項目實戰：教你如何登陸火星

探索是人類的天性，人類歷史上就有哥倫布，麥哲倫探索海洋尋找財富。探索火星同樣如此，隨著地球環境變差，以及火星和木星之間發現的大量小行星帶上富含稀有金屬的礦藏的發現，先驅們已經計劃在登陸火星了，並且用詳細的規劃來實現偉大的目標：登陸火星並在火星上生存下來。

首先是建立星際飛船和能將星際飛船送上太空的火箭。這個在技術上已經突破，關鍵是解決成本的問題，在建立飛船的同時，還需挑選合適的宇航員，不僅是要求培訓對應的技能，還要有強大的心理能力。

待上面準備工作完成後，還要考慮宇航員或者火星乘客在長途飛行中的安全問題。包括長期零重力對宇航員身體的影響。因此科學家們設想了一個方案就是將多個飛船連在一起，互相環繞並旋轉以製造重力。除了這個重力的因素外，輻射和太陽耀斑對宇航員也是極大的威脅，這個可以通過在飛船上設計緊急避險空間，或者設計水屏蔽或者反射輻射的方案，當然準確的預報太陽耀斑和大劑量的宇宙輻射事件也非常重要。

兵馬未動，糧草先行。這個大項目也不例外。我們需要提前確定合適的降落地點和居住地，且需要提前向火星上運送人類生存的物資。待運達后，規劃機器人建立早期的生活駐地。其實除了這些，美國宇航局一直在尋找火星上是否有水源，當然目前已經確定火星上存在大量的固態水，特別是在南極和北極的位置，但是目前還沒有發現液態的水。這些固態水如同地球上的前年寒冰，堅硬異常。科學家也設計了不同的方案，讓這些固態水變液態水，包含使用烤爐和蒸餾裝置。另外，因為火星晚上的濕度大，這樣也可以設計對應的水蒸氣吸附裝置以收集液態水。當然所有的這些裝置都需要能源，因此，前期也需要規劃建立小型的核反應堆，和建立太陽能電池基地。

打通了這些環節后，還需要提前準備氧氣，關於這個科學家發現一種燃料電池(MOXIE)可以剝離出氧原子形成氧氣。這樣就可以提前用機器人做氧氣工廠以提前儲備氧氣。在解決氧氣問題后，還要解決食物問題，短期內是可以從地球上攜帶罐頭食品，長期看還是需要火星能夠自給自足。在這方面無土栽培技術已經非常成熟，還包括以食物殘渣種植蘑菇，以及培育昆蟲。另外當前還在研究之中的是使用火星土壤直接種植。

除了基本的空氣，住所和食物外，衣服也是非常重要的環節。火星因為空氣稀薄，也存在嚴重的輻射，同時火星的氣壓大概為地球的1%,這個直接會導致體內壓力過大而皮膚爆掉。因此特殊設計的輕薄的壓力服必不可少。另外，為解決火星上的輻射問題，科學家設計了一種使用火星風化層的特殊的穹頂建築。

如果上面視為將宇航員或者火星乘客送到火星上要做的短期準備，那麼長期生存下去仍然不夠。在這方面科學家也在進行一個火星改造的計劃。改造主要包含大氣的改造和溫度的改造。首先是要想辦法把火星的溫度提高，讓火星表面出現液態水。方案包含安裝巨大的鏡子(分子薄膜塗上鋁），特別是在極地地區，用這個方案可以讓固態水開始融化。另外一個就是使用飛船上的太陽帆反射陽光。除了太陽反射，也有人設計了牽引固態氨的小行星撞擊火星，以產生高溫和導入氨氣，太陽會將氨氣分解成溫室氣體。從化學家的角度，有人參考地球上氟利昂是非常好的溫室氣體，提出方案可以在火星上建立機器人工廠生產全氟碳合物，以形成溫室氣體使火星變暖。生物學家在這方面也有自己的方案，那就是培育特殊細菌，將氨和水轉化成氨氣，或者將水及二氧化碳轉成甲烷，或者乾脆培訓能在火星風化層生活並釋放氟碳合物的細菌。

另外一個大的改造就當前有毒的大氣。火星空氣中95%是二氧化碳，氧氣含量不到1%.。 而地球空氣含氧在20%,70%是惰性氣體。人類在超過5%的二氧化碳的空氣中就會昏迷。這個將是長期過程。初期科學家會引入細菌和原始植物，隨著植物的適應和變多，氧氣會越來越多，二氧化碳會越來越少。另外一個方向就是改善人類自己的基因，使新的人類DNA讓人類可以在高二氧化碳濃度中正常呼吸而不至於中毒。

登陸火星並成功在火星上生存下來是一個大項目。除了要解決各類困難和設計對應的方案外，巨大的落地成本也是要解決的問題。募捐能解決一部分，另外通過火星直播也能解決一部分。再就是把登陸火星做成旅遊或者移民類似的活動也能籌集到大筆的資金。除了籌款外，有效降低各類流程和硬體成本也是必要的，如埃隆馬斯克已經成功的實施火箭回收利用就是很好的降低單次成本的方式。

登陸火星任重而道遠，需要幾代甚至上10代人的持續努力。相信以目前科學發展水平的進步，和我們對火星的持續理解，進展會大大突破。