探索伊始

宇宙一直是一个让人类敬畏的话题。早期人类将星空视为一种象征，古代观天象对于国运和诸事都起到了重要作用。直到近代，科学家发现太阳是一颗恒星，而不是挂在天上的发光物体，人们这才开始探索我们在宇宙中的位置。从那以后，人类一直在想宇宙究竟有什么奥秘？其实在一开始人们的宇宙观很小，有天圆地方，日心说地心说等等。而现在，时代在进步，随着科学的发展，人们不仅纠正了自己在宇宙中的位置，同时人们还在想人类该如何探索地球外的太空，这是一次思想的进步。

第一个记录在案进入太空的物体是1942年德国制造的V-2火箭。这是具有里程碑意义的时刻，人类向离开地球迈出了第一步。太空是人类最后的边疆，也是一片沃土，世界各国科学家决心征服它。之后，人们意识到仅仅向太空发射探测器是不够的。科学家需要知道太空旅行对活体生物的影响有哪些。所以在1947年，美国科学家们看到果蝇在低轨道上漂浮，注意到重力和辐射对试验对象的影响。直到1959年，一只名叫贝克小姐的猴子成功返回着陆，那次实验，贝克小姐没有在太空旅行中留下什么病症，只有局部轻微损伤，这次太空实验的成功极大的增加了科学家的信心。

历史性的日子终于到来，在1961年4月12日，27岁的苏联宇航员尤里·加加林完成了环绕地球轨道(持续1小时48分钟)运行的实验任务，这次成功是人类太空探索历史上的一个里程碑。虽然苏联是第一个把人送上太空的，但第一次成功地把人送上月球的是美国。1969年7月20日，尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林在地球以外的行星上迈出了人类的第一步。从那以后，一共有12个宇航员在月球上行走，这一切都成为了可能。

现在，随着火箭发动机、计算机和机器人等技术的进步，以及人们对于全球变暖、人口激增等问题的日益恐惧，人类准备重返太空。虽然有很多关于在月球上建立太空殖民地的问题，但许多人认为火星实际上相比月球来说更加友好，因为火星有大量的冰冻水储存，并且在未来有可能重新创造一个富氧的环境。

太空探索，人类的好奇与梦想

第一个看到火星的人是伽利略，1610年，在他的带领下，天文学家注意到火星上有极地冰盖，以及火星上的巨大峡谷。不过，直到最近美国宇航局的火星探测器才收集了这些土壤和表面细尘样本。好奇心号探测器等一众探测器的化学模拟分析仪能够分析火星土壤的数据。即使火星与地球的平均距离在2.25亿公里左右，但是先进的卫星成像系统也可以让我们观察火星就像观察地球一样。火星的一天大约是24小时39分钟35秒，也就是24.5个小时。由于火星与太阳的距离增加了很多，椭圆轨道拉长，所以火星比地球冷得多，平均约-60°C。温度波动在-125°C到20°C之间，这取决于一年时间，地理位置等。

火星环境恶劣，引力比地球小得多，大约是地球引力的38%。火星有一层很薄的大气，大气中有95.3%是二氧化碳。火星大气中含有丰富的二氧化碳，其密度大约比地球低100倍，但是火星还是可以支持个别天气条件，拥有云层和风暴天气，这也说明火星曾经有一个富饶的环境，但是现在已经不复当初。

现代科学的进步与发展

有了这些数据，人类准备殖民火星。许多科学家认为，在我们开始危险旅程之前，应该先在月球上建立一个基地。为什么呢？在月球上建立一个殖民地，将为科学家们提供宝贵的经验教训，在低重力条件下着陆和发射宇宙飞船，形成一个外星文明，为永久居民建立一个基本的基础设施。建立月球基地也可以为最终的星际经济系统提供一个有价值的纽带，未来可用于交换原材料、燃料、食品和医药。

进入太空是相当危险的。如果没有防护措施宇航员会因为太空中的宇宙射线GCR而死亡，还有反重力对人体的有害影响，以及潜在的致命性太空细菌，这些对于宇航员来说都是十分可怕的。另外，长时间的微重力环境和宇宙辐射对宇航员也有很多不利的影响。目前，一位宇航员在太空中度过的最长时间是438天17小时38分钟，然而现在的宇航员在太空中的时间仅为6个月。未来前往火星路程最快也需要半年时间，这期间宇航员的身体可能会有损伤，现在科学家正在研究采用休眠措施来应对这样的长途太空旅行。

