“火星500天”,为2035年探路

http://www.sina.com.cn 2008年01月24日14:11 世界知识

  子熙

  在莫斯科郊区一个高墙大院的深处,有一幢1970年建成的老建筑,外表平淡无奇,甚至有些老旧。苏联时期,这 幢建筑是航天部门一处秘密训练基地,里面有一个模拟太空舱,专门用于观察、研究封闭环境下宇航员的种种反应。这里曾是 禁区,据说只有英国《卫报》的一名记者在2006年获准进入。这名记者透露说,那里“阴森冰冷,到处锈迹斑斑”。不过 ,假如你现在登录欧洲航天局的网站,就可以找到一段长达六分钟的视频录像,里面有不少这个模拟太空舱的最新镜头。你会 发现,昔日“锈迹斑斑”的太空舱已经装饰一新,从天花板、墙壁到地面,都铺上了温馨舒适的木板,由欧洲航天局和俄罗斯 联邦航天局联合开展的“火星500天”计划,即将在这里实施。

  一切都像真的一样

  所谓“火星500天”计划大体是这样的:首先,欧洲航天局和俄联邦航天局通过公开招募的方式,筛选出36名志 愿者,分成两组,每组包括“正选”和“替补”两班人马,然后从2008年初开始,安排他们先后进入模拟太空舱,在里面 呆足105天。假如两组实验顺利完成,那么大约在2008年底的时候,最终确定的六名志愿者——两名由欧洲航天局选送 ,四名由俄罗斯方面提供——将被送进太空舱,进行长达520天的全封闭的模拟火星之“旅”。如获成功,“火星500天 ”将成为历史上持续时间最长的全封闭训练。科学家希望,志愿者最好是年龄在25岁到50岁之间、身体健康、熟悉英俄两 种语言,且职业最好是医生、生物学家、工程师或电子学家。

  模拟旅行的每一个细节都是航天专家精心论证的。首先是旅行时间。目前流行的观点认为,未来真正的火星飞行时间 跨度大概在18个月到36个月之间。计划最后确定520天,也就是17个月零一星期,往返各需要250天,中间20天 “在火星表面上度过”。不过,俄联邦航天局近来又表示,到实际操作的时候,这项计划可能延长到700天。

  其次,模拟旅行和未来真正的火星之旅要真实“同步”。六名志愿者将被关进总面积200平方米的密封舱里,四周 一扇舷窗都没有。一旦舱门关闭,他们就几乎和外界断绝所有联系,除非遇到十万火急的情况(比如说志愿者遇到自己无法解 决的医疗急救事件)。在模拟旅行中,志愿者只有一部无线电和外界保持联系,而为了保证同步模拟的真实性,通话时必须考 虑到无线电波穿越太空所造成的“延时”现象。这就是说,当志愿者已经“接近”火星的时候,他们发送的每一句话在20分 钟后“地球”才能收到,而指挥中心回复的指示也要20分钟才能反馈给他们。

  在520天的“火星之旅”中,他们有充足的太空食品,密封舱里还有个微型的人造温室,供他们自己种点蔬菜调剂 生活,换换口味。

  重新找回感觉

  这出航天“大戏”中,搭台的虽然是欧洲和俄罗斯两家,但主角实际是俄罗斯。2/3的志愿者由俄方提供,实验场 地也在莫斯科。苏联解体以后,虽然俄罗斯长期因为资金短缺而在太空探索方面捉襟见肘,但这却不能动摇它航天大国的地位 :2001年3月23日,在太空服役15年的俄罗斯“和平号”空间站成功坠入南太平洋销毁,这是人类第一次对大型航天 器进行“回收”;自2003年美国航天飞机“哥伦比亚号”失事后,国际空间站的人员和给养运输长期由俄罗斯的“进步号 ”和“联盟号”飞船承担;在载人飞行方面,从1971年开始,俄罗斯再也没有发生过航天员死亡事故,即使火箭发射失败 、飞船出现故障、飞船与空间站对接失败甚至二者相撞,航天员也都能安全脱险,俄罗斯航天员的事故死亡率远远低于对手— —美国。到目前为止,所有自掏腰包到“太空潇洒走一回”的富翁,都是通过俄罗斯完成太空旅行的。虽说造成这种现象的原 因,一方面归于美国宇航局从不接受自费上天的申请,但另一方面,俄罗斯载人航天技术的安全性和可靠性确实可以让善于精 打细算的亿万富翁放心签下巨额支票。

  在航天器发射方面,俄罗斯仍然以发射数量多、成功率高保持着世界领先水平。2004年,俄罗斯总共发射了23 枚火箭,全部成功升空。2005年,全世界一共发射55枚火箭,俄罗斯占了近一半(26枚),其中仅有三枚发射失败。 2006年底,俄联邦航天局宣布:“全世界45%的航天器发射任务是由俄罗斯实施的。”那一年,俄罗斯一共发射了25 枚火箭,美国发射了18枚,中国和日本各6枚。

  俄罗斯的航天产业在快步复苏。2004年3月9日,俄罗斯政府成功完成了机构重组,联邦航天局直接对政府负责 ,实际上获得了部级待遇,摆脱了工业和能源部这个娘家,从此有了更大的自主权和对外交往权,可以与外国合作者直接谈判 并签署协议,自主进行航天活动,协调一切与空间探索有关的企业和设施。地位的提升,有利于联邦航天局优化组合国内航天 资源,又简化了开展对外合作的程序。后者给俄罗斯航天带来的利益是双重的:既可以借此吸取国外的好经验,又能通过源源 不断的新任务(帮助外国发射航天器或者训练航天员)大赚外汇,后一点对长期饿肚子的航天局显得尤为重要。根据保守估计 ,这笔钱可能会有37亿欧元之多。

