为什么重要？
为了探索而探索，即使没有眼前的、显见的益处。这是人类一直在做的事。
布雷特•德雷克在他的办公室里。墙边一字排开的画幅展现了在艺术家的想象中宇航员们可能会在火星上做的事。
（摄影：Brent Humphreys）
8月，美国宇航局（NASA）用一连串精准而大胆的方法，将一台名为“好奇号”（Curiosity）的1吨重的机器人漫游车放到了火星上。搭载这台漫游车的航天隔热舱打开降落伞穿过火星大气层，然后展开“天空吊车”让“好奇号”缓慢地安全着陆。这是一个令人兴奋的时刻：地球上的一些人正和1.5亿英里外的一套庞大而复杂的设备通信，这套设备启动的实验应该会提升我们对火星上是否存在或者曾经存在生命的理解。所以，几天后，当我前往NASA位于休斯顿的约翰逊太空中心（Johnson Space Center）时，我以为会看到人们仍然沐浴在巨大的光环中。诚然，休斯敦这个中心在“好奇号”项目中并不担任领导角色，其宇航员是从任务控制中心（Mission Control）获得指令。“好奇号”项目主要在位于加州帕萨迪纳的喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，由加州理工大学为NASA负责行政管理）里展开。但此次登陆火星毕竟是整个美国太空事业的一次非凡事件。不过，我发现在休斯顿，火星并不完全是个叫人高兴的话题，尤其是在这样一批人当中：他们相信探索这个星球的不该只有机器人，也应该包括人。
在广阔的约翰逊太空中心，布雷特•德雷克（Bret Drake）在主楼内一间狭长的办公室里工作。他已经编写了一份概要，阐述怎样让6名宇航员经过6个月的飞行到达火星、在火星上的一年半时间里做些什么，然后再经过6个月飞行回到地球。今年51岁的德雷克从1988年起就在思考这个前景了，他从那时起开始投入他称之为“超越近地轨道梦想的探索”的工作。在当时，他预期人类将于2004年再次登上月球，而到了现在这个时候，人类应该已经接近登上火星。这种可能性很快就被排除了，但德雷克一直在坚持着：1990年代末期，他撰写了让人类在2018年左右登陆火星的计划。如今，NASA的官方计划是在2030年代实现这个项目，然而经费削减已经抑制了该局研发许多所需技术的能力。实际上，这个项目在2008年完全停顿了下来，因为国会要求NASA俭省，禁止该局花费任何款项来推动实现人类造访火星。“火星在那时成了脏话，”德雷克哀叹道。他是NASA人类航天建筑团队的副总建筑师。国会在一年后撤销了这项禁令，但德雷克知道，NASA距离实践载人上火星的任务可能永远都会有20年之遥。
如果说，让人登上月球凸显了20世纪中期技术发展所带来的杰出成果，那么把人送上火星就是这种成就的21世纪版本。对宇航员而言，去往火星的航程将辛苦和隔绝得多：登上月球的阿波罗号上的飞行员们离开地球的距离从未超过3天，他们还能依稀遥望到地球熟悉的外貌，而去往火星的人们将看到地球缩小成了太空中数十亿个闪烁的亮点中的一个。着陆火星后，宇航员们将必须在一个寒冷彻骨、大风扑面的世界里生存下来。这里的空气不适宜呼吸，引力是地球上的38%。但如果德雷克是对的，我们可以让这样的旅行变成现实。他和NASA其他的工程师知道需要些什么，包括让人类能够穿过火星大气层的着陆设备，以及在着陆后向他们提供食物、住所、搭载他们四下走动的一整套系统。
德雷克和其他支持载人探索火星的人们所面对的问题是，这个项目有何益处大多难以确定。已经被提出来的一些理据包括认为人类应该移民到火星上以增加存活的几率，但它们经不起经济上的分析。在我们真的试过让人在那儿活下来以前，在火星上永久居住仍将是一段科幻臆想。
