如何去火星以及在那里定居？
王丢兜 @ 2015.10.01 , 05:00 下午[-]
关于这颗红色行星有一些东西——它那么近，但又那么远，荒凉而又也许不是完全无法居住的——让我们梦想着有一天去那里。下面是从畅销书《火星人》(马特·达蒙主演的改编电影本周五上映)里的虚构世界，到我们仍然需要破解的技术，来看这个发展轨迹会是怎样的。
与《火星人》作者安迪·威尔的问答
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它以一个噩梦开场：一名宇航员被拉下在火星，必须在敌对的行星上生存。《火星人》作者前软件工程师安迪·威尔在书中包含了这么多技术细节——轨道轨迹，把空气变成水所需的分子运动——以致你可能会认为载人火星任务将是轻而易举的事。别急着定论，威尔说。首先，我们不应该这么惦记着人类实际抵达火星表面。
在书中，火星任务几乎已经变得例行公事。你认为我们会很快把宇航员送上火星吗？
我怀疑第一次载人探索实际上会是在火星表面上的复杂机器人和呆在轨道上的人类。
为什么这么说？
无人探索的挑战之一是机器人必须自己着陆——火星可以说是探测器坟场。但想象一下，他们派出七个探测器进入行星上方的停泊轨道，然后他们派出人类。现在我们就有人类在轨道上，并能与探测器即时通信。人类能确保探测器正确着陆。
那么送宇航员去火星表面值得吗？
哦，是的。为什么埃德蒙·希拉里爵士要登珠峰？[笑]，但很难证明额外的成本和风险。不过，如果地球上出现灾难，我想让人类能够生存下去。不像一些组织所说的，现在我们的技术还达不到殖民火星，但最终我们能做到。
你认为科幻能影响(或启发)政策吗？
事情会引起公众关注，如果这是我的书的一个副作用，那我很高兴。NASA不会从我这里学到什么——我只是一个空间爱好者。我所要做的一切就是足够令人信服地胡编乱造事情，让你认为它是真的。
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去那里的计划
仅仅因为所有迹象都指出火星是一片贫瘠荒地，并不意味着人们没有足够多的到那里去的想法，下面是一个概述。
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生活在火星上的利弊
火星生活会带来一些严重的挑战。你所需要的就是一个开放的心态——以及明白你已经不在堪萨斯了，而且永远不会再看到堪萨斯。
火星离地球1亿4千万英里
赞成
如果地球被陨石或致命传染病击中，火星上的人应该会没事。人类会生存下来祸害另一颗行星！
反对
光——和无线电波——在两行星间需要3到22分钟传播，这样的Skype会很烦人。
火星表面的重力是地球的三分之一
赞成
未来火星运动员会长得更高，用相同力气能跳得更远。篮球会变得更有趣。
反对
如果他们要在地球上打NBA，火星队就完蛋了——在地球重力下比赛就像穿着水泥鞋。
火星大气密度是地球的1%——而且大部分是CO2
赞成
低密度大气使发射进入轨道容易得多，可以促进关键的补给之旅。
反对
对宇宙射线的防护少得多，可能使得那些补给行程需要层层包裹铝箔。
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我们将如何殖民这颗红色行星
根据《我们将怎样在火星上生活》的作者Stephen Petranek，地球人已经拥有成为火星人的大多数技术超过30年，我们缺少的是意志和动力。现在像Elon Musk的SpaceX的私人努力和火星直击、火星一号、火星灵感等其他项目正在提供一些这种决心，下面是一些他们将面对的技术挑战。
1. 解锁水
火星上有大量以冰川和极地冰盖形式存在的水。另外，土壤含H2O可高达60%。但我们需要以某种方法解锁它。如果这失败，华盛顿大学的研究者们有一个B计划：一种叫做水蒸气吸附反应器的设备，这是可以从空气中提取水的工业级除湿机。
2. 制造空气
水将是很重要的，因为我们需要它来制造氧气。(你可能还记得学校里学到的，不过以防万一：伸两个电极在水箱里，打开电源，正极就收集氧气，而阴极产生氢气。)当NASA在2020年发射好奇号的继承人时，该机构将测试一个用类似过程把氧气从火星大气中的CO2分子中分离出来的设备。
3. 调高温度
地球化改造！首先，也许用巨大的阳光反射镜提高温度，冻结的气体会释放出来形成更致密的大气并造成温室效应。水会流动，植物会生长，释放氧气。如果火星上曾经存在过生命，也许它可以再次存在。
它将会是什么样的
HI-SEAS III火星模拟项目的任务指挥官Martha Lenio告诉我们真正将面对什么。
对于为期三年的太空船任务，你需要弄清楚你需要什么备件，当你远离地球的时候如何修理东西，以及如何处理废弃物。我对于带上足够太阳能电池和氢毫不犹豫。我可以看到我们循环水和堆肥废弃物。我相信我们可以做到能回地球或者有再补给的任务，但我看不到一种能够在火星上可持续地生活的方式，我们都还没有弄明白如何在地球上可持续地生活——而火星非常严酷。
火星任务时间线
下面是去往红色行星的美国任务的简史。
X 表示失败的任务
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X 1964：水手3号 防护罩抛弃失败，增加的重量使其偏离轨道。
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1965：水手4号 完成成功飞掠，传回图像和行星大气读数。
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1969：水手6号和7号 完成研究表面和大气的飞掠，以确定火星是否有生命。
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X 1971：水手8号 飞掠任务发射时引擎和航天器分离时故障。1971：水手9号 成功抵达火星轨道，成为第一个进入另一个行星轨道的航天器。
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X 1993：火星观察者 抵达行星前3天与轨道器失去联系。
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1996：探路者 将6轮漫游车旅居者号带到火星上。
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1998：火星全球勘探者 成功进入火星轨道研究其地形和表面构成。
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X 1999：火星极地着陆器 进入大气时失去联系至今。
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X 1999：深空2号 试图穿透火星地表对土壤取样的两个探测器，失去联系。
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X 1999：火星气候轨道器 错过目标轨道高度后消失在火星上层大气中。
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2001：火星奥德赛轨道器 安全抵达火星并作为勇气号和机遇号的通讯中继。
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2003：勇气号任务 研究大气；描述岩石和土壤特征以及寻找水的迹象。
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2003：机遇号任务 和勇气号相同。
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2005：火星勘测轨道器 研究火星气候并调查未来任务的着陆地点。
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2007：凤凰号着陆器 研究火星北部纬度的水历史和可居住性。
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2001：好奇号 至今送往红色行星的最大漫游车成功发射，它还在跑着！
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2013：Maven轨道器： 研究大气层。
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2020：NASA 该署计划发送好奇号的继任者。
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2021：火星灵感 计划在火星和金星作引力弹射以示范其技术的私人项目。
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2026：SpaceX 将发射载人任务并建立火星基地，据推测。
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2030：NASA 有送人去火星的模糊规划。
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