每个人都向往能有一场太空旅行，但是深度太空旅行需要数年时间才能到达遥远的目的地，这种旅行方式显然无法大规模普及。最近一家名为SpaceWorks的公司正在尝试解决这个难题。这家公司由美国航空航天局创新先驱概念项目资助，它的目标是先实现“相对较短”的5500万公司火星旅行。

虽然相比其他星际旅行，火星旅行航程较短，但是依然需要耗费数月时间。在SpaceWorks公司的构想中，三至四名星际旅行乘客将被固定在壁橱大小的空间中，到达火星短暂停留之后，乘客又要爬回这个狭窄的小空间。宇宙航行枯燥无聊，乘客在数月的时间中只能默默忍受。

普通火星旅行需要耗费数量惊人的资源：美国航空航天局预计，宇航员居住模块需要380立方米的体积，整个模块重量28000公斤，六名宇航员来回路上需要准备13000公斤食物。假如采用SpaceWorks公司的设计方案，乘客处在一种停滞的状态，需要的空间和食物都相对较少，这将让居住模块重量整体减少14000公斤。这样一来，只需推力较小的引擎即可航行，同时也减少了燃料消耗。

在这种火星旅行过程中，乘客将处在“低活跃、低代谢状态”，这很接近科幻小说中的“冷冻休眠”。虽然人类本身并不会进入自然冬眠状态，但是人们却可以在几天中保持类似冬眠的状态。在医疗上，这被称为“低温疗法”，在一些创伤治疗后，医院将在几天时间内把患者的体温保持在一个很低的温度，让人体把所有的能量都集中到治愈创口上。

在SpaceWorks公司的宇宙旅行方案中，乘客将通过静脉进食营养素来获得能量，但是这种方式已经被证明不适合长期使用。除此之外，这套宇宙旅行方案还有不少需要完善的地方，不过它的出现表明，真正的星际航行已经离我们原来越近了。 

※人类登陆火星，面临哪些障碍※

继“探月”计划后，中国人又吹响了“取火”的集结号。日前，国家国防科工局发布中国第一个火星探测器和火星车外观设计构型图。同时，面向全世界征集“中国火星探测工程名称和图形标识”。

在科学与影视界享有崇高地位的“双栖明星”火星，实际上是“航天器的墓地”。从1960年前苏联发射第一艘火星无人探测飞船开始，世界各国现已发射逾30个火星探测器，任务成功率仅为46%。而且，至今人类还没有载人火星飞行的经历。

美国航空航天局预计，最快20年内，人类才有可能登陆火星。那么，火星到底有何奥秘？和登月相比，人类登陆火星还需克服哪些特殊困难？

“火星可能是地球的未来”

在中国古代，火星被称为“荧惑”。这是由于火星表面呈红色，常给人“荧荧火光，离离乱惑”的感觉。古埃及人则把火星当做农耕之神来供奉；古希腊人、古罗马人将火星视为战神的化身。

“目前人类发现的所有星体中，火星是最适合改造的星球。”中国科学院院士欧阳自远介绍，火星与地球有许多相似之处：如地球上的一天是23小时56分，火星是24小时37分，因而二者有几乎相同的昼夜；地球的轨道面和赤道面的夹角是23度27分，火星是25度11分，故它们有着相同的四季变化。

不少科学家认为，“火星可能是地球的未来”。在美欧科幻电影中，“移民火星”的场景更是隔个一两年就会上映。为让这个梦想变为现实，美国航空航天局正在积极研发各种火星宇航科技。

其中，最具科技感的是猎户座飞船。2018年，它将先执行飞往月球背面的无人测试任务。至于载人飞往火星，还有一些核心技术需要克服，如载重和动力问题。目前，美国科研人员正在验证离子推进器技术，以便达到荷载更重、速度更快的目的。

星际旅行的微重力影响

火星是地球的近邻，同属太阳系的类地行星。但这个近邻，最远时相距超过4亿千米，最近时也有5500万千米，且每15年才有机会如此“贴近”。

这样的距离挑战，导致人类往返一趟火星，差不多需要一年半的时间。这段时间里，宇航员需要的食品、饮料、氧气及飞行的燃料等，都要随舱储藏或“生长”。这里面，除了必不可少的绿色蔬菜种植技术外，还需要配备一套先进的液体循环系统，以便处理和回收尿液、汗液和冷凝水。

同时，登陆火星还有宇航服问题。当年“阿波罗”计划中的登月服，在地球表面重量约100千克，在月球表面重量为十几千克，人穿上在月球表面活动还是可以接受的。但这套服装在火星表面的重量将达40千克，穿着如此重的衣服在火星活动，是不是有点“压力山大”？因此，登陆火星的宇航服在地面上的重量，应该不超过50千克，且功能需更加完善。

“我们还没有实现登上火星伟大设想的另一个重要原因，就是无法解决长期星际旅行中，微重力环境下对宇航员身体产生的负面影响。”腾讯《大家》专栏作者、博士崔娅铭介绍，太空中最常见的微重力影响，就是“肿脸”和“鸟腿”现象。在微重力环境中，心脏仍然习惯于用更大的力量将血液泵到人类的上半身。于是，宇航员上半身的血压总是过高，感觉就好像被倒挂起来；而腿部由于血压较低、血量较少而变得很细。同时，宇航员的骨骼肌肉系统会逐渐退化，甚至还会发生失去方向感和免疫力降低等症状。

