格致论道讲坛@“天问一号”来了！权威专家解读中国火星探测计划( 四 ) （：“天问一号”来了！权威专家解读中

吴宝俊：您说的那个窗口是指一个合适的距离合适的时间吧？
贾阳：实际上现在去火星，由于我们的能力或者说人类的能力有限，是要利用天体之间的运行规律，给我们打开有限的一段时间。
比如说这几天你可以发射，如果过几天你再发射就到不了了。从地球到火星去，需要的能量比较少的机会两年多才有一次。基于这样的一个原因，刚才说的任务就不是短时间能完成的，是以年为单位的。
生活在火星上有什么困难？
吴宝俊：活在火星的表面会有哪些困难？
贾阳：我觉得这算是一个畅想型的回答，是遥远的而且没有时间表的一个事情。首先人到火星之后很大程度上要用本地的资源，不能什么东西都是从地球上带过去，这是承受不了的。
首先要防辐射，它的大气比较稀薄，不像地球大气对人保护得这么好。一种有效的手段就是建一个地下的或者半地下的城堡，这个城堡的建设畅想起来类似于3D打印那样的方式。
假设用火星当地的土壤和矿物，在高温熔融的状态下建一个气密性的城堡，上面可以是透明的，能够进阳光，能把能量吸进来，那么相对来说在一定的土壤深度下温度就变成恒定的状态了，这对人类生活也有好处。
长时间生活的话有一个问题是人的肌肉的退化。因为重力不一样。但也不一定非得锻炼，因为在不锻炼的情况下，长时间地繁衍下去，可能人类的一个亚种就诞生了，就不太适合生活在地球，就适合生活在火星了。
吴宝俊：火星表面的引力比地球小不少。
贾阳：火星引力可能是地球引力的四成。
苟利军：刚刚贾老师提到了可以通过3D打印的方式，利用当地的资源去建造房屋。前一段时间NASA就发起了类似的竞赛，比如说如何利用当地的资源来建造设计一种非常合适的东西，比如说，可以防辐射的、恒温的东西。
吴宝俊：是一个建筑学的设计比赛。
贾阳：打印一个扳手，一个建筑，一块砖，模型之类的。
运载火箭用哪种能源最好？
吴宝俊：回到火箭运载技术这个问题。我们的运载火箭技术和SpaceX的猎鹰火箭技术是不一样的。咱们国家用的是液氧煤油技术，而他们用的是液氧甲烷技术，这两个技术之间有什么区别呢？
贾阳：差别还是比较大的。从推进剂使用的时间长短或者传统性上，两种推进剂其实都有比较悠久的历史了，但是总的来说煤油相对更成熟一点。煤油里大概有十几个碳组成的串形成的一种混合物，甲烷是个纯净物，就是CH4 。
如果用甲烷的话，这个推进剂要在更低的温度下才能保持液化的状态。用煤油的话相对来说保存起来就更容易，这是煤油好的地方。
但是为什么在重复使用的火箭里面选择甲烷呢？这就跟汽车积碳的道理有点相似，如果火箭想走可重复利用的道路，就不希望在发动机里产生积碳。甲烷相对来说碳的数量比较少，更不容易在发动机里积碳，可以多次重复使用。
美国在研发火星用的核反应堆？有什么用？
吴宝俊：网上说美国正在研发火星用的核反应堆，这个核反应堆有什么用？
贾阳：确实这个技术是有用的，但不一定用在火星上，有很多用这个技术的地方。随着探测器和太阳之间的距离越来越远，太阳的光就越来越弱，那么靠太阳能电池发电供探测器使用的方式到了比较远的地方就不太可行了。
吴宝俊：就是用来给探测器提供能量的。
贾阳：对，但是探测器工作总是需要电的，这个电在地球轨道或者月球或者火星可以靠太阳能发电的方式解决，但是到更远的地方去，比如说冥王星探测，那个时候阳光就已经很弱了，再靠这个方式就不灵了，所以就需要用核的方式。
但是在核里面又分各种各样的方式，比如说聚变的方式，相当于氢弹那样的道理，或者是裂变的方式，类似原子弹的道理。我们现在可能先利用比较温和的衰变方式，慢慢放出一部分热量，然后把它用来发电，美国的火星车就用过相关的技术。