——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
日前,中國(guó)首個(gè)火星模擬基地將建在青海省海西州德令哈市的消息引起了國(guó)內(nèi)外媒體的廣泛關(guān)注,也使得中國(guó)公眾對(duì)火星的熱情被點(diǎn)燃。其實(shí),這是一個(gè)由青海省海西州政府與中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)合作策劃的火星主題文化旅游體驗(yàn)項(xiàng)目。在火星上生活是否真如科幻電影中的一樣?人類(lèi)移民火星還需要多長(zhǎng)時(shí)間?該項(xiàng)目將給我國(guó)火星探測(cè)和火星研究帶來(lái)哪些影響?記者為此專(zhuān)訪了中國(guó)首個(gè)火星模擬基地主要策劃人、中國(guó)科學(xué)院月球與深空探測(cè)總體部主任劉曉群,請(qǐng)他從科普、科學(xué)、科幻三個(gè)維度詳細(xì)解讀。
1.模擬基地并非“火星殖民地”
記者:國(guó)內(nèi)不少媒體報(bào)道說(shuō)“這次建立火星模擬基地,是為未來(lái)登陸火星做準(zhǔn)備”,甚至有外媒說(shuō)“中國(guó)將在地球上建造其首個(gè)‘火星殖民地’”。這個(gè)項(xiàng)目到底是一個(gè)怎樣的項(xiàng)目?
劉曉群:目前,媒體對(duì)擬議建設(shè)中的中國(guó)首個(gè)野外火星模擬基地的報(bào)道存在誤讀。這次要建設(shè)的火星模擬基地,主要目的不是為未來(lái)登陸火星做準(zhǔn)備,更談不上在地球上建造首個(gè)“火星殖民地”。
這個(gè)項(xiàng)目的初衷是建一個(gè)太空探索主題的科普旅游設(shè)施。近年來(lái),國(guó)際上的火星探測(cè)活動(dòng)越來(lái)越活躍,中國(guó)廣大公眾尤其是青少年對(duì)火星的關(guān)注度和熱情很高,我們一直在思考,能不能以市場(chǎng)機(jī)制將天文科學(xué)、太空探索與文化旅游項(xiàng)目開(kāi)發(fā)相結(jié)合,打造一個(gè)火星科普基地。
2016年年初,我國(guó)首次火星探測(cè)工程正式公布,這個(gè)設(shè)想落地的大環(huán)境已比較成熟。于是,在2016年11月,我們簽訂了中國(guó)火星模擬基地建設(shè)項(xiàng)目合作協(xié)議,打造一個(gè)集荒漠旅游觀光、主題休閑度假、天文航天科普、影視文化活動(dòng)于一體的中國(guó)首個(gè)火星文化創(chuàng)意體驗(yàn)基地。
該項(xiàng)目主體由“火星社區(qū)”和“火星營(yíng)地”組成,“火星社區(qū)”是火星主題休閑度假文化園,包括智能化太空酒店、夏季露營(yíng)帳篷區(qū)、交互式火星體驗(yàn)館、互動(dòng)式數(shù)字天象廳、科普觀測(cè)天文臺(tái)、智慧農(nóng)場(chǎng)、智慧能源系統(tǒng)、全自動(dòng)氣象站和其他附屬商業(yè)服務(wù)設(shè)施等;“火星營(yíng)地”為由若干艙段組成的全封閉高仿模擬火星駐留基地,根據(jù)后續(xù)發(fā)展需要可逐步擴(kuò)展。
總體上講,中國(guó)首個(gè)火星模擬基地項(xiàng)目是人類(lèi)深空探測(cè)活動(dòng)和青海特色旅游資源有機(jī)融合的產(chǎn)物,可以滿足近年來(lái)公眾日益增長(zhǎng)的太空探索熱情和對(duì)了解火星的需求。當(dāng)然,該項(xiàng)目未來(lái)還可能與研究機(jī)構(gòu)合作,進(jìn)一步創(chuàng)建和提供相關(guān)科學(xué)實(shí)驗(yàn)條件,開(kāi)展火星相關(guān)的科研和外場(chǎng)實(shí)驗(yàn),如模擬火星惡劣氣象、復(fù)雜地貌、高度寂靜、深度隔絕等環(huán)境條件,開(kāi)展火星生存技術(shù)的綜合試驗(yàn)與評(píng)價(jià)研究及太空生存訓(xùn)練,光伏、光熱、風(fēng)能等新能源研究實(shí)驗(yàn),深空探測(cè)航天器有效載荷地面驗(yàn)證試驗(yàn)等。
2.人類(lèi)在火星上生活,并不會(huì)很美好
記者:“模擬”火星,一定先要知道火星是什么樣子。目前,人類(lèi)探測(cè)火星表面的環(huán)境搞清楚了嗎?火星模擬基地最終選址青海省海西州大柴旦紅崖地區(qū),是因?yàn)槟抢锏沫h(huán)境跟火星表面上相似嗎?