去火星旅行一定会很痛苦。在六个月的旅程中，每个船员的平均生活空间可能只有20立方米。他们不能洗澡，这六个月所吃的食物也可能是非常有限的。一旦他们到达火星，还会面临安全着陆等等新的挑战。关于如何在火星上着陆然后从火星起飞，有很多不同的建议，但最常见的想法似乎是一艘星际轮渡，在地面和火星低轨道之间来回运送货物和宇航员。科学家们称这种星际飞行器为火星MAV，埃隆马斯克也描述了类似的情况，他设想的是使用可重复使用的火箭助推器将乘客、燃料和货物运送到在轨道运行的空间站上。

一旦宇航员安全着陆在火星上，生命就变得有些不可预测了，宇航员们将从零开始建立另一个文明。极端的温度、宇宙辐射、全球范围的沙尘暴、低重力和无法呼吸的大气是很可怕的，宇航员们距离地球很远，宇航员们与地球的通信将有20多分钟的延迟，因此解决通信问题也是非常重要的。

火星殖民与未来“人类”

定居后，宇航员将利用轻型宇航服探索未知的火星地形。如果你走得太远就会需要一辆增压火星漫游车。科学家们一直在测试空间探索飞行器SEV，一辆由6轮或者12轮组成的增压火星漫游车。由于来自GCR的辐射威胁，殖民者很可能会在地下重新建造殖民地或者布置一些类充气模块。为了避免GCR的威胁，殖民者必须至少挖5米深的岩层，或者找到一个现存的洞穴。然后可以在结构的墙壁上添加一层保护措施，以防止岩石有裂痕或者倒塌等等。

科学家们还计划尝试用充满温室气体的炸弹来改变火星的大气层，或者未来让彗星撞击到火星表面上取得水资源。如果我们可以改变火星温度，极地冰盖就会融化成液态水。许多人怀疑是否有能力真正改变火星表面，但是现在，科学家们正试图利用人工光来完善微型花园，或者利用合成的光合作用手段开发基于植物的人工药物。

到时候，宇航员会在富含地下冰层的地区登陆。其实在宇航员到达之前，机器人就会为人类生存建立起基础设施。太阳能帐篷可以利用阳光加热表层，蒸发地下水产生液体。一种从大气中提取氧气的原型机器已经在研发成功。另一个挑战是在陆地上生活，虽然早期的殖民者可能会带着他们的食物，但是一个自给自足的殖民地需要很多年的时间才能形成。

为了生存，耕作需要用泥炭苔藓的土壤，在高浓度二氧化碳存在的情况下，未来宇航员很可能是通过人工阳光、机器人农业和引入依靠昆虫和共生生物的“水稻农业”来实现的。早期作物可能是由藻类、蘑菇或蓝藻管理的耐钠盐生植物。由于火星土壤中普遍存在类似粘土的矿物(以及Fe、Ti、Ni、Al、S、Cl和Ca)，早期殖民者可能会将材料储存在粘土和玻璃陶器企业中，或储存在地下以避免被表面温度冻结。一旦基本需求得到满足，殖民者将不得不开发一种从火星表面提取燃料的方法。其中一种方法是将埋在火星永久冻土中的冰冻水分解成氢和氧。这些元素可用于燃料、水和空气。

文章小结

火星土壤和大气的形成将是人类在红色星球上建立永久殖民地和实现生命计划的一大步。一旦环境适宜居住，火星将变得与地球非常相似。早期的殖民者很可能会通过将地球上特定种类植物和昆虫慢慢引入火星。之后火星殖民地将开始发展独特的生存方式，植物、动物和人类的遗传多样性将以独特的方式进化，最终生命将变成真正的异类。

生育实验尝试仍未成功。然而，科学家们却满怀希望，每年都有数以百计的新移民到来。随着社会的发展，这些人将慢慢进化成一个新的人类物种。他们将成为火星人，很可能再也无法返回地球了。不过没关系，因为这些殖民者是开创新事物的先驱者。

不久，地球人和火星人都将会仰望星空，仰望那属于自己的星空。

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