更有说服力的理由是探索火星可能有益于科学发展，因为关于这颗星球的基本问题尚未被解答。“我们知道火星曾经潮湿又温暖，”德雷克说，“那么那里曾有过生命吗？如果有，它和地球上的生命有什么不同？它去哪了？火星上发生了什么？为什么它变得又冷又干？我们从中可以学到什么？对地球有何意义？”不过，现在“好奇号”就在探索这些问题。它向岩石发射激光来确定其构成并寻找微生物生命的迹象。在过去15年里，这些机器人执行的任务使我们有关火星的知识增长了如此之多，以致于越来越难找到理由把人送上火星了。和机器人相比，人要灵巧敏捷得多，肯定能发现机器无法发现的东西，但把人送去火星的花费将以指数级增长。“仅从科学发展的角度出发是没法证明人类登陆火星的合理性的，”地外文明搜索研究所（SETI Institute）的资深研究员辛西娅•菲利普斯（Cynthia Phillips）说，“把一个人送上火星的花费都可以用来送一个小型舰队的机器人去了。”
然而，人类登陆火星的前景仍然极具诱惑。在太阳系里，没有其他星球比火星更像地球了。这位邻居有着和我们地球相似的节奏，这里一天的长度比24小时稍长，两极的冰盖冬天增加、夏天减少。登上火星的人类将极大地扩展人类经验的边界，在很多太空事业的支持者看来，这将带来不可估量的益处，并不限于科学。“我们的社会一直都不乏探索者，”菲利普斯说，“如果探索太空的只是机器人，你将损失一些东西、真正有价值的东西。”
阿波罗后遗症
甚至早在太空项目存在以前，探索火星的想法就已经被提出了。1950年代，沃纳•冯•布劳恩（Wernher von Braun，为纳粹德国研发了作战火箭，之后为美国监管导弹和火箭项目）等科学家在杂志和电视上表示，随着太空成为人类的下一个待开发疆域，火星将会是一个显而易见的兴趣所在。“人会登上火星吗？”布劳恩1954年在《科利尔》（Collier's）杂志上写道，“我确信他会的，但要等到他准备就绪，还需要一个世纪或更久。”
布劳恩和其他太空建筑师视火星为人类渐进式探索太空的最后一步。这种逐步推进的方案影响了NASA在1959年即它成立后不久制定的长期计划。在这一蓝图架构下，人类将首先到达近地轨道，然后研发出能安全往返近地轨道的太空船。这之后是建造太空站。再往后，1970年后的某个时刻，人类将登上月球。最后，在一个不明确的未来日子，人类将登上火星。在整个过程中并将同时展开无人航天器探索太阳系的任务。这一整套计划基于的理念是每个步骤都会为下一步提供有用的知识和技能。这是“太空飞行历史中伟大的文化传承之一”，曾任NASA首席历史学家、现任史密斯森博物馆群（Smithsonian Institution）航空馆资深管理员的罗杰•劳尼厄斯（Roger Launius）说道，“一大批人卷入其中。”
这套计划原本或许可以贯彻下去，但在1961年还只实现了第一步时，时任总统约翰•甘乃迪跳过了接下来两步，誓称要在60年代完成登月。
肯尼迪的目的并非促进科学发展，甚至也不是真的要推进太空探索。登月是向苏联发起核弹袭击的替代方式，是一场心理战，旨在宣告美国的优势地位。而其结果显示，长期而言这并非建设太空探索项目的最佳方式。为了登月而投入的资源规模是不可持续的——1960年代中期，NASA最多的时候获得了一年50亿美元的经费，占整个美国全年预算的4%还多（该局现在获得的经费约占0.5%）。甚至在尼尔•阿姆斯特朗（Neil Armstrong）和巴兹•奥尔德林（Buzz Aldrin）于1969年行走在月球表面之前，该局的预算和人力已经被削减。“既然阿波罗号被塑造成了一场竞赛，那么一旦我们赢得了这场竞赛，就没有理由再继续了，”乔治华盛顿大学太空政策研究院的创始人约翰•罗格斯登（John Logsdon）说。
