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夜读·南大 | 《赶往火星》

小南时光 2022-06-07


这是一个宛如科幻小说的大胆计划,可能正是因此,已故科幻大师阿瑟•克拉克为该书第一版(1996)作序。而跟科幻不同的是,祖布林书写的是科学事实。15年来,祖布林已成为无数耽于幻想的科学家与外太空探索者的民间英雄。


这一全新版本是该书的15周年纪念版,选择了NASA火星空间实验室即将大展拳脚之前出版。祖布林写道:对于我们这一代人和千千万万代的子孙,火星将是我们的新世界。


祖布林并没有费力气来解释为什么要去探索火星,他在这本书里用主要篇幅来阐述如何让这件事成真:200~300亿美元的合理预算,以及“轻装上阵”的登陆准则。要想让人类在火星上定居,不需要等到发明了庞大的行星际宇宙飞船、反重力推进系统或轨道空间基地,祖布林如是断言。相反,他在1990年发起的“火星直击”计划提议,把宇航员和他们的住所一块儿直接送到火星去,工具就是把他们送到地球轨道的助推火箭。之后,宇航员们就开始太空生活了,他们会种植温室植物,抽取地下水,动手制造需要的材料,建造商场大小的建筑,还可以在曾经活跃的火山附近的热区提取地热。总的原则是利用火星上自有的资源,“自给自足”。卡尔•萨根说:“祖布林几乎单枪匹马地改变了我们在这个问题上的想法。”




《赶往火星》


责任者:(美) 罗伯特·祖布林, 理查德·瓦格纳著

出版社:科学出版社

索书号:P185.3/H3



片段试读

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。


美国宇航局的新火星探测器为载人任务设置舞台和随机的“太空艺术”图片


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。


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