２０１０年的６月３日，必定会载入世界航天史册。因为从这一天起，人类将踏上“寻访”火星的漫漫之旅，为期５２０天。由俄罗斯组织的“火星－５００”试验，是人类首次模拟登火星的载人航天飞行试验，将模拟发射飞船、飞向火星、着陆到返回地球的全过程。中国志愿者王跃成为“奔赴”火星的第一个中国人，将全程参与该试验。无独有偶，美国总统奥巴马在４月１５日公布的太空计划中称，将在２０３０年左右实现载人绕火星飞行。一时间，火星仿佛离人类越来越近。那么，人类要实现火星之旅，需要跨过哪些门槛呢？

　　“火星－５００”考验宇航员承受力

　　“火星－５００”是由俄罗斯组织多国参与的项目。由６名志愿者在地面密闭试验舱内模拟往返火星的飞行，试验共分３个阶段：２５０天从地球飞往火星的虚拟飞行；３０天火星地表停留；２４０天返程。总共持续５２０天。由于从飞船发射、飞向火星、火星着陆到返回地球的一系列过程，需要５００多天，因此该试验项目被称为“火星－５００”。

　　这个项目主要由俄宇航局出资，俄生物医学研究所负责组织大量试验。欧洲宇航局科学家麦克·赫普纳称，该项目主要检验人在探测外空活动中的长期承受能力，以及在如此长的时间内宇航员之间的相互协调能力，同时了解可能出现的各种危险。赫普纳说，“虽然我们已有宇航员飞往国际空间站的经验，但火星之旅完全是另一回事。”

　　中方参试项目负责人李莹辉对国内媒体介绍，“火星－５００”的主要任务是，了解长期密闭环境下乘组人员的健康状态及工作能力状况，特别是获取超长飞行时间、资源有限、无法实施身体及心理特殊治疗等条件下的相关数据。这样漫长的过程对人类的耐受能力提出挑战。同时，整个试验所需资源要求一次装备到位，中间不再补给。这无疑对长期飞行所需的运载配给能力提出了考验，比如食品要求保质期两年以上等。

　　与俄罗斯模拟登火星不同，已成功实现载人登月的美国人提出要实际登陆火星。据美国《华盛顿观察》周刊报道，在奥巴马４月１５日公布的太空计划中，希望２０１５年设计出新的重型运载火箭，在２０２５年首次载人飞往月球之外的更深太空，并实现首次载人登陆小行星，到２０３０年左右载人绕火星飞行并返回。“随后将是载人登陆火星，希望能在我有生之年看到。”奥巴马说。

　　飞抵火星要在轨组装庞大飞船

　　早在２００４年８月，欧洲航天局就公布了《火星载人任务：全面架构评估》报告。这份报告称，一次载人火星任务需要先运送１３５７吨（首次需要１５４１吨）物资到低地球轨道，其中１０８３吨是燃料，其他则为宇航员所需的补给等。这需要俄“能源”重型火箭发射２１次，每两个月发射一次。在地球轨道上组装完巨大的火星飞船就要４．６年，工作量相当于平均每年建设１．５个完整的国际空间站。

　　这还只够６名宇航员到达火星轨道，其中登陆的３人可停留火星表面约３０天，有两周时间可出舱７次，但只能勘测５公里以内范围。如果事先向火星运送基础设施和补给，或者就地利用资源，一次性运输任务虽有所减轻，但整体工作量和难度会更大。比如事先安排货运任务，就会反过来要求登陆飞船高精度着陆，才能找到事先降落的物资。

　　飞船前往火星的转移轨道需要７个月，在火星附近停留１８个月，返回需要７个月，一共两年零８个月。为了使在火星上停留的时间最长，从低地球轨道出发的合理时间是２０３３年４月，返回地球以２０３５年１１月为宜。这也是奥巴马以本世纪３０年代为初步目标的依据之一。

　　这项研究的结论是：即使非常简化、功能有限的载人火星任务，也需要在轨组装相当庞大的飞船。因为要飞向火星，单程就超过５６００万公里，再加上绕火星飞行、登陆以及返回，需要携带大量燃料、航天员补给以及其他必需品等，飞船“身躯庞大”，以至于难以从地面上一次性发射成功，只好化整为零，分批次发射，在地球轨道上组装完毕，然后飞向深远外空。至于评估火星的可居住性，以及长期生存需要的火星资源利用，将是对火星表面详细勘测之后的事。

　　宇航员得不到外界帮助

　　不止于此，火星距离遥远，宇航员通过无线电波与地球完成一句对话需要４５分钟，这使同步指挥火星之旅成为难题。同时，宇航员还要远离地球家园，在狭小的飞船内禁锢近两年，他们的任何错误和失去联系都会是致命的，但宇航员们除了自己和带去的设备，没有任何东西可以求助。

　　美国航空航天总署对宇航员心理压力的后果已经有所领教。１９７３年，几名宇航员在“天空实验室”空间站上执行３个月的任务。因为感到工作过重，又得不到支援，他们罢工了整整一天，经过激烈的争吵才消除误会。

　　从２００２年起，美国航空航天总署在犹他州沙漠和澳大利亚南部内陆建造的火星模拟站，就开始观察志愿者的表现，结果发现长期封闭环境下的人际关系颇为微妙。２００３年在犹他州站，外出勘察的两组宇航员同时回到住舱，但第一组却不顾第二组有人头盔损坏，坚持要先进舱。显然，如果在火星上，这意味着同伴会有生命危险。

　　火星之旅所受辐射等于地上３７０年

　　迄今为止，人类只有２７名参与美国“阿波罗”登月计划宇航员，曾短时间飞出过地球磁场的保护之外，他们受到的辐射只是地球上的３倍。即使是处在地球磁场保护中的国际空间站上，宇航员也必须躲避时有发生的太阳耀斑引起的强辐射。科学家估计，一名飞往火星的宇航员在飞船中呆两年多，受到的辐射会超过１３万毫雷姆（一次Ｘ光胸透接受的辐射是１０毫雷姆），相当于在地球上３７０年受的辐射。而美国法律规定：包括宇航员在内的辐射环境工作人员，在整个职业生涯中所受的辐射，不得超过５０００毫雷姆。

　　目前，我们并不了解长期太空辐射将怎样影响人体，用美国航空航天总署科学家沃尔特·施墨林的话说：“我们不知道火星之旅中，宇航员受到的辐射是相当于他在家里抽烟３年，还是３０年。”（编者注：据美国学者研究，吸烟时产生的钋－２１０元素，具有一定的辐射性。）

　　根据现有的计算：宇航员执行飞赴火星任务，即使铝制飞船屏蔽掉约一半的宇宙射线，宇航员的患癌风险也要增加１９％。如果以最大风险考虑，加上人本来２０％的癌症风险，风险立即增加到３９％。这意味着最好情况下，一次火星任务就会使一名４０岁的宇航员超过辐射剂量限额。

　　目前，混凝土、液氢、水、富含氢的聚乙烯、主动电磁场等手段，在理论上都可以屏蔽辐射，但这些措施用在火星之旅上，要么不可行，要么就极为昂贵，携带一些干细胞用于修复身体损伤也只是想象。虽然曾４次乘航天飞机升空的老宇航员汤姆·琼斯说：“如果现在告诉我，因为去了火星，３０年以后会得癌症，我不认为是问题。”不过，奥巴马和他的科学顾问可不敢这么说。