每当夜幕降临，那颗名为阿瑞斯的红色星球便悬挂在天际，它承载过古人的战神想象，如今更寄托着人类成为多行星物种的终极梦想。从科幻小说里的火星编年史，到科技巨头埃隆·马斯克宣称要在2050年建立百万人口的城市，移民火星似乎正从一个遥不可及的脑洞变成一张即将兑现的支票。

这场跨越星海的迁徙，究竟是近在咫尺的现实，还是一场还需要几代人去接力的马拉松？

要回答这个问题，我们首先得搞清楚这段旅程有多“折腾”。火星虽然是地球的近邻，但这两位邻居都在围绕太阳不停地奔跑，它们之间的距离在5500万公里到4亿公里之间大幅波动。为了节省燃料，我们必须利用每26个月才出现一次的霍曼转移轨道窗口，即便如此，单程飞行也要耗时6到9个月。

这意味着，宇航员必须在狭小的飞船空间里度过大半年的深空禁闭生活，不仅要面对微重力环境对骨骼和肌肉的侵蚀，还要暴露在缺乏地球磁场保护的高能宇宙辐射之下。目前的航天技术，包括正在紧锣密鼓研发中的巨型火箭如SpaceX的“星舰”，首要目标就是用更低的成本把更多的人和物资安全送达这漫长的彼岸。

假设我们克服了星际航行的千难万险，成功降落在火星表面。走出舱门的那一刻，迎接我们的绝非宜居的第二地球，而是一个极端严酷的荒漠世界。

火星的大气层极其稀薄，密度仅为地球海平面的1%左右，且95%的成分是二氧化碳。如果在火星表面摘下头盔，人体血液里的水分会因为低气压瞬间沸腾，同时立刻陷入窒息。稀薄的大气也锁不住热量，这里的平均温度是零下63摄氏度，两极的冬夜甚至能低至零下140摄氏度，比地球上的南极洲还要冷酷得多。

更致命的威胁来自头顶。由于缺乏全球性磁场和稠密大气的双重保护，火星表面完全暴露在太阳风粒子和银河宇宙射线的轰击之下。在这里生活，相当于每天都在照数次胸部X光片。因此，早期的火星移民不可能住在带有巨大落地窗的景观房里，他们必须像穴居人一样，生活在厚重的防辐射屏蔽层之下，或者干脆利用天然的熔岩管道转入地下居住。

想要在这样一个甚至连细菌都难以存活的地方长期驻留，依赖地球的“外卖”补给显然不现实。火星移民必须学会“就地取材”，这在航天术语中被称为原位资源利用（ISRU）。

好消息是，火星并不像看起来那么干燥。大量的固态水冰储存在两极的冰盖和中纬度地区的地表之下。开采并净化这些水冰，是建立火星基地的第一要务。水不仅能解渴，通过电解还能产生呼吸所需的氧气以及火箭燃料所需的氢气。

说到氧气，NASA的“毅力号”火星车已经成功携带了一个名为MOXIE的小型设备进行了实验，它就像一棵机械树，能从火星稀薄的二氧化碳大气中提取出高纯度的氧气。未来的火星基地将需要放大版的MOXIE昼夜不停地运转。

解决了呼吸和饮水，接下来是吃饭问题。火星的土壤与其说是泥土，不如说是碎石和沙尘，其中缺乏植物生长所需的有机质，更糟糕的是，它含有对人体有毒的高氯酸盐。未来的火星农夫需要先像化学家一样“清洗”土壤，或者完全采用水培和气培技术，在高度受控的密闭温室中种植粮食。

综合考量这些巨大的工程和生理挑战，关于“何时能移民”的答案注定是一个分阶段的时间表，而不是一个具体的日期。

在未来的十年内，即2030年代，我们极有可能会看到第一批人类宇航员将脚印印在火星红色的尘土上。这将是一次类似于阿波罗登月的短期科学考察，旨在验证技术，插上旗帜，然后安全返回。

随后的二十年，即2040到2050年代，随着技术的成熟和成本的降低，我们可能会看到类似于今日南极科考站的火星前哨基地建立起来。那里的居民是轮换制的科学家和工程师，他们致力于基础设施建设、资源开采试验和封闭生态系统的维持。

至于真正的“移民”，也就是普通人像搬家一样前往火星生活、工作乃至繁衍后代，这需要建立在高度自给自足的大型定居点基础之上，并拥有成熟可靠的辐射防护和生命维持系统。理性的预测将这个时间点推向了21世纪下半叶甚至更久远的未来。

移民火星并非一蹴而就的短跑，而是一场属于全人类的接力赛。它需要数代人的技术积累和无比的勇气。虽然那张大众通往火星的船票目前还没法预订，但人类走出地球摇篮，向深空迈出的步伐已不可阻挡。

来源: 张天缘的科普号