寒冷，干燥，砾石遍布，大气稀薄，火星是一个荒凉、死气沉沉的星球，但人类现在却对这些充满了兴趣。

    火星是除了地球以外目前人类了解最多的行星，已经有超过30枚探测器到达过火星，它们对火星进行了详细的考察，并向地球发回了大量数据。根据这些数据，科学家们通过各种方法来模拟火星的环境，测试火星登陆设备，培养火星宇航员。人类希望如果有一天，真的登上这颗红色的星球，不会对这里的一切感到陌生。

    火星进行时

    空客火星场：300吨沙子模拟火星地表

    长约30米、宽约13米，气温零下63摄氏度，氧气稀薄，所有内部表面都被漆成红褐色，地面还铺设了300吨沙子。

    这个位于英格兰东部赫特福德郡斯蒂夫尼奇的火星任务模拟场，由空中客车集团旗下空客防务与空间部门建造。“火星场”内所有设计都尽可能接近真实的火星地貌，此外，场内还陈设了一幅巨大的火星地貌壁画。

    欧洲航天局科学与机器人探索主任阿尔瓦罗·希门尼斯表示：“类似这样的设施能够让我们研发先进的导航系统，‘教授’火星车如何在这颗红色星球上自主行进。”据称，欧洲的新一代火星车ExoMars将在这里进行测试实验。

    在设计上，ExoMars能够在一天内自主行进约70米，无需地面控制中心进行导航。ExoMars将在火星场接受测试，帮助负责导航和控制的研究小组了解自治导航系统的性能并最终敲定这一系统。

    有消息称，ExoMars预计于2018年发射，2019年ExoMars登陆火星后，火星场仍将继续服役，便于工程师在地球上进行模拟，解决ExoMars遇到的任何问题。ExoMars火星车的制造工作将于2015年初启动，在此之前将首先在斯蒂夫尼奇建造一个先进的绝对无尘室。空客防务与空间部门负责人科林·佩恩特表示：“火星场让我们在顺利发射的道路上又往前迈进一步。”

    迷你“火星锅”：繁殖类似火星尘埃

    它的外观不是特别引人注目：一个直径小于1米、大约1.5米高的金属圆筒，周围围绕着不同的仪器、电线和管子，顶部伸出一个带有一个门的小气缸，在其底部有一个托盘可以放置样品。蓝色涂层是氯丁橡胶，一种廉价而有效的材料，可以保持其内部恒定的温度。除此之外还有用铝箔覆盖以保持内侧热度的区域。

    设计这台机器的三位科学家之一何塞·安赫尔·马丁加戈说：“它看起来像一个巨大的不锈钢锅。”据西班牙媒体3月26日报道，这个被命名为“火星”的“不锈钢锅” 是在马德里附近的行星环境模拟天体生物学中心实验室中，用于模拟火星环境的特殊设备。

    研究人员称，希望能做一个功能强大的实验舱，可允许不同研究人员用任何类型仪器测试火星的大气条件。在这个装置内，气压不到地球大气压强的1%，气温在150摄氏度和零下165摄氏度之间，空气中95%的成分是二氧化碳。

    “火星锅”的一项重要用途是繁殖与火星上类似的尘埃。灰尘在地球上不值一提，在火星却能致命。火星灰尘多为硅酸盐，被人类吸入肺中能变成有毒的化学品。另外，灰尘颗粒极其微小，在火星稀薄、干燥的大气中四散飞扬，氧化铁等磁性尘埃很容易附着在来自地球的火星探测器上，影响正常工作，对过滤装置提出了极高的要求。于是，科学家制造出仅有63微米宽的尘埃，随机散播在机器内，模拟火星环境，用于测试准备飞赴火星的探测装置。

    训练“火星人”：南极是个好地方

    这里是地球最寒冷、最黑暗以及拥有最极端气候的地方。室外温度曾降到零下80℃甚至达到零下99.9℃。

    位于南极中央的肯考迪娅基地，在这里的工作人员从事的火星模拟任务的工作，研究如何让载人火星任务取得成功。这里地理位置偏远，环境非常恶劣，这份工作也被誉为世界上最孤独的工作。

    肯考迪娅基地由法国和意大利合作运营，该基地由两座圆柱形三层高塔构成，目前共有13名工作人员，英国研究人员库玛负责为欧洲航天局的载人太空飞行计划研究与世隔绝的环境将对人的生理和心理产生何种影响。这种研究将为未来制定载人火星任务提供参考，尤其是确保宇航员安全返回。

    这里的工作人员从2月份已经与外界隔绝，整个冬季都没有来自外界的补给，且无论任何紧急事件都无法离开基地。基地里的人员必须团结合作，自行解决所有问题。

    在肯考迪娅基地进行的研究显示，未来执行火星任务的宇航员除了需要拥有强壮的体魄外，还需要具备富有弹性的心理素质。他们需要将精力专注于探索任务，而不是自己所处的与世隔绝的环境。