劉曉群:從1960年蘇聯(lián)發(fā)射“火星1960A”探測(cè)器開(kāi)始,人類(lèi)對(duì)火星的空間探測(cè)活動(dòng)已經(jīng)有50多年歷史了。目前已經(jīng)探明火星是一個(gè)與地球一樣擁有多樣化地形、表面基本上是沙漠、包裹在以二氧化碳為主要成分的稀薄的大氣之下的寒冷星球。一些科學(xué)家發(fā)現(xiàn),今天的火星曾經(jīng)有過(guò)火山活躍時(shí)期、有過(guò)大量的水、存在小天體撞擊形成巨大隕石坑以及瞬間洪水沖刷的痕跡等,火星表面情況基本上是清楚的。
經(jīng)過(guò)考察,選址在大柴旦紅崖地區(qū),是因?yàn)槟抢锏牡匦蔚孛?、氣候條件等在宏觀上都有類(lèi)似于火星的特征。比如說(shuō)當(dāng)?shù)刂饕孛矠榛哪脱诺?,有?jīng)過(guò)風(fēng)蝕雨蝕的紅土丘和干涸的河床,中心區(qū)域基本上沒(méi)有植被覆蓋等。此外,也要考慮其周邊已開(kāi)發(fā)或具有開(kāi)發(fā)價(jià)值的自然景觀情況、科研科普和旅游文化資源以及區(qū)位、交通條件等。
記者:人類(lèi)在火星上生活,到底會(huì)怎么樣?怎樣在地球上模擬體驗(yàn)火星生活?
劉曉群:基于目前國(guó)際上火星探測(cè)的科學(xué)發(fā)現(xiàn),人類(lèi)在火星上生活,應(yīng)該并不會(huì)很美好。因?yàn)榛鹦桥c地球相比,自然環(huán)境十分惡劣,比如火星表面非常干燥;大氣密度只有地球上的百分之一;一年中有1/4的時(shí)間都籠罩在漫天飛舞的塵暴之中;平均溫度很低,一年四季都是冰天凍地;晝夜溫差可以在100℃以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地球上的晝夜溫差。因此總體來(lái)說(shuō),火星雖處于科學(xué)上的“宜居帶”,但其現(xiàn)狀并不適合人類(lèi)生存。
在地球上模擬體驗(yàn)火星生活,在國(guó)內(nèi)外均已經(jīng)有先例。比如,2010年俄羅斯“火星-500”模擬火星載人航天飛行試驗(yàn)、2015年美國(guó)“夏威夷太空探測(cè)模擬實(shí)驗(yàn)”、2016年中國(guó)“太空180”大科學(xué)試驗(yàn)等。我們擬在“中國(guó)火星村”里建設(shè)類(lèi)似的火星體驗(yàn)營(yíng)地,規(guī)劃設(shè)計(jì)為若干艙段組成的高仿模擬火星駐留基地,初期主要包括起居艙、睡眠艙、健身艙、工作艙、醫(yī)療監(jiān)測(cè)艙、生物艙、輔助艙等艙段,這些艙段盡量仿造真實(shí)的太空艙和科幻中的外星基地。例如,艙內(nèi)的空間不會(huì)太大,吃的也可能只提供罐頭、方便面、壓縮餅干等食品,洗浴、如廁等也不會(huì)很方便。
我們?cè)O(shè)想,要盡可能讓參與者體驗(yàn)到在火星上的真實(shí)生活,到時(shí)候人們就會(huì)發(fā)現(xiàn),在火星上生活并不會(huì)如想象中那么容易和美好,要讓人們通過(guò)體驗(yàn)感受到,地球才是人類(lèi)最美好的家園,最終共同愛(ài)護(hù)和守護(hù)地球。
3.中國(guó)已有能力瞄準(zhǔn)更遠(yuǎn)的深空,探索火星
記者:既然火星目前并不適宜人類(lèi)生存,為什么人類(lèi)還對(duì)火星越來(lái)越感興趣?
