多年來，太空旅行取得了非凡的進展。1969年7月，人類第一次在月球上行走，而現(xiàn)在，僅僅50年后，人類就計劃在不遠的將來把人類送上火星。據(jù)美國宇航局稱，他們計劃在2033年將人類送上火星。美國已經成功地在這顆紅色星球上著陸了八艘宇宙飛船，包括機遇號和洞察號。雖然宇宙飛船對火星進行了特殊的研究，但它與人類親自探索還是有很大的不同。
盡管人類登陸火星的想法令人興奮，但在探索火星的過程中，我們會遇到許多問題。從長期的沙塵暴和異常高的輻射水平，到對食物供應和整體健康的擔憂，我們將有幾個障礙要克服—。讓我們來看看宇航員在旅途中面臨的10個最具挑戰(zhàn)性的障礙。
No.10：火星可能仍然處于火山活動狀態(tài)
在一項新的研究中，火星似乎仍有火山在活動。在火星南極的固態(tài)冰下，有一個20公里寬的液態(tài)水湖。雖然最初人們認為水保持液態(tài)是因為溶解的鹽以及來自湖面的壓力，但新的研究提供了一個截然不同的理論。這項新研究的結論是，鹽和壓力不可能阻止水結冰，火山活動是水保持液態(tài)的唯一可靠解釋。火星在過去絕對是火山活躍的星球，因為奧林匹斯山是我們整個太陽系中最大的火山。
根據(jù)這項研究，來自火星內部的巖漿大約在30萬年前到達了火星表面。它并沒有沖破地球表面，形成一座新的火山，而是留在了位于南極下面的巖漿室里。當巖漿房冷卻下來時，它會釋放出足夠的熱量來融化極地冰蓋下的水。他們認為，即使到今天，熱量仍在緩慢釋放。研究報告的作者認為，如果30萬年前有火山活動，那么現(xiàn)在很有可能仍在活動，這可能會給最終來到火星的游客帶來一個問題。
No.9：稀缺的食物來源
宇航員需要吃東西，在火星上種植食物將是一項非常困難的任務。事實上，由于土壤中含有高氯酸鹽，在沒有保護性溫室的情況下，農業(yè)需要幾百年的時間才能進行。高氯酸鹽是一種刺激性的化學物質，在任何植物生長之前，都需要將其去除。除了這些化學物質，引力也會造成問題，因為地球的引力只有地球的三分之一左右。盡管一些實驗已經證明，一些植物可以在國際空間站的微重力環(huán)境下生長，但這并不意味著它們可以在火星上生長。
2014年的一項研究顯示，在沒有化肥的情況下，番茄、小麥、豆瓣菜和芥菜葉能夠在模擬的火星土壤中生長50天，這是有希望的。但是把火星變成一個能夠種植植物的星球需要幾百年的時間，因為火星稀薄的大氣層中含有較多的氧氣。比方說，人類可以迅速改變大氣環(huán)境來種植植物，但冬天會帶來另一個巨大的問題，因為氣溫會下降到零下207華氏度。
No.8：必須永久的穿太空服
由于火星不適合人類居住，訪問火星的宇航員在旅途中必須穿永久的宇航服。宇航服必須有足夠的彈性，讓宇航員可以使用建筑材料，也可以使用不同的機器。此外，他們必須足夠舒適，讓他們住在里面。
至于那里的大氣層，相當于地球上25公里的高度，這意味著那里的空氣太稀薄，人類無法呼吸。除了稀薄的空氣，還有太多的二氧化碳和不夠的氧氣。由于冬天的溫度可以低至-207華氏度，宇航員需要溫暖的宇航服來保持他們的血液在全身循環(huán)。這些宇航服將是他們的生命線，所以它們需要被完美地制造出來，以便宇航員在前往我們這個行星鄰居的探險之旅中幸存下來。
No.7：創(chuàng)造一個人類文明可能并不容易
顯然，探索這顆紅色星球的宇航員不會在那里建立火星家庭，但有很多人談論有一天人類會永久定居在那里。這可能并不像聽起來那么容易。僅僅是缺乏引力和高劑量的輻射就足以嚴重損害胎兒。雖然有幾項實驗涉及老鼠、大鼠、青蛙、蠑螈、魚和植物，以觀察它們是否能在太空中成功繁殖，但結果一直沒有定論。盡管小鼠和人類明顯不同，根據(jù)所進行的實驗，目前人類在火星上成功繁殖看起來并不好。
No.6：登陸并返回
登陸火星將不會是一段平穩(wěn)的旅程。例如，當美國宇航局的洞察號宇宙飛船進入火星大氣層時，它的速度高達每小時12300英里。當它在大氣層中下降時，它必須減速到每小時5英里才能降落在地面。減速發(fā)生在不到7分鐘的時間里，美國宇航局的工程師們稱之為“7分鐘的恐怖”。