NASA的高层建议在登月之后展开载人登火星任务，但被尼克松政府以花费太过高昂为由急急否决了。尼克松总统的经济顾问引用了一份于登月结束两个月后刊登在《新闻周刊》（Newsweek）杂志上的民意调查。56%的被调查者称政府应该减少对太空探索的经费支持。（到了1979年，另一项问卷调查发现半数美国人认为登月行动并不值得）。NASA继而通过“海盗”（Viking）、“水手”（Mariner）和“旅行者”（Voyager）等无人航天器探索火星和其他星球。但载人太空探索则退到了NASA原计划的第二步：从1981年到2011年，航天飞机将总共飞行135次。然后是第三步：国际太空站。到了1980年代中期，布雷特•德雷克拿到航空航天工程学位并开始成为航天机任务的承包商时，送人上火星的构想已经被完全冷落了。
而后在1986年，“挑战者号”（Challenger）在发射后不久爆炸，其搭载的7名宇航员全部丧生。NASA暂停航天机飞行达两年半时间，被迫对其项目目的展开痛苦的重新评估，政府并指定人员成立了委员会。载人探索月球和火星再次被建议为长远目标。1989年7月20日是首次登月的20周年纪念日，总统乔治•布什说，美国应该努力探索这两个星球。“和哥伦布一样，我们梦想到达那些我们尚未看到的遥远海岸线，”他说，“为什么去月球？为什么去火星？因为人类的天命就是奋斗、寻找和发现。”
吃什么？
国会否决了布什的计划，其中至少有部分原因是NASA预计该计划将在未来30年里耗费约5000亿美元。之后，布什的儿子小布什及其继任者奥巴马都支持NASA将载人探索火星作为一个目标，但其政府都没能提供实现该目标所需的资金。
一直以来，德雷克和他的同事们断断续续地坚持做着一些长期的工作，来维持载人探索火星项目的可能性。德雷克是那种很适合一辈子在NASA耕耘的人，他没有太空殖民狂热分子那种激动又空洞的自我吹嘘。他言语不多、简单直接，即使是在承认自己的挫败感时。他的团队得在没有真实的火星任务的情况下无止境地做研究。“我们知道挑战是什么，”他说，“我们知道需要哪些技术和系统。”
挑战之大令人难以置信。这在德雷克2009年完成的官方名称为“设计参考架构”的任务大纲中一目了然。让宇航员去往太空两年之久会让他们经历前所未有的与世隔绝和持续的失重。到目前为止，人类在太空中持续停留最久达14个月。有潜在致命危险的宇宙光线——地球的磁场和大气层隔绝了这些光线——将照射到航行中的宇宙飞船上，威胁火星上的宇航员。NASA可以在飞船的内部和火星上的住所里建造防护层，以减少宇航员接触到的正常背景辐射。但它可能需要更好的方法来预测偶发的太阳耀斑所带来的高剂量辐射，以确保宇航员能够撤退到专门的“风暴庇护所”里。
另一个尚未解决的问题是火星大气层的厚度使得着陆中的飞船需要防热装置来抵抗它穿过大气层时产生的摩擦，但它又没有厚到足以让飞船大幅减速。这意味着需要一个全新的降落设备：用来让“好奇号”着陆的空中吊车没法用来让人着陆，因为载人飞船的重量可能是30倍之大。NASA正在建造一台可以载人去往火星的重型飞行物，它基本上就是飞往月球的火箭的大号版本，但该局还没开始创建登陆设备。德雷克说，如果要使这个项目在2030年代中期成为可能，其登陆设备的技术研发和测试必须在未来几年里就启动。
