就说明了一切。设计这一飞行器的目的是从火星表 面将一队宇航员带回地球表面，降落在水域。去往火 星的路上，。ERV携带一个载在轻型卡车顶上的小型 核反应器、一个自动化化学处理单元、一套压缩机， 还有些科学用火星车。ERV的乘员舱内储存有一套维 生系统、食物和其他必需物品，确保四人团队返回地 球的8个月的旅途生活。虽然在它的回程中，两个推 进阶段需要消耗约96吨的甲烷/氧气双组元推进剂， 但降落在火星上的ERV燃料舱几乎是空的，只携带6吨 作为生产原料的液态氢推进剂。P1-4