探索伊始

宇宙一直是一個讓人類敬畏的話題。早期人類將星空視為一種象徵，古代觀天象對於國運和諸事都起到了重要作用。直到近代，科學家發現太陽是一顆恆星，而不是掛在天上的發光物體，人們這才開始探索我們在宇宙中的位置。從那以後，人類一直在想宇宙究竟有什麼奧秘？其實在一開始人們的宇宙觀很小，有天圓地方，日心說地心說等等。而現在，時代在進步，隨著科學的發展，人們不僅糾正了自己在宇宙中的位置，同時人們還在想人類該如何探索地球外的太空，這是一次思想的進步。

第一個記錄在案進入太空的物體是1942年德國製造的V-2火箭。這是具有里程碑意義的時刻，人類向離開地球邁出了第一步。太空是人類最後的邊疆，也是一片沃土，世界各國科學家決心征服它。之後，人們意識到僅僅向太空發射探測器是不夠的。科學家需要知道太空旅行對活體生物的影響有哪些。所以在1947年，美國科學家們看到果蠅在低軌道上漂浮，注意到重力和輻射對試驗對象的影響。直到1959年，一隻名叫貝克小姐的猴子成功返回著陸，那次實驗，貝克小姐沒有在太空旅行中留下什麼病症，只有局部輕微損傷，這次太空實驗的成功極大的增加了科學家的信心。

歷史性的日子終於到來，在1961年4月12日，27歲的蘇聯宇航員尤里·加加林完成了環繞地球軌道(持續1小時48分鐘)運行的實驗任務，這次成功是人類太空探索歷史上的一個里程碑。雖然蘇聯是第一個把人送上太空的，但第一次成功地把人送上月球的是美國。1969年7月20日，尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林在地球以外的行星上邁出了人類的第一步。從那以後，一共有12個宇航員在月球上行走，這一切都成為了可能。

現在，隨著火箭發動機、計算機和機器人等技術的進步，以及人們對於全球變暖、人口激增等問題的日益恐懼，人類準備重返太空。雖然有很多關於在月球上建立太空殖民地的問題，但許多人認為火星實際上相比月球來說更加友好，因為火星有大量的冰凍水儲存，並且在未來有可能重新創造一個富氧的環境。

太空探索，人類的好奇與夢想

第一個看到火星的人是伽利略，1610年，在他的帶領下，天文學家注意到火星上有極地冰蓋，以及火星上的巨大峽谷。不過，直到最近美國宇航局的火星探測器才收集了這些土壤和表面細塵樣本。好奇心號探測器等一眾探測器的化學模擬分析儀能夠分析火星土壤的數據。即使火星與地球的平均距離在2.25億公里左右，但是先進的衛星成像系統也可以讓我們觀察火星就像觀察地球一樣。火星的一天大約是24小時39分鐘35秒，也就是24.5個小時。由於火星與太陽的距離增加了很多，橢圓軌道拉長，所以火星比地球冷得多，平均約-60°C。溫度波動在-125°C到20°C之間，這取決於一年時間，地理位置等。

火星環境惡劣，引力比地球小得多，大約是地球引力的38%。火星有一層很薄的大氣，大氣中有95.3%是二氧化碳。火星大氣中含有豐富的二氧化碳，其密度大約比地球低100倍，但是火星還是可以支持個別天氣條件，擁有云層和風暴天氣，這也說明火星曾經有一個富饒的環境，但是現在已經不復當初。

現代科學的進步與發展

有了這些數據，人類準備殖民火星。許多科學家認為，在我們開始危險旅程之前，應該先在月球上建立一個基地。為什麼呢？在月球上建立一個殖民地，將為科學家們提供寶貴的經驗教訓，在低重力條件下著陸和發射宇宙飛船，形成一個外星文明，為永久居民建立一個基本的基礎設施。建立月球基地也可以為最終的星際經濟系統提供一個有價值的紐帶，未來可用於交換原材料、燃料、食品和醫藥。

進入太空是相當危險的。如果沒有防護措施宇航員會因為太空中的宇宙射線GCR而死亡，還有反重力對人體的有害影響，以及潛在的致命性太空細菌，這些對於宇航員來說都是十分可怕的。另外，長時間的微重力環境和宇宙輻射對宇航員也有很多不利的影響。目前，一位宇航員在太空中度過的最長時間是438天17小時38分鐘，然而現在的宇航員在太空中的時間僅為6個月。未來前往火星路程最快也需要半年時間，這期間宇航員的身體可能會有損傷，現在科學家正在研究採用休眠措施來應對這樣的長途太空旅行。

