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火星,這顆神祕的星球歷來是人們關注的焦點,火星一直被當作人們最有希望移民的星球,然而直到現在,人類的腳步最遠僅僅停留在月球上,換句話說,我們依然侷限在地球以及地球周邊有限的環境中。雖然我們還沒有把人送上火星,但將來我們也許能做到。與任何重大的人類探索一樣,無論是攀登珠穆朗瑪峰還是前往海洋的最深處,當我們把人類送上火星(並把他們帶回家)時,都將面臨許多障礙需要克服,因為登陸火星真的沒有那麼簡單!

宇宙飛船

首先,建造一艘能夠將宇航員安全送往火星的宇宙飛船是一個巨大的挑戰。國際空間站(ISS)的宇航員可以得到食物、水和其他補給,因為它離地球很近。但是火星之旅要持續6到9個月,這取決於行星之間的相對位置。這就意味著航天器將需要自給自足,它必須攜帶旅行所需的所有必要物資,或者能夠在船上生產。

飛船還需要為宇航員提供保護。在地球上,我們受到磁場的保護而不受太陽的照射,但在太空中,我們會暴露在太陽和宇宙輻射下,這些輻射會損害細胞,增加患癌症的風險。

宇航員的健康

人類火星任務最大的挑戰之一是保持宇航員的健康。長時間呆在太空會使人體發生很多奇怪的事情。當我們進入太空的微重力環境,首先發生的是體液,在地球上由於由於重力作用,血液會被“拉”到腳,減少並向頭部和胸部移動。但是在太空中,血液不會聚集在下面,會導致宇航員經歷一種叫做“頭重腳輕”的現象。

其他嚴重的影響包括骨骼和肌肉的變化。在太空中,骨骼密度以每月1%的速度下降,肌肉品質以每月3%的速度下降。這與地球上老年人在衰老過程中一整年流失的水平相當。

不過在太空中失去這麼多的骨頭和肌肉似乎不是什麼大問題,因為“失重”狀態意味著人類可以表現出明顯的超人力量,比如宇航員自己將衛星移動到指定位置。然而,當重新進入重力環境比如地球時時,肌肉和骨骼的損失會降低身體機能,並大大增加骨折的機率。

目前,我們應對這些影響的最好辦法就是鍛鍊。宇航員在國際空間站每天鍛鍊約2.5小時,包括心血管(騎單車、跑步)和阻力或重量訓練。然而,即使有這麼多的鍛鍊,宇航員的健康狀況在短短六個月裡下降了25%,所以宇航員到達火星時很可能處於虛弱和脆弱的狀態。

火星表面的威脅

一旦登上火星表面,宇航員們將再次暴露在重力下。但是火星上的重力只有0.38g(大約是地球的三分之一)。這意味著,在火星表面行走將比在地球上容易得多,但宇航員可能無法恢復旅途中失去的肌肉和骨骼。令人擔憂的是,如果他們在火星表面待久了,很可能永遠無法恢復原來的身體機能,那麼他們可能無法回家,即便能回家,他們也會因為地球強大的重力而不堪重負。

因此,科學家們正在尋找在長期太空探索中保持宇航員健康的多種方法,包括火星任務。他們試圖製造人造重力裝置,這樣宇航員就可以和他們一起適應地球環境。另一種可能性是振動平臺,就像現在地球上使用的那些,在衰老過程中幫助骨骼和肌肉再生。

登陸火星即便是再多的金錢也無濟於事,它牽扯到許多至關重要的因素。NASA已經宣佈在本世紀30年代載人登陸火星,希望這個夢想能夠在我們有生之年實現!

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