2049年9月
金星的任务清单确认后,林小镜把注意力转向了火星。
火星和金星是截然不同的两种天体。金星是地狱,火星是荒漠。金星的大气稠密到可以把探测器压扁,火星的大气稀薄到连降落伞都很难起作用。金星表面温度高到可以熔化铅,火星表面温度低到零下一百多度。
但火星有一个金星永远比不了的优势——它曾经和地球很像。
轨道勘测数据显示,火星表面有大量的含水矿物,极地有冰盖,地下有盐水和淡水的水冰混合物。火星的地质记录保存得很好,如果火星上曾经有过生命,那些证据很可能还埋在某个陨石坑里的沉积岩中。
“火星科研站的主要目标有三个。”林小镜在项目立项会上说,“第一,确认火星的水资源分布,为未来的深空航行提供燃料补给点。第二,寻找火星生命的证据,回答‘我们在宇宙中是否孤独’这个问题。第三,测试人类在行星表面长期生存的技术。”
她顿了顿,扫了一眼会议室里的人。
“第三点尤其重要。”她说,“如果我们要在太阳熄灭前离开太阳系,就必须掌握在行星表面长期生存的技术。月球基地是第一步,火星科研站是第二步。火星的环境比月球复杂得多——有大气,虽然有风沙,有季节变化,有辐射问题,也有重力——火星的重力是地球的三分之一,比月球的六分之一大得多,对人体的影响也不同。”
“所以我们不搞大规模殖民。”林小镜调出一张设计图,“火星科研站的规模会控制在五十人以内,以科研为主,自给率目标是百分之五十。食物一部分靠地球补给,一部分靠火星温室种植。水靠就地提取,氧气靠水电解和火星大气CO?转化。”
设计图上显示的是一个模块化的科研站。
核心舱是居住区,直径六米,长度十五米,里面分成睡眠区、工作区、厨房和卫生间。核心舱两侧各连接两个功能舱——一个用于科学实验,一个用于温室种植,一个用于设备维护,一个用于医疗和应急。所有舱段都埋在地下两米深的壕沟里,上面覆盖火星土壤作为辐射屏蔽。
“火星没有全球磁场,大气层也稀薄,地表辐射水平比地球高几十倍。”林小镜指着屏蔽层说,“长期暴露在这种辐射环境下,癌症风险会显着增加。所以居住区和主要工作区都埋在地下。地表只保留必要的设备,比如通信天线、太阳能电池板、气闸舱的进出口。”
“电力怎么解决?”有人问。
“核电池加太阳能。”林小镜说,“火星的日照强度大约是地球的百分之四十,沙尘暴期间会降到更低。太阳能电池板是主要的日常能源,核电池作为备份和补充,确保在持续数周的沙尘暴期间科研站也能正常运行。”
“水呢?火星的水在哪里找?”
“极地冰盖、地下冰层、含水矿物。”林小镜翻到下一页,“初期我们会在科研站附近打钻,寻找浅层的地下水冰。如果找不到,就从中纬度的冰川区域取水——火星中纬度地区有埋藏在几米深的土壤下面的水冰,总量相当于地球的苏必利尔湖。”
她调出了火星的水资源分布图。
火星的北半球有一个巨大的盆地,叫乌托邦平原。这里的地形平坦,海拔低,大气压相对较高,而且轨道探测器的数据显示这里的地下埋藏着大量的水冰。
“科研站的选址就在乌托邦平原。”林小镜说,“这里的地形平坦,便于着陆和移动。地下水的深度大约在一到十米之间,打钻难度不高。而且这个区域的纬度适中,温度相对较高,极夜时间短,太阳能电池板的效率更高。”
会议结束后,林小镜把火星项目的具体方案交给了刘工程师。
刘工程师是航天科技集团的工程对接人,负责把林小镜的设计转化为实际的工程方案。他从国防科大的时代就和林小镜合作,对她的思路已经很熟悉了。
“火星的任务窗口呢?”刘工程师问。
“明年四月。”林小镜说,“地球到火星的最佳发射窗口每二十六个月一次。我们错过了今年初的窗口,下一个窗口是明年四月。从现在开始准备,有将近一年的时间,足够完成科研站所有模块的建造和测试。”
“运输呢?用什么飞船运?”
“就用现有的MPDT推进器飞船。”林小镜说,“从地球到火星需要六到八个月,时间虽然长,但MPDT推进器已经验证过可靠性了。超光速推进器还在测试阶段,不能用于载人任务。而且火星任务不需要超光速——六到八个月的航程,对训练有素的宇航员来说是可以接受的。”
刘工程师点了点头,在平板上记了几笔。
“还有一个问题。”他说,“火星科研站的人员怎么选拔?五十个人,要从全球选吗?”
“全球选拔。”林小镜说,“标准是:年龄三十到五十岁,有至少五年的航天或科研经验,身心健康,能够承受长期隔离和低重力环境。专业分布包括地质学家、生物学家、工程师、医生、机械师、种植专家。每个岗位都要有备份,确保万一有人出问题,任务还能继续。”
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