去火星旅行一定會很痛苦。在六個月的旅程中，每個船員的平均生活空間可能只有20立方米。他們不能洗澡，這六個月所吃的食物也可能是非常有限的。一旦他們到達火星，還會面臨安全著陸等等新的挑戰。關於如何在火星上著陸然後從火星起飛，有很多不同的建議，但最常見的想法似乎是一艘星際輪渡，在地面和火星低軌道之間來回運送貨物和宇航員。科學家們稱這種星際飛行器為火星MAV，埃隆馬斯克也描述了類似的情況，他設想的是使用可重複使用的火箭助推器將乘客、燃料和貨物運送到在軌道運行的空間站上。

一旦宇航員安全著陸在火星上，生命就變得有些不可預測了，宇航員們將從零開始建立另一個文明。極端的溫度、宇宙輻射、全球範圍的沙塵暴、低重力和無法呼吸的大氣是很可怕的，宇航員們距離地球很遠，宇航員們與地球的通信將有20多分鐘的延遲，因此解決通信問題也是非常重要的。

火星殖民與未來“人類”

定居後，宇航員將利用輕型宇航服探索未知的火星地形。如果你走得太遠就會需要一輛增壓火星漫遊車。科學家們一直在測試空間探索飛行器SEV，一輛由6輪或者12輪組成的增壓火星漫遊車。由於來自GCR的輻射威脅，殖民者很可能會在地下重新建造殖民地或者佈置一些類充氣模塊。為了避免GCR的威脅，殖民者必須至少挖5米深的岩層，或者找到一個現存的洞穴。然後可以在結構的牆壁上添加一層保護措施，以防止岩石有裂痕或者倒塌等等。

科學家們還計劃嘗試用充滿溫室氣體的炸彈來改變火星的大氣層，或者未來讓彗星撞擊到火星表面上取得水資源。如果我們可以改變火星溫度，極地冰蓋就會融化成液態水。許多人懷疑是否有能力真正改變火星表面，但是現在，科學家們正試圖利用人工光來完善微型花園，或者利用合成的光合作用手段開發基於植物的人工藥物。

到時候，宇航員會在富含地下冰層的地區登陸。其實在宇航員到達之前，機器人就會為人類生存建立起基礎設施。太陽能帳篷可以利用陽光加熱表層，蒸發地下水產生液體。一種從大氣中提取氧氣的原型機器已經在研發成功。另一個挑戰是在陸地上生活，雖然早期的殖民者可能會帶著他們的食物，但是一個自給自足的殖民地需要很多年的時間才能形成。

為了生存，耕作需要用泥炭苔蘚的土壤，在高濃度二氧化碳存在的情況下，未來宇航員很可能是通過人工陽光、機器人農業和引入依靠昆蟲和共生生物的“水稻農業”來實現的。早期作物可能是由藻類、蘑菇或藍藻管理的耐鈉鹽生植物。由於火星土壤中普遍存在類似粘土的礦物(以及Fe、Ti、Ni、Al、S、Cl和Ca)，早期殖民者可能會將材料儲存在粘土和玻璃陶器企業中，或儲存在地下以避免被表面溫度凍結。一旦基本需求得到滿足，殖民者將不得不開發一種從火星表面提取燃料的方法。其中一種方法是將埋在火星永久凍土中的冰凍水分解成氫和氧。這些元素可用於燃料、水和空氣。

文章小結

火星土壤和大氣的形成將是人類在紅色星球上建立永久殖民地和實現生命計劃的一大步。一旦環境適宜居住，火星將變得與地球非常相似。早期的殖民者很可能會通過將地球上特定種類植物和昆蟲慢慢引入火星。之後火星殖民地將開始發展獨特的生存方式，植物、動物和人類的遺傳多樣性將以獨特的方式進化，最終生命將變成真正的異類。

生育實驗嘗試仍未成功。然而，科學家們卻滿懷希望，每年都有數以百計的新移民到來。隨著社會的發展，這些人將慢慢進化成一個新的人類物種。他們將成為火星人，很可能再也無法返回地球了。不過沒關係，因為這些殖民者是開創新事物的先驅者。

不久，地球人和火星人都將會仰望星空，仰望那屬於自己的星空。

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