近日，中國首個(gè)火星模擬基地項(xiàng)目將落戶青海的消息，引來各界關(guān)注。據(jù)報(bào)道，該基地將集科學(xué)傳播、旅游觀光、體驗(yàn)休閑、科學(xué)實(shí)驗(yàn)于一體。當(dāng)?shù)刂鞴懿块T表示，希望將其打造成我國首個(gè)火星文化創(chuàng)意體驗(yàn)基地。為什么要建火星模擬基地?這將對火星研究及深空探測帶來哪些影響?

　　為什么建在青海

　　項(xiàng)目所在地——青海省海西州大柴旦紅崖地區(qū)，在專家眼中是“中國最像火星的地方”。筆者了解到，該地區(qū)在地貌、地質(zhì)和物質(zhì)成分等方面都有類似于火星的特征。比如主要地貌為荒漠，植被覆蓋很少;地質(zhì)上分布著河流、湖泊干涸的沉積物;物質(zhì)成分中有大量氯化物、硫酸鹽等水流蒸發(fā)后的殘留物等。

　　中科院國家天文臺(tái)研究員鄭永春介紹，這些特征有助于開展火星和地球的環(huán)境對比研究，根據(jù)對地球環(huán)境演變的認(rèn)識，通過反推，可以了解火星過去的樣子。他說，該地區(qū)以前的鹽湖干涸后留下了許多鹽類沉積，這和火星上水流干之后鹽類的沉積過程是相似的?？茖W(xué)家可以研究這些鹽類在什么條件下形成，通過鹽類沉積過程推斷過去水的鹽度、當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度。還可以根據(jù)流水作用的遺跡，推斷火星上曾經(jīng)的水流情況。

　　為什么要建模擬實(shí)驗(yàn)艙

　　如果說這種野外模擬實(shí)驗(yàn)場是用天然形成的類火星景觀呈現(xiàn)火星的“外表”，那么科研人員建造的火星模擬實(shí)驗(yàn)艙，則能模擬出更多看不見的“內(nèi)在”。鄭永春說，火星的大氣壓力約是地球的1%，大氣成分約96%是二氧化碳;平均溫度最高約為20攝氏度，最低晚上可以達(dá)到零下100攝氏度，火星上的太陽光照強(qiáng)度比地球上更弱。這些環(huán)境條件都可以在艙內(nèi)模擬出來，以此開展各種實(shí)驗(yàn)。例如從野外模擬實(shí)驗(yàn)場采集鹽類樣品，放到模擬火星環(huán)境下進(jìn)行結(jié)晶實(shí)驗(yàn)，看看火星的鹽類結(jié)晶順序跟地球上有何異同。還可以開展微生物生存實(shí)驗(yàn)等。

　　鄭永春表示，火星模擬實(shí)驗(yàn)艙通常不會(huì)太大，可根據(jù)不同的研究目的，用它模擬火星大氣成分和壓力、溫度、光照等環(huán)境條件。但也有些東西難以模擬。例如火星上極為微弱的磁場、只有地球1/3的重力等，雖然并非完全無法模擬，但成本很高。

　　“通過探測數(shù)據(jù)，我們已經(jīng)知道了火星現(xiàn)在的樣子，研究的目的是要搞清楚它為什么會(huì)變成這樣。”他說，已有許多證據(jù)證明火星曾經(jīng)有濃密的大氣和大規(guī)模的水，曾經(jīng)有溫暖濕潤的氣候，為什么這些水都逃走了，是怎樣發(fā)展到這種狀態(tài)的，要了解這些，只能通過模擬實(shí)驗(yàn)把這個(gè)過程重現(xiàn)出來。“研究火星可以給我們帶來很多的啟示：地球以后可能會(huì)變成什么樣子。”鄭永春說，火星和地球是太陽系里的“兄弟”，研究兩者的異同，互為參考，是極具價(jià)值的基礎(chǔ)研究。

　　為什么要開展模擬試驗(yàn)

　　除了在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，模擬試驗(yàn)也在航天工程中發(fā)揮了作用。航天專家、《國際太空》雜志社執(zhí)行總編龐之浩介紹說，針對火星探測，國內(nèi)外已經(jīng)開展過數(shù)次模擬試驗(yàn)。

　　2011年11月4日，包括中國志愿者王躍在內(nèi)的6名志愿者走出封閉艙，標(biāo)志著著名的“火星500”試驗(yàn)結(jié)束。龐之浩介紹，該試驗(yàn)由歐洲航天局與俄羅斯生物醫(yī)學(xué)研究所合作開展，模擬了250天飛往火星、30天登陸火星、240天返回地球的過程。2015年，美國在夏威夷莫納羅亞火山開展了為期一年的火星生存試驗(yàn)，模擬航天員在火星基地里的生活。此外，國內(nèi)也開展了“月宮365”“太空180”等試驗(yàn)，模擬在太空的長期生活。

　　對于人類未來的火星探測計(jì)劃，龐之浩認(rèn)為還有許多問題需要通過試驗(yàn)來解決。例如航天器在火星降落時(shí)的“恐怖7分鐘”，以及航天員經(jīng)過長期太空飛行來到火星，微重力變?yōu)榈椭亓w液轉(zhuǎn)移、骨質(zhì)、肌肉的影響等。

　　他還說，中國嫦娥三號月球車開展地面試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)場模擬了月球土壤環(huán)境，并通過橫向和縱向的牽引，模擬了月球的重力環(huán)境。未來研制火星車時(shí)也應(yīng)該如此。