为什么殖民月球先于火星？NASA的科学家给出他们的理由

NASA对空间开发有一个新的预见，在前几十年，人类将登陆火星和开发这个红色行星。短暂的拜访将导致更长的逗留并可能某一天殖民。

然而，首先，我们回到地球。

为什么月球先于火星？

“月球自然是第一步”，NASA肯尼迪空间中心的物理学家Philip Metzger说，“它邻近。在更长或更冒险的旅行到火星之前，我们可以在那里实践生存、工作和做科学实验。”

月球和火星有很多共同点。月球的重力只有地球的六分之一；火星是三分之一。月球没有大气；火星的大气很稀薄。月球会很冷，在阴暗处低至-240℃；火星在-20℃和-100℃之间变化。

更重要的是，二者都被细沙尘覆盖，称为“风化层”。月球的风化层是由微小的陨石不断的轰击，宇宙射线和太阳风粒子几十亿年的破坏岩石产生的。火星的风化层源于更大块的陨石甚至小行星的撞击，加上多年的水和风的侵蚀。二者有些地方的风化层有10m厚。

在如此多的尘土上操作机械设备是可怕的挑战。就在上个月，Metzger在肯尼迪空间中心主持了一个主题为：“月球和火星开发过程中的粒状物”的会议。与会者就从基本运输（“火星车需要何种轮胎？”）到采矿（“在洞崩溃前你能挖多深？”）到尘暴——自然的人造的（“火箭着陆会扬起垛少尘土？”）的问题争论。

在地球上回答这些问题不容易。月球尘土和火星尘土是如此不同。

尝试这个：将你的手指抚过你的电脑显示屏。你的指尖将有少量灰尘黏附。它是软的起毛的——那是地球尘土。

月球尘土不同：“它像是玻璃或珊瑚碎片——不固定的非常锐利和联锁的形状，”Metzger说。

“甚至在短程的月球行走后，阿波罗17号宇航员发现尘土粒子已经塞满了他们宇航服的肩关节，”科罗拉多矿物学校的采矿工程系的副教授Masami Nakagawa说，“月球尘土穿透密封，使太空服泄露一些空气压力。”

以上：阿波罗17号宇航员Gene Cernan驾驶的月球车的轮胎扬起的尘土。这些尘土产生的问题，被宇航员使用的管带解决。

被阳光照射的地区，Nakagawa还说，细小的尘土漂浮在阿波罗宇航员的膝盖上甚至他们的头上，因为个别的粒子由太阳的紫外光产生静电。这些尘粒，在进入宇航员的居留地的时候，它们会变成空气传播，进入他们的眼睛和肺。“它是一个潜在的严肃问题。”

尘土在火星上到处存在，尽管火星尘土可能不像月球尘土那么锐利。侵蚀使边缘平滑。然而，火星尘暴使这些粒子突然移动50m/s（100英里/小时），刮擦和磨损每个暴露的表面。漫游者所显示，火星尘土（如同月球尘土）充满静电。它附着在太阳能电池板，挡住太阳光并降低由表面产生的功率。

由于这些原因，NASA成立Nakagawa尘土工程，一个4年研究计划以找到减轻尘土对机器人和人类开发的影响的方法，范围从空气过滤器的设计到抵制尘土的太空服和机械的薄膜。

月球还是被计划者称为“现场资源利用”（ISRU）——又名“远离陆地生存”的好的试验地。火星上的宇航员想在那里开采某些自然资源：呼吸的氧。喝的水和回程的火箭燃料（本质上是氢和氧）。“我们可以先在月球上尝试”，Metzger说。

阿波罗17号的宇航员挖一个沟来研究月球尘土的机械特性。

月球和火星被认为地表上有结冰的水。证据是间接的。NASA和欧洲空间局的太空船探测到氢——推测为H₂O中的H——在火星土壤中。推定冰沉积在火星两极几乎到赤道上。月球上的冰，另一方面，停留在月球的南北两极的太阳从不照射的深坑，根据月球勘探者和Clementine——20世纪90年代两艘绘制月球中部地图的太空船的相似数据。

如果冰能开凿、解冻和破碎并且氢和氧⋯⋯瞧！直接供给。NASA的月球勘测人造卫星，将于2008年发射，将使用现代传感器搜寻沉积物和查明可能的开采地点。

“月球两极很冷，所以我们与擅长在冷的地方的人一起工作以解决怎样降落在土壤上和挖掘永久冻结带以挖出水”，Metzger说。NASA的合作者主要是来自工兵的寒冷地带研究和工程技术实验室（CRREL）。关键挑战包括火箭着陆或富含冰的土壤上建居留地而不使它们的热融化地面导致在它们的重力下崩溃。

在月球上试验这个技术，离开地球仅2或3天，将比在火星上，离地球6个月远，容易得多。

所以⋯⋯到火星上去！但是首先，去月球。

桂娟