到火星上去

21世纪中期人类活动的范围将限制在太阳系内。而且，水星和金星因其温度超过400℃不能成为21世纪人类活动的空间；也不可能把木星及其以远的行星包括在内，因为从地球到它们那里需要1000天。而火星的环境和地球相似：引力0.38G，表面温度—140℃～20℃，覆盖着一层很薄的大气层，从地球出发只需240天即可到达，因此，火星被视为21世纪人类活动的新场所。可以设想一下，到 21世纪中期，地球附近的人造天体——太空站、太空港——月球和火星将成为新的疆界，人类可以在这些地方从事自己的活动。目前，美国的一项火星探险计划正在着手实施。按照科学家的估计，这个火星探险队可能需7～8人，飞船重约200～300吨。现在有两个问题必须解决：首先，要能使宇航员适应在太空中长期的生活。我们知道，一个人就算不做任何工作，半卧在床，一昼夜也需要消耗1公斤的氧气才行，同时，由于二氧化碳总量达到20～30％时，宇航员就会窒息而死，因此还要考虑吸收二氧化碳的化学物质的重量，再乘以宇航员整个飞行所需的两年的时间，估计需携带6～7吨含氧气在内的化学物质。另外，火星飞船还需携带航天员所需的水和食物，若不考虑重复利用，一昼夜一名宇航员约需600克干食品及2000毫升的水，而进行长远的火星探险飞行，显然不能只派出1 名太空人，要知道仅火星登陆小组就会有 3 名成员。因此一路上，食品及水源需要 10吨左右，这可是一项沉重的负担，为了减轻这个负担，只有使用再生循环系统，该循环系统将由太空人、植物、鱼类和一些处理机器构成。宇航员一天的排泻物将与一些水混合，然后粉碎，经几道工序处理及微生物分解后，一部分作为植物肥料，另一部分混入一些饲料（可取自植物的根、叶、茎等）后喂给所饲养的鱼。
     这样，水份可以净化后重新使用，所消耗的东西可通过生物循环，以鱼肉以及蔬菜的形式再次作为食物供宇航员使用。至于工作能源，可以充分利用取之不尽的太阳能，而宇航员的氧气供应和二氧化碳的吸收均可由植物及专门培育的球藻类植物完成。经科学家估算，3 平方米的南瓜叶子完全可以产生满足一个人一天的氧气需求。而一个65升的充满水和小球藻的鱼缸能产生满足一个人几天之内的氧气及食品需求。由此可见，为适应长期的太空生活，这一套小小的生态循环系统还是蛮管用的。有了这样一系统，再加上像前苏联等国已有的长期太空生活经验，作一次两年左右的太空旅行看来是不成问题的了。在解决了长期太空生活的问题后，下一件事情就是如何建造并发射这艘前所未有的、重达几百吨的巨型宇宙飞船了。在这个问题上美国和前苏联科学家的意见不谋而合，他们都提出利用航天飞机或运载火箭将飞船的部件分批发射到环绕地球的轨道上，通过驻留在轨道空间站中的技术人员进行飞船的装配。一架航天飞机大约要作10～15次飞行才能将所需材料全部送上天，前苏联科学家甚至还提出建造新型的发射能力达100吨的大推力运载火箭，那样，只需2～3次就能将部件全部送入轨道。装配好的飞船看起来像个大飞翼，前面船头部分是驾驶舱，后面船身是宇航员休息及存放物资的货舱。在火星飞船背上还会背负一只小的登陆飞船。等到进入火星轨道之后，母船将在火星旁边的轨道上进行环绕飞行，而登陆飞船将带上3～4名登陆队员到火星上直接登陆，进行科学考察。考察之后，登陆队员将携带所得科学资料及矿物标本甚至生物标本（如果有的话）乘登陆飞船返回母船，然后返航回家。经过这次考察之后，人们将对火星有一个更加深刻的认识。到 21世纪中叶，正式的火星开发就会展开，并很快建造出火星城市，同时改造火星气候，使之适于地球人生活。这一切都还暂时是个幻想，但是在现有技术条件下，达到这一目标并不困难，也许真的就在21世纪的第一个十年，人类登上火星成为现实。