二十世纪六十年代，美国向世界证明人类登上月球是可行的。如今，离首次登月也已数十年之久，人们又再次寻求前往其他星球的旅行，但这次却不仅是前往月球了。目前，人类想去火星上走走。实现这一目标将需要宇宙飞船、材料和设计上的革新，新一代的工程师和科学家们也正面临着这些挑战。要想拜访和征服这些星球需要复杂的宇宙飞船，它们不仅能将人类送到那里，还能在他们一登陆时就保卫他们。

　　如今的火箭要比阿波罗任务中使用的那些性能更强劲、效率更高，也更可靠。控制宇宙飞船和帮助维持宇航员生命体征的电子设备日新月异，其中有一些每天都在使用，手机就会用到它们，这是阿波罗电子设备不能相媲美的。今天，载人航天飞船的方方面面都经历了质的飞跃。所以，为什么都到这个时候了，人类还没去过火星呢？

　　图解：从阿波罗7号飞船上拍摄的土星S-IVB级在大约125海里的高度进行换位和对接操作，地面运行时间为3小时16分钟(第三次公转开始)。图源：NASA

　　登上火星很困难

　　这个回答的根本在于前往火星的规模之大，工程的复杂程度都是史无前例的。这一工程十分艰难。举个例子来说，每三个火星任务中几乎有两个都会遭遇失败，抑或发生灾难性事故。而且这些还都只是无人项目！要是人们开始讨论制作载人飞船前往这个红色的星球，事态就有些严重啦！

　　思考一下，人类要多久才能到火星。火星离地球的距离是它到月球的150多倍。可能听上去也没多少，但是想象一下，这会意味这增添多少的助理燃料。燃料越多，重量越大。而越多的重量意味着太空舱更大，火箭也更大。单单这些挑战就足以说明，前往火星的难度级别和简简单单“跃”上月球（最多只能驻足几天时间）不在同一个层级。

　　然而，这些挑战还有望得到攻克。美国国家航空和宇宙航行局（NASA）设计出的宇宙飞船（比如猎户座飞船和鹦鹉螺号）就可能实现前往火星的旅行。还有其他的机构和公司也纷纷提出前往火星的计划，比如Space X 以及中国政府，不过他们还没有准备好实现跨越。不过，火星任务中的某些模式还是很有可能会飞起来的，也许最早会在十年以内。

　　图解：猎户座飞船 图源：spaceflight101

　　图解：鹦鹉螺X号图源：Toby Weston

　　只是，还有一个挑战：时间。火星与我们遥遥相望，且和地球以不同速率围绕太阳运转。美国国家航空和宇宙航行局（或是其他任何运载人类前往火星的组织）必须要准确测算前往火星的具体时长。火星探测任务的计划者们只能等到最佳“时机之窗”打开时再行动，也就是地球与火星实现完美的轨道对齐的时刻。这个机会几年才有一次，所以测算时间十分重要。此外，想要安全前往火星也很耗时；单程旅行也需要花上数月或是一年之久。

尽管目前正在开发先进的推进技术，有望将总时长削减到1到2月，但是到达火星表面后，宇航员还需要等待地球和火星再一次轨道对齐才能返航。这将会花上多长时间？至少一年半。

　　图解：推进技术战略 图源：researchgate.net

　　解决时间问题

　　往返火星的时间跨度很大，这也会导致其他方面出现问题。旅客们如何获得充足的氧气？水源呢？当然，还有食物呢？还有他们怎能回避一个事实：当他们在宇宙遨游，太阳释放的强力太阳风正在飞船周围释放有害辐射？还有随时会刺穿飞船和宇航服的微小陨石，太空碎片。

　　图解：太空碎片 图源：tohoku

　　想要解决这些问题还很难。但是等到问题一经解决，前往火星的旅行就切实可行了。保护太空的宇宙飞船意味着利用结实耐用的材料打造飞船，并且还要避免飞船受到太阳的有害射线。

　　食物和空气的问题可以通过富有创意的方式得到解决。种植植物可以产出果实和氧气，这是一个好的开端。但是，一旦植物死亡，一切就都会变得很糟。所以，只能假设你有足够的空间来种植大量的植物，遇到风险也在所不惜。

　　宇航员随身携带食物、水和氧气，但是整个旅途中要想获得充足的供应品就会给飞船施加重量，飞船空间也要扩大。可行的方案是在宇航员登录前利用一架无人火箭运送物资。这个方案十分可行，有好几个任务计划者都提出了。

　　图解：太空食物 图源：wikipedia

　　美国国家航空和宇宙航行局（NASA）相信其有能力克服这些难题，只是尚未实现。SpaceX声称它正在做准备。其他国家的计划还未可知，不过他们在火星问题上也绝不姑息。这些计划仍然处在理论层面。过去二十年内，任务计划者们都寄希望于跨越理论和实践的鸿沟。也许只有到那个时候，人类才真正有实力派遣宇航员前往火星进行长时间的探索任务，并最后占领这个星球。