目前阻碍载人登陆火星的最大难题是没有钱,太空和火星表面的恶劣环境条件排名第二。
人类身体的脆弱性对这两件事都有很大的贡献:发射无人载具上去确实很贵,但比起送个人和维持人生命的设备与物资来就简直是不要钱。
前往火星的单程旅行中人体受到的辐射量逼近安全限度。给航天器额外的辐射屏蔽?那得加钱,加很多。目前将1千克物资送到火星轨道需要约4.5万美元,降落的难度还会随载荷规模增加而提升,进而要求更多的研发资金。
如果你要将宇航员送上火星再在短时间内返回地球,需要发射数倍的质量来提供返程的燃料。如果你要宇航员在火星上生活一段时间、自行产出甲烷之类给航天器装填返回地球用的燃料,或者让宇航员建设火星基地,那就要长时间面对火星环境和人类脆弱的身体。
火星地表的重力大约是地球的37.5%,长期生活在这样的低重力环境会造成不可抵御的伤害,还可能破坏人的生殖能力。火星地表强烈的辐射对人是致命的。生活在火星地下或建设具有辐射屏蔽作用的厚重基地可以减缓辐射的损害,但随着在火星上生活的时间延长,癌症发病率将出现几何级数上升。火星古代火山活动留下的熔岩管由于低重力而有地球上熔岩管的十倍宽,有科学家打算让宇航员住到那里面去,但那是需要你手动通风的复杂盲管,里面全是火山岩,住进去就像穿越回了200万年前。
人类是否可以在火星上完成繁衍目前是一个开放性问题。火星的强辐射对人类胚胎没有任何好处。虽然精子可以运动,但由于低重力,发育中的胚胎在子宫里的位置将偏高,可能对孕妇的横膈膜产生压迫、引发呼吸困难。低重力环境也可导致妊娠阶段异常,出现大量早产。不过,如果你有资金多送物资过去,我们可以用自转环状构造模拟地球重力。
在可预见的未来,所谓火星基地里的人们不得不一直生活在采用人工光源的地下设施或厚重掩体里,整月不见天日,最大限度控制外出时间。长期生活在封闭环境将导致其它健康问题:精神沮丧,视力减退,高血压,缺乏外界刺激引起的反应迟钝和注意力涣散。当然,我们也可以把宇航员活动空间造得巨大并配备多样化的娱乐设施,那么施工计划的设计安排、工程机械、给它们供能的核电池与大量太阳能板、清理灰土用的工具等等以及它们的运费,请。
此外,火星基地和空间站一样缺乏微生物多样性,对维持人体微生物菌落平衡也有害。从地球上大量搬运土壤?每千克的运费,请。
马斯克多次声称SpaceX Starship的运营成本最终会降到只有燃料费和维护费,就像客机一样,以便进行成规模的火星移民。在这种情况下,将1千克物资送到火星轨道需要约100美元。这中间横着巨大的技术鸿沟,SpaceX在一点点填。但是,如果你有450倍于SpaceX的预算注入,用现在的火箭就可以办到他许诺的那些事情……这就是钱的问题了。