我們知道如何在這顆紅色星球上著陸，但是離開火星可能并不那么容易。火星上升飛行器將由液氧和甲烷提供動力，火星上的所有成分(氫、碳和氧)都是可用的。大氣主要是二氧化碳，所以相對容易得到。然而，鉆井取水將更具挑戰(zhàn)性，因為他們不能100%確定水下是否有水。假設他們能獲得燃料的必要成分，從火星惡劣的環(huán)境和大氣中起飛可能并不容易。
No.5：持久的沙塵暴
火星以其巨大的沙塵暴而聞名，其中一些巨大到可以用地球上的望遠鏡觀測到。大約每三年（火星上的三年），一場巨大的沙塵暴就會覆蓋整個紅色星球，被稱為“全球沙塵暴”。“沙塵暴的好處是最強的風只能達到大約每小時60英里，所以它們不太可能損壞任何航天器。另一方面，微小的塵埃顆粒傾向于粘附在表面甚至機械齒輪上。一個具體的問題是太陽能電池板，如果有足夠多的灰塵覆蓋它們，它們就不能吸收足夠多的陽光來為設備提供動力。
No.4：地形極其崎嶇，天氣寒冷
火星上非常粗糙和多巖石的地形可能會給航天器以及試圖在火星表面行走的宇航員帶來問題。這顆行星被巖石、峽谷、火山、環(huán)形山和干涸的湖床所覆蓋。2013年，“好奇號”探測車遇到了類似的問題，當時它到了一個地區(qū)，那里有看起來像尖刺一樣鋒利的巖石。這些鋒利的巖石很可能是風造成的。這些鋒利的巖石能把車輪壓癟甚至擊穿，更不用說它們在上面行走是多么不可能。
訪問這顆紅色星球的宇航員肯定不習慣它極低的溫度?；鹦巧系钠骄鶞囟仁?80華氏度，在冬天可以低到-207華氏度。他們需要特殊的宇航服來抵御寒冷的溫度。
No.3：輻射水平高，重力很小
由于火星的大氣層比地球稀薄得多，人類造訪這顆紅色星球時，將幾乎無法抵御高水平的輻射。事實上，他們不得不擔心兩種危險的輻射源。首先是來自太陽的危險耀斑，它們需要適當?shù)谋Ｗo。第二種是來自銀河宇宙射線的粒子，這些粒子幾乎以光速穿過太陽系，它們能傷害任何被它們擊中的物體，比如宇宙飛船，甚至宇航員自己。宇航服，以及航天器，都需要由能夠保護他們免受高水平輻射的材料制成。
另一個主要問題是火星上的重力只是地球上重力的三分之一。為了更好地理解，如果一個人在地球上重220磅，那么他在火星上的體重只有84磅。有幾個因素導致它的重力較低，如密度、質量和行星半徑。雖然這兩顆行星表面幾乎相同，但火星的體積僅占地球的15%，質量僅占地球的11%。雖然目前還不清楚重力變化對宇航員健康的長期影響，但研究表明，微重力的影響會導致骨密度、肌肉質量、器官功能和視力下降。
No.2：去火星的漫長旅程
甚至在宇航員到達火星之前，他們就必須忍受一段異常漫長的旅程。至于這段旅程實際需要多長時間，有幾個因素需要考慮，比如發(fā)射時行星在太陽系中的位置，因為行星之間的距離總是隨著它們圍繞太陽旋轉而變化。
雖然火星和地球之間的平均距離是1.4億英里，但它們之間的距離確實要近得多，這取決于它們圍繞太陽的位置。當火星位于離太陽最近的位置，而地球位于離太陽最遠的位置時，這兩顆行星就會彼此最接近。到那時，這兩顆行星將相距3390萬英里。當這兩顆行星位于太陽的相反方向時，它們之間的距離為2.5億英里。
據(jù)美國宇航局稱，理想的火星發(fā)射將需要大約九個月的時間。這就是到達那里需要的時間。再過九個月左右，他們就會返回地球，而不管他們在這顆紅色星球上停留多久。
No.1：精神和身體健康問題
除了崎嶇的地形、冰凍的溫度和沙塵暴，宇航員還必須擔心他們可能出現(xiàn)的心理和身體健康問題。從兩個高度不同的引力場出發(fā)的過程會影響它們的空間方向、平衡、機動性、暈車、手眼和頭眼協(xié)調。
在一個無人居住的星球上，遠離家人和朋友，被限制在一個狹小的空間里幾個月或幾年，對他們來說將是精神上的痛苦。他們的情緒、認知能力可能會下降。此外，他們可能會出現(xiàn)睡眠障礙、疲勞甚至抑郁。在一個封閉的地方，一個人很容易把細菌傳染給其他人，這可能會導致疾病、過敏或疾病。
最大的健康因素是火星上的高輻射水平，這可能會增加他們患癌癥的幾率。輻射會損害他們的中樞神經系統(tǒng)，導致他們的認知功能、行為和運動功能的改變。它還會引起惡心、嘔吐、疲勞和厭食癥。心臟和循環(huán)系統(tǒng)疾病，以及白內障，可能會進一步發(fā)展。