这一切着实令人生畏，但NASA过去所做的研究就是以火箭技术为中心的。更大得多的一项挑战是需要做一件从未做过的事：在另一个星球上长时间地保护人类，并供给他们食物。长期居住在火星上的宇航员将需要脱下太空服和头盔，在一个封闭的结构里呼吸。我们有理由抱持乐观的态度：太空站已经为建设和维护再生用水和空气的“闭合环路”维生系统提供了重要经验。此外，从构成95%的火星空气的二氧化碳中提炼氧气也是可能的。
但是仍然存在一些基本问题，比如宇航员吃什么。火星上的住所可能会有温室，但不大可能种植出足够多的食物来满足宇航员们的热量需求。NASA的食物科学家米歇尔•帕克诺克（Michele Perchonok）认为，那些宇航员们在空间站里通过注水来摄入的脱水食物不可能保持其充足营养长达五年。而根据设想，如果要在第一批人员登陆以前就把食物送上火星，那么这些食物就得要能保持五年的时间。许多解决方案根本毫无实施的可能，因为向火星发射的火箭只能携带这么点重量的食物和烹饪设备。压缩处理食物或许是解决办法，但很难让这个方法变得完美。当我向帕克诺克提到载人探索火星的任务想必还要20多年时间才能实现时，她笑了。“我希望是这样，”她说，“因为我们还要很多活要干。”
在另一栋大楼里，布鲁斯•萨尔瑟（Bruce Sauser）正在监督几个能够在火星上实施的项目。萨尔瑟在NASA呆的时间和德雷克一样长。他管理的项目之一是一个住所，它得能承受住火星上难以预测的变化——这里的气温跨度从零下140摄氏度到25摄氏度，风暴带来的沙尘会不断重击星球表面。萨尔瑟（他的标准头衔是工程理事会系统建筑和整合办公室主管）正在尝试找到适用于这个住所的多种材料混合物。比如说，一些材料层将会提供隔绝和辐射隔离，而另一些足够坚固，不会被刺穿。这些材料层将被逐一覆盖在气囊上包裹住空气。其中一个创意是整个住处是可充气的，这样它就能被压扁了带到火星上。
萨尔瑟估计，要确认这个住所的可靠性需要花费10到15年时间。他的团队已经用凯夫拉尔纤维（Kevlar）和在飞船上使用的隔绝材料陶瓷纤维（Nextel）等做过试验。但他表示，因为经费被削减和冻结，要超越常规递增的进展近乎不可能。
“钱要摊到这么多事上，任何一个环节都没有足够的钱来提升一个层级，”他说，“我们没有一项任务，没有一个终极目标。如果我没有真正的需要、资助或最后期限，我就会一直瞎混、消磨着。呃，可以消磨个30年。 ”
对的事
德雷克说，要解决这些问题所需的钱可能并没有你想的那么多。他说，奥巴马政府任命的一个小组“奥古斯丁委员会”给出了一个恰当的数字。该委员会在2009年决定，如果NASA2011财年的预算数字能比2010年的190亿美元增加约30亿美元，那么它就可以继续让人类和机器人都登陆火星的项目。
但NASA的预算数字正朝着反方向走（目前不到180亿美元）。而这一削减不仅仅是华盛顿财务困境的一个体现，它也反应了公众对于该局成就的矛盾态度。从最为实际的层面看，那些基于载人航行的最好的科学研究——从1970年代的天空实验室（Skylab）空间站到航天飞机和国际空间站——都和宇航员出现骨质疏松、视觉模糊以及其他因失重造成的健康问题不无干系。如果人类要在太空里创建一个未来，载人航行将是一项至关重要的研究。但它存在着循环逻辑的特性：我们必须不断把人送往太空，才能理解人类会在太空中遭遇什么。“那些不是NASA或航天社区一分子的人，他们可能见识广博，但他们不会在自己的日常生活里看到实际的用途，”曾任NASA历史学家的劳尼厄斯说，“他们会挠着头皮问：为什么我们要付出这些代价来做这件事？”
到这里问题就变成了：当我们用太空航行来表达我们想用最雄心勃勃的可能的方式去探索世界的欲望，我们该以何种程度珍视这种探索的固有价值？