    根据库玛的经验，在肯考迪娅基地这样与世隔绝的环境，人必须处于忙碌状态，将每天的日程安排的非常紧凑，让自己没有太多时间思考自己所处的环境。这种做法能够在很大程度上保持健康的心理状态。如果情况刚好相反，人最终会失控，导致心理崩溃。

    “火星500”：中国航天人担任载荷专家

    在一艘宇宙飞船模型里，6位志愿者用250天模拟飞向火星，接下来的一个月“登陆”火星并开展科学实验，最后用剩下的230天左右“返回”地球。 在密闭的空间里长期承受着压力生活工作，到底会对人的精神和身体造成怎样的影响？这就是“火星500”想要回答的主要问题。

    这项耗资1500万美元的实验由欧洲航天局和俄罗斯生物医学问题研究所合作开展。2011年11月4日，6位志愿者顺利完成实验走出舱门，其中包括一位来自中国的志愿者王跃。

    在550立方米的实验舱，属于王跃个人的空间只有3.4平方米的卧室，包括一张床、一张桌子，墙壁上醒目地挂着一张杨利伟的照片。在火星500试验乘组中，王跃的角色是载荷专家，在舱内除按计划完成试验工作外，还负责中方参试项目的数据采集、传输、设备维护等工作。

    来自国内的试验队表示，实验的520天积累的大量研究信息表明，密闭环境下人的自身极限能力数据有了新的突破。研究人员并初步获得了对长期密闭环境中人体整体功能状态的中医辨证、人体生物节律和氧化应激的规律性认知。

    火星未来时

    现在把地球“变成”火星 是为了将来能把火星变成地球

    人类历史上最极端的工程项目恐怕将在火星上展开。过去几十年间，各种各样的方案浮出水面，欲将距离地球最近的邻居变成更适于人类居住的地方，也就是火星地球化。

    火星环境地球化工程的规模将无比庞大——科学家可能会改变彗星运转轨道，令其撞击火星以带来海洋所需要的水浇灌水藻，提高火星大气中的含氧量。

    此外使火星升温也是必须的改造步骤之一，而让一个行星升温的最好办法莫过于使用“超级温室气体”。 有研究者提出，可以在火星上建造一些特殊的化工厂，排放“超级温室效应气体”使火星升温。其他方案还涉及将几面巨大的镜子安设在地球轨道，将阳光折射到火星极地冰盖，从而释放出液态水和二氧化碳气体，启动温室效应。

    早期地球与现代火星在大气层上的相似性使得一些科学家做出推断，地球大气层从几乎全部是二氧化碳转变为可供呼吸的空气这一过程可以在火星上得到重复。要想达到这一目的，需要使火星大气层增厚并营造温室效应以升高行星的温度，从而提供一个适宜动植物生存的环境。

    火星环境地球化的初级阶段需要几十年甚至上百年。将整个星球改造为类似于地球的居住地可能需要数千年的时间。有些人甚至认为这样一项工程将持续数百万年。

    延伸阅读

    火星到底什么样，好奇号有图有真相

    据《连线》杂志网站报道，美国宇航局的好奇号火星车正不断朝着自己预定的目的地——夏普山前行，它将在那里开展地质学考察工作。但在一路上有时它也会稍作停留，采集沿途的样品进行分析，并拍摄一些精美的照片。

    在抵达夏普山之前，好奇号还将要经过数月的艰难行进，但最近它在前行的途中被一个名为“The Kimberley”的岩石露头所吸引，这一岩石露头的一些外观与地球上澳大利亚西北部的某些岩石非常相似。在它停留期间，好奇号拍摄了一系列精美的照片，比如这张拍摄于3月27日的照片。它是由图像设计师，天文爱好者杰森·迈杰（Jason Major）拼接制作的。这一地区分布有很多沉积砂岩，这是一种由水泥般的胶结物将细小颗粒粘合在一起形成的岩石。这些充当胶结物的矿物的性质多样，从松散的到坚硬的都可以出现，它们的性质可以告诉科学家们有关这一地区地质历史的丰富信息。

    本周末，好奇号将拍摄更多的图像并开展激光和X射线观测，从而更好地了解这一岩石露头的化学成分。

    图片故事

    在“火星”的那些天

    一组身穿宇航服的科学家拖着沉重的步伐行走在荒凉的红土地上，偶尔停下来收集岩石标本或在地图上标记位置。任务结束以后，他们回到狭小的生活舱，仅靠有限的水、电、空气和食物维持生存……这不是科幻小说中的场景，而是发生在美国犹他州沙漠中的一幕。目前，一群志愿者试图通过在犹他州的沙漠中模拟火星的生存环境，探索人类开发火星的可行性。

    这组研究人员生活在太空基地中，依靠补给生活，进行科学实验，每3天洗一次澡。就像科幻电影中演的一样，研究人们每次离开太空基地时都要通过一个空气锁。整个研究团队由4男2女组成，生活在一个狭窄的两层楼的小屋里，离最近的小镇40英里。