美國已經有五輛火星車登陸火星人類何時才會跟隨？

美國太空總署的毅力號成為到達火星的第五輛火星車，那麼人類何時才能最終實現載人遠征火星的目標呢？

美國太空總署目前的月亮女神計劃（Artemis Mission）其實是一個登陸火星的先導計劃。美國太空總署署理行政主任史提夫·召積奇（Steve Jurczyk）重申他對美國太空人能夠在2030年代中期踏足火星的願望。

雖然火星之旅在技術上已經可以做到，但專家表示，由於資金的不確定性，登陸火星可能仍然需要數十年的時間才會實現。

太陽神計劃的設計師華納·馮·布朗（Wernher von Braun）在1969年登月之後隨即著手進行火星飛行任務，但這個計劃，像其後的許多計劃一樣，從未優先考慮。

是什麼讓它變得如此困難？首先，純粹的距離。前往火星的太空旅程必須行駛約二億二千五百萬公里，具體取決於地球和火星之間的相對位置。這意味著長達數個月的旅行，太空人將面臨兩個主要的健康風險：輻射和微重力。前者增加了罹患癌症的終生機會，而後者則降低了骨密度和肌肉質量。如果出了問題，都必須在地球上解決。

話雖如此，科學家從太空人到月球和國際太站的任務中學到了很多教訓。哈佛大學-史密森天體物理學中心的天文學家莊尼頓·麥道爾（Jonathan McDowell）說：「我們已經在國際太空站上證明太空人能夠生存一年半的能力。」他補充說，有關如何執行火星任務的一般想法已經存在，只是缺少細節。

太空諮詢公司（Astralytical）的創辦人，行星科學家羅拉·福奇克（Laura Forczyk）說，減少旅途中長期暴露在輻射危險的一種方法是更快到達那裡。這可能涉及使用核熱推進技術，產生的推力遠大於傳統化學火箭產生的能量。麥道爾說，另一個可能性是建造一艘綁有水容器的太空船，吸收太空輻射。

到達那里後，我們將需要找到在含有95％二氧化碳空氣的呼吸方法。需要在太空船上配備將二氧化碳轉化為氧氣的儀器。其它解決方案包括將火星兩極的冰分解成氧氣和氫氣，同時也為火箭提供燃料。

由於火星極薄的大氣層和缺乏保護性的磁層，因此強烈的輻射對太空人也具有挑戰性，因此需要對庇護所進行良好的屏蔽，甚至要建築在地下。

美國太空總署的第一位火星計劃主管斯科特·哈伯德（Scott Hubbard）如今在史丹福大學工作指出，可行性的決定歸根到底是我們願意承受多大的風險。他表示，在太空穿梭機的時代，要求太空人面對的死亡風險增加不超過百分之三。他還補充說：「美國太空總署的觀點，根據任務的不同，遠程太空任務死亡風險在10％到30％之間，因此必須採取了更積極或開放性的思維。」

福奇克說：「這可能涉及提高太空人在他的一生中可以承受總輻射水平，美國太空總署必須仔細考慮這一點。」不過專家一致認為，派人登陸最大的障礙，是獲得美國總統和國會的支持。

麥道爾說：「如果人類作為一個物種，特別是美國納稅人，如果決定在登陸火星計劃投入大量資金，那麼我們可能會在2030年代實現這一目標。」

美國總統拜登尚未表態他對登陸火星的構想，儘管白宮新聞秘書珍·莎琪（Jen Pskai）本月表示，月亮女神計劃得到政府的支持。儘管如此，美國太空總署仍然面臨預算限制，預計不會實現2024年將太空人送回月球的目標，亦即是派人登陸火星遙遙無期。

由億萬富翁伊隆·馬斯克（Elon Musk）創立的太空探索科技公司（SpaceX）是否能擊敗美國太空總署，完成在2026年進行首次人類飛行任務的目標？

馬斯克為此目的一直在研發下一代星艦火箭，儘管在最近的測試中，兩個雛型機以降落時發生爆炸，但是他能夠承擔風險，而作為政府機構的美國太空總署卻無法為其提供有價值的數據。

最終，太空探索科技公司可能比美國太空總署選定的火箭太空發射系統（Space Launch System）更具優勢，該系統受延誤和成本超支困擾。但是，即使是世界上最富有的人之一，也無法負擔登陸火星的全部費用。

哈伯德認為，公私營合作的可能性更大，太空探索科技公司提供運輸服務，而美國太空總署解決許多其它問題。

【圖、文：節譯自物理學機構網頁】