斯坦•洛夫（Stan Love）拥有天文学博士学位，参与过NASA的几十个项目，不过他名片上的一个单词的头衔最好地总结了他的角色：“宇航员”。他在2008年乘航天飞机“亚特兰蒂斯号”（Atlantis）前往太空站，有过两次天空行走。他说，人类开展太空任务的理据应该很简单：“探索是人们所做的最好的事之一。行之不易的探索给我们启迪。我们学到新东西。常常，我们学到的东西在当下看起来是没有价值的。”
为什么不让机器人探索就好呢？“身为人类，我们喜欢人来做事。如果你需要的就只是科学数据，那么，当然，送机器人去就好了。但是身为人类，当人去做那些事时，我们会感觉到一种情感上的牵连。”
洛夫补充道，即使缺乏显而易见的经济利益上的原因，一次启发灵感的探索之旅也值得起其花费。他说，和人类为了满足其“贪婪和争强好斗的原始冲动”所消耗的金钱和力气相比，这笔钱可算是个小数字。
可能有一个容易的解决方法：如果人们想去火星，那么他们应该自己来计划和出钱。确实，几家公司正在证明他们能够比较高效率地开展太空探索。其中之一是太空探索技术公司（Space Exploration Technologies），也叫SpaceX。这是一家私人企业，为NASA执行向太空站发射火箭的任务。它的创始人埃隆•马斯卡（Elon Musk）梦想去火星。他说他想在12到15年内把人们送上火星。
不过，这一目标似乎极大地低估了技术障碍。SpaceX正在建造一台能把机器人设备运送到火星的重型火箭，但要把人送上火星需要更大更昂贵的火箭，而马斯卡并不曾透露有建造这样一台火箭的计划。更重要的是，他没有说过将如何开展其他艰巨的任务，比如为旅行者提供食物（他通过女发言人拒绝对这个问题做出评论）。而就算这样一种私人性质的努力能够创造和研发出所需的技术，火星旅行的物流管理难度如此之大，单单太空旅行这个新市场必定无法提供它所需的全部高昂花费。换句话说，它将需要能为该项目提供专款的大型机构比如宇航局或几家机构的联合体。
剩下的问题是要说服公众这是一个值得的目标。而即使在NASA内部，人们对此都意见不一。在喷气推进实验室里制定NASA太阳系探索任务的布伦特•舍伍德（Brent Sherwood）主张，既然该局受到经费限制，把用来送人上火星的资源用到其他人类探索太空的努力上会好得多。他支持殖民月球、太空旅行、从环地轨道获得太阳能等行动。“我是个太空建筑师。我希望看到我们在太空里做很棒的事，”舍伍德说，“我只是不相信这很棒的事只限于在40年内让六七个人访问火星。”
54岁的舍伍德1988年踏入航空业领域，当时他为波音公司计划人类火星计划。他视德雷克为老友。他说，和其他许多他们这个年纪的人一样，他和德雷克都受得阿波罗号登月的鼓舞而加入到太空项目中来。但他认为，阿波罗号的传奇带来了过大的光环，使得人们想当然地认为月球之后就该是火星了，而实际上登月是冷战所导致的异常事件。“那么多年来，布雷特一直都在做这件事，我看到我们是怎么变老的，”舍伍德惊叹到，“我们这代人因为阿波罗号的激励而参与到这个事业中来，我们以为我们来这儿要做的事，如今变成了一个受限的、有些老旧又稀奇的梦想，而我们被困其中。我觉得这尤其叫人伤感。”
NASA的真正使命是什么？这个问题在长达40年的时间里都没有得到过充分、恰当的答案，无论是政客、航空专家还是NASA自己给出的答案。与此同时，布雷特•德雷克和他的同事们仍在竭尽所能让火焰不熄，只为可能会到来的这一刻做好准备——如果我们的社会下决心做些根本而宏伟之事，仅仅是因为我们能做到。
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