解决所有这些由重力变化导致的生理失调，根本上讲，需要创造出“人工重力”。这在理论上是可行的，可以通过舱体高速旋转和加速度运动来实现。但在飞船中，由于空间和能量的限制，如何做到这一点还需进一步验证。目前，宇航员所能做的预防身体机能失调的方式就是加强运动。

※NASA为探索火星造势：一切还得感谢星际迷航※

据国外媒体报道，在《星际迷航》系列科幻影视中，宇航员致力于追求未知世界和未知旅程，不断探索无人涉足的太空深处。如今，美国宇航局正在按照这一50年前的设想将人类的火星之旅提上日程。

美国航空航天局太阳系探索计划执行官戴维·拉维（Dave Lavery）指出，“美国航空航天局与《星际迷航》的共同之处在于二者都在不断探索和拓展人类现有的认知层次，就宇宙的根本进行不断理解和交流。”

从拉维记事起，他就是一个科幻小说迷。伴随着阿波罗时代他不断成长，因科学和太空而着迷。《星际迷航》对于其产生了根深蒂固的影响。终其一生，他见证了美国航空航天局将通过无数方法将科幻变为现实。

拉维表示，“《星际迷航》让人们看到我们作为一个国家、一个星球，可以齐心合力，对美国航空航天局或是其他机构的太空探索项目提供帮助或是产生影响。这就是我们今天所作的工作。”

拉维最喜欢的《星际迷航》中的一个情节来自于第二季的《行动片段》。在这一集中，企业号太空船降落在一个名为Sigma Iotia II的星球上，这里的环境有些类似于上世纪20年代美国城市，当地居民气势汹汹，随身携带着冲锋枪。事实证明，这座城市是对二十年代芝加哥的仿造，是由另一艘在一百年前失踪的地平线号太空船成员所创造。

拉维表示，“这让我思考的是，如果有外星生命在未知星球上，我们应当认真思考我们如何向他们介绍自己，而他们将会如何介绍自己。只有在合适的情况下，我们才不会因此而对自我认知产生影响。在我们开拓地外疆域时真的需要好好思考。在我们登陆火星之前应当对其进行深入调查理解，因为我们一旦涉足火星，它就不再是原来的火星。”

火星之旅

《星际迷航》的一个基本主题就是探索太空，这正是美国航空航天局正在尝试的事情，尽管这件事情并不像《星际迷航》中的企业号太空船员一样轻而易举。

像《星际迷航》中所提到的曲速引擎还尚不存在。以人类目前的技术前往火星大约需要180天左右。这个路程非常遥远，要知道宇航员前往地球轨道上的国际空间站仅仅需要6个小时。

美国航空航天局太空技术任务部高级技术人员杰弗里·希伊（Jeffrey Sheehy）指出，“未来能够登陆火星，过去几十年我们一直在致力于开发相应技术。”

希伊补充说，目前正在开发的技术能够保证载人飞船有足够的动力前往火星。飞船还有生命支持系统，譬如可以从火星大气中制造氧气。不过希伊也指出，宇航员需要在火星上学会自主生活，就像开拓者在北美洲拓荒。换句话说，他们不得不做许多事情，就像马特·达蒙（Mark Watney）在《火星救援》中所作的那些。

希伊表示，美国航空航天局的科学家正在研究如何利用火星资源，正在开发相应的应用技术。

拉维称，“我们很高兴正在向火星迈进，我们的未来正朝着《星际迷航》而努力。”

※“改造”火星三部曲※

假如人类成功登陆火星，接下来该怎么改造让其面貌“焕然一新”，以便适合人类居住呢？

第一步：升温。目前，火星上的气温徘徊在零下62℃，且昼夜温差较大。因此，人类有必要通过温室效应将火星温度大幅提升。这一操作的具体方法是，在地下储藏有全氟化碳（一种强大稳定的温室气体）的火星土地上建起开采工厂，通过合适的技术手段将其释放到大气中。

第二步：构建大气。当前火星大气的厚度，仅有地球的百分之一。而若要水保持液体形态，这个数字至少需提高到30%。在此之前，人类必须弄清火星大气中难有二氧化碳的原因。如果二氧化碳是由于与火星表面某种元素发生作用而被禁锢在土壤中，那么改造的希望将变得非常渺茫；如果并非这样，而是被紫外线、太阳风破坏或者吹走等其他原因，那么人类就还保有造出一个合适大气层的可能性。

第三步：释放液态水。之所以用“释放”而不是“带来”，原因在于水源自火星本身。尽管整颗行星看上去荒凉一片，但美国的勘测轨道飞行器发现，春夏两季时，火星赤道附近有水流过的迹象。同时，雷达扫描的结果同样暗示，火星表面之下可能藏有巨量的冰冻水。

当然，理论上的设想再怎么完美，现实操作时一定不会这么简单。从这个意义上看，对火星的改造，将是人类未来开拓更广阔宇宙事业的基石。