  从2004年开始,俄罗斯用于空间研究的经费逐年增加,当年是3.89亿欧元,2005年猛增到5.2亿,去 年一下子达到6.53亿欧元。

  2005年10月,俄罗斯国家杜马通过《2006~2015年联邦航天计划》,预计总投资2300亿卢布(相 当于65亿欧元),如再加上太空军事项目和“格洛纳斯”全球卫星导航系统,俄罗斯将在未来十年总共花掉162.6亿欧 元用于空间探索。

  《2006~2015年联邦航天计划》的出台,让俄罗斯空间探索的前景似乎一下子明朗起来。根据新的航天发展 战略,俄罗斯将建立一个全新的航天工业体系,把现有的100多家航天企业合并成10到11家综合公司,在满足未来军事 安全需求的同时,继续扩大民用产品和民用技术服务在世界航天市场上的份额。

  根据新的十年航天发展计划,俄罗斯在民用航天领域的活动将比以往任何一个阶段都活跃。首先是大力增加非军事卫 星数量。目前大约有90颗俄罗斯卫星在轨,其中2/3属于军用;预计到2015年,在轨非军事卫星的数量将不少于70 颗。

  在飞船方面,俄罗斯准备对两种型号的载人飞船和四种型号的货运飞船升级换代,以搭载更多乘员,装载更多货物( 主要向国际空间站运送更多建设物资)。多年以来,俄罗斯一直默默研制新型的可回收飞船——“快船”,它有可能成为新时 代的航天飞机。根据《真理报》报道,“快船”可以重复使用25次,运送人员进入轨道的成本只有“联盟号”飞船的1/3 。2007年8月底,俄联邦航天局对外宣布,将与欧洲航天局联手开发可飞往国际空间站、月球及火星的载人飞船。

  在深层空间探索方面,俄罗斯计划在2025年以前实现登月,2027年至2032年间在月球建立永久性基地, 并在2035年后尝试火星之旅——它与欧洲航天局联合开展的“火星500天”计划,就是一整套计划中的前奏。

  美国人在做什么

  2007年8月4日,美国宇航局的火星探索又掀开新的篇章。“凤凰号”火星着陆器冲天而起,朝着目的地飞行。

  如果着陆成功(预定着陆时间是2008年5月25日),“凤凰号”将降落在火星的最北端,伸出可以挖掘土壤的 机械臂东刨西挖,用三个月时间研究火星寒冷的北极地带是否曾经是一片适合微生物生长的好地方。依靠太阳能电池板提供动 力,“凤凰号”还将继续为火星表面是否存在水寻找证据,同时记录下火星表面从夏到秋的丰富气象信息。

  在加拿大,靠近北极圈的达文岛有一个宇航训练基地供美国宇航局使用。基地设在一个陨石坑里,外表就像个巨大的 火山口,环境与火星地表极为相似。长期以来,美国宇航局精选出来的宇航员一批接一批被送到这里接受训练。在长达数月的 训练过程中,宇航员要么呆在密封的“火星登陆舱”里,要么戴上头盔、穿上沉重的宇航服踏上“火星的红色土地”。这里距 离最近的居民点也要飞行一个半小时,只有直系亲属去世,他们才被允许离开。

  从时间跨度和挑战性上看,达文岛上的训练远远比不上“火星500天”计划吸引眼球,但是在火星探测领域,美国 人远比其他人更有发言权。2003年底,日本耗资200亿日元的“希望号”火星探测器还没接近火星就已经基本报废;2004 年的平安夜,欧洲第一个火星着陆器“猎兔犬2号”在着陆火星的当天即与地面失去联系;但是距此不到一个月,美国两部火 星探测器相继成功登陆并发回大量资料。美国人探测深层空间的能力确实令人叹服。

  即使如此,美国人仍然谨慎地认为,虽然无人探测飞船是载人飞船抵达火星的前奏,但是把航天员送上火星的计划在 2035年以前不太可能完成。

  如航天员能否长时间承受孤寂的飞行。欧洲航天局进行过一些非常残忍的实验,他们把几条狗长时间闷在密封舱里观 察,最后狗发了狂,拼尽最后一丝气力相互厮咬。这个实验间接地证明,未来的星际旅行,人类将要面临的挑战很大程度上可 能来自心理和精神层面,而不仅仅是技术问题。

  在模拟火星旅行中,志愿者要面临的心理挑战来自各个方面。欧洲航天局“火星500天”计划负责人说:“团队里 每个成员都清楚,旅行途中遇到的任何问题只有依靠自己解决”。在“火星500天”计划里,全部给养都在飞船“发射升空 ”前一次性补充完毕,那么长途“飞行”期间,“宇航员”可能突然出现对“饥荒”的恐惧。还有,志愿者会不会因为长期生 活在封闭环境里而变得感觉迟钝、终日昏昏欲睡?志愿者会不会性情大变,跟实验开始时相比判若两人?他们的免疫系统和各 项生理指标又会发生哪些变化?这些情况,俄罗斯人需要知道,欧洲人和美国人也同样非常重视。

  2007年,人类探索未知世界的行动变得异常活跃。国际极地年的启动,让南、北两极的科考活动变得频繁多样( 俄罗斯在其中扮演了重要角色)。在空间探索领域,“凤凰号”成功升空,“火星500天”计划三个月吸引了5000余人 报名;日本“月亮女神号”已经传回高清晰照片,中国的“嫦娥一号”也已将搭载的所有科学探测仪器全部打开,展开全面工 作。2007年,俄罗斯恰逢“火箭之父”齐奥尔科夫斯基诞辰150周年、第一颗人造地球卫星升空50周年纪念,它的空 间探测步伐,还要借着这股“东风”迈得更大。


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