劉曉群:實(shí)際上,隨著科技的發(fā)展,不僅是火星探測(cè),人類(lèi)對(duì)宇宙探索的熱情整體上越來(lái)越高。正如在1970年,美國(guó)航空航天局太空航行中心原科學(xué)副總監(jiān)厄爾斯特·斯圖林格博士寫(xiě)給贊比亞修女瑪麗·尤肯達(dá)的回信《為什么要探索宇宙》中所說(shuō):“太空探索不僅僅給人類(lèi)提供一面審視自己的鏡子,還能給我們帶來(lái)全新的技術(shù)、全新的挑戰(zhàn)和進(jìn)取精神,以及面對(duì)嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)問(wèn)題時(shí)依然樂(lè)觀自信的心態(tài)。當(dāng)人類(lèi)站在火星永久棲息地上時(shí),眼中一定是更加開(kāi)闊的宇宙?!?/p>
至于為什么是火星,也很好理解?;鹦呛偷厍蚴翘?yáng)系里的“兄弟”,有四季變化,火星上的一天時(shí)間與地球上一天相近,以及其他一些類(lèi)似的地方。在科研上,由于火星上很好地保存著能反映太陽(yáng)系內(nèi)早期歷史的地質(zhì)記錄,有助于幫助人類(lèi)認(rèn)識(shí)生命誕生的環(huán)境、行星演化過(guò)程以及生命演化和地質(zhì)演化歷史如何耦合。再加上最近幾年一些文化產(chǎn)品,特別是好萊塢大片,比如《地心引力》《火星救援》等科幻電影的熱映,使得人們對(duì)火星充滿了好奇。
所以不僅中國(guó),近年來(lái)世界主要航天國(guó)家都持續(xù)開(kāi)展火星探測(cè)活動(dòng),美國(guó)、歐洲、日本、印度、阿聯(lián)酋等都發(fā)布了火星探測(cè)的計(jì)劃。
記者:中國(guó)的火星探測(cè)計(jì)劃有哪些?跟國(guó)外相比處于什么水平?
劉曉群:我國(guó)的探月工程已開(kāi)展十多年了,大大提升了中國(guó)深空探測(cè)的整體實(shí)力,培養(yǎng)了一批經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)家?,F(xiàn)在,中國(guó)已經(jīng)有能力瞄準(zhǔn)更遠(yuǎn)的深空,首先是探測(cè)火星。當(dāng)前,根據(jù)國(guó)家有關(guān)部門(mén)已經(jīng)公布的計(jì)劃,中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)于2016年初已正式立項(xiàng),我國(guó)首次火星探測(cè)將采取軌道器加火星車(chē)聯(lián)合探測(cè)方式,計(jì)劃將在2021年前后實(shí)現(xiàn)火星的環(huán)繞遙感和著陸巡視探測(cè),在未來(lái)還要實(shí)現(xiàn)火星的采樣返回。
不過(guò),想要去火星,對(duì)哪個(gè)國(guó)家而言,都沒(méi)那么容易。在業(yè)界,火星有“航天器的墳?zāi)埂敝Q,火星探測(cè)初期約有三分之二的探測(cè)器都以失敗告終。探測(cè)火星有很多難題,比如運(yùn)載火箭、火星著陸區(qū)的選擇、測(cè)控、先進(jìn)有效載荷等。比如歐洲空間局最近的探測(cè)火星計(jì)劃波折重重,屢次推遲了發(fā)射的時(shí)間。
記者:國(guó)際上火星的探測(cè)主要還是無(wú)人探測(cè)嗎?有沒(méi)有把人送上火星的計(jì)劃?
劉曉群:美國(guó)航空航天局的火星探測(cè)計(jì)劃包括了將人送上火星。不過(guò),目前各國(guó)的火星探測(cè)都以無(wú)人探測(cè)為主,為將來(lái)載人的火星探測(cè)任務(wù)開(kāi)路。以美國(guó)為例,無(wú)人探測(cè)項(xiàng)目包括正在設(shè)計(jì)制造的火星2020漫游車(chē)、仍在火星表面探索的“機(jī)遇號(hào)”和“好奇號(hào)”火星車(chē)、仍在軌道上繞著火星探測(cè)的火星奧德賽探測(cè)器和火星勘測(cè)軌道飛行器,以及最近幫助科學(xué)家了解火星大氣發(fā)生了什么的MAVEN(火星大氣與揮發(fā)性演變)探測(cè)器等。
4.人類(lèi)移民火星短期內(nèi)不可實(shí)現(xiàn)
記者:有專(zhuān)家提出,人類(lèi)可能在未來(lái)20年就可以登陸火星,互聯(lián)網(wǎng)上還有一些關(guān)于移民火星的商業(yè)項(xiàng)目,發(fā)動(dòng)公眾進(jìn)行眾籌或捐款。對(duì)此,您怎么看?
劉曉群:前面談到,總體來(lái)說(shuō)火星的環(huán)境并不適宜人類(lèi)生存。暫且不說(shuō)將人類(lèi)大規(guī)模送到火星的難度,人類(lèi)移民到火星,首先就得面對(duì)惡劣的生存環(huán)境。我個(gè)人認(rèn)為,移民火星在短時(shí)期內(nèi),比如五十年內(nèi),仍然屬于科幻概念。
當(dāng)然,我并不反對(duì)科幻作品??苹脤?duì)于啟迪科學(xué)興趣、激發(fā)太空探索,包括火星探測(cè)熱情是有積極意義的。最重要的是培養(yǎng)、激發(fā)勇于探索的精神,我們相信人類(lèi)的天賦使命是走出地球,正如被譽(yù)為俄羅斯火箭之父的康·齊奧爾科夫斯基所說(shuō):“地球是人類(lèi)的搖籃,但是人不能永遠(yuǎn)生活在搖籃里,他們不斷地爭(zhēng)取著生存世界和空間,起初小心翼翼地穿出大氣層,然后就是征服整個(gè)太陽(yáng)系?!?/p>
不過(guò),不排除有人借火星移民項(xiàng)目“忽悠”公眾,大家一定要擦亮眼睛。
記者:火星的環(huán)境目前不適合人類(lèi)生存,那能否像科幻電影《火星救援》里的男主角一樣改造火星?
劉曉群:改造火星我相信最終一定會(huì)實(shí)現(xiàn),但并不容易。盡管人類(lèi)已提出一些改造火星的初步設(shè)想和行動(dòng)方案,比如人為增加火星大氣中二氧化碳等溫室氣體濃度,增強(qiáng)火星大氣層溫室效應(yīng),提高火星表面溫度。還有引種適宜在火星生存的植物,通過(guò)光合作用產(chǎn)生氧氣以改變火星大氣組分等。但從目前的技術(shù)狀態(tài)來(lái)看,還不太可能在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
總之,把火星改造得宜居,需要巨大的成本和長(zhǎng)時(shí)間的努力。對(duì)廣大公眾而言,地球正值壯年,我們不如好好珍惜和保護(hù)它,畢竟這是人類(lèi)目前唯一的家園。
?。ㄔd于《光明日?qǐng)?bào)》 2017-09-07 14版)
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