好奇號探測車在火星出任務與影像拍攝。（圖片取自 NASA.gov ） 美國太空總署火星探測車 8 月成功登陸火星，進行星球探險與科學採集研究。外界也開 始有著樂觀期待，希望也將人類送上火星，如同阿姆斯壯在外星球表面踏出人類的一大步 。不過此舉在火星，並不容易。 根據美國《USATODAY》的報導，人類要 ｢安全｣ 登上火星，得面臨五大挑戰。 難題一：旅行時間長、長時間曝露在外空易致癌 第一個問題是旅行時間。依當前科技來看，人類遠征火星來回需時 2 至 3 年，火星任務 宇航員還會面臨到因長期停留在微重力太空艙所導致的肌肉萎縮與骨質密度減少問題。宇 航員的身體亦會曝露在大量的宇宙射線與太陽高能粒子環境下，致癌機率因此比一般人高 。 參與七次外空任務的宇航員 Franklin Chang-Diaz 表示，外空射線是宇航員健康最大的 威脅，再者，長期處於無重力環境下，人體易感倦怠虛弱。 面對這樣的問題，太空船飛行速度必須再加快，才能縮減往返時間以及宇航員的健康風險 。 畢業自麻省理工學院的物理學家 Diaz 表示，飛行速度要再加快，就需要更先進的推進系 統，超越現行化學與熱核燃料火箭。目前，Diaz 正在開發一種先進的等離子推進系統， 可望縮短火星旅行時間至短短 5 個月。Diaz 指出，先進的大功率電力推進器加上核能供 電系統，將大幅縮減太空船在星球旅行移動時間。 難題二：外空幅射危害深 火星任務宇航員或在星球表面工作的人員，可能會曝露在高劑量的外太空射線當中，而太 陽表面的閃焰會釋放大量的幅射，易引起體內細胞癌變。除了罹癌風險，曝露高劑量射線 也易導致後代遺傳缺陷。 為了防堵危險幅射侵害宇航員健康，太空載具必須以最好的隔離幅射材料製作。傳統用來 隔離幅射的鋁制防護罩相當厚重，但這樣會使太空船過重而影響速度，因此最好的方式是 建造能儲水的外殼，因為水吸收幅射效果好，再配備再生水回收系統。液態氫燃料也有不 錯的抗幅射效果。 宇航員在星球表面進行科學研究採集行動時，身上的太空裝必須能提供抗幅射保護，此外 宇航員的太空裝內還得穿上一件固態水外套，裏頭還有聚乙烯材質薄膜衣，才能有效防堵 射線入侵。宇航員的面罩也要塗上特殊防幅射物質，才能降低罹患白內障的風險。 (接 下頁) 難題三：性事怎麼辦？ 即使在外太空，宇航員也會有性方面的需求，外界也很好奇他們該如何解決生理需求。俄 羅斯的聯盟號太空船與美國軌道飛行任務太空船，執勤時間相較其它外空任務來得短，較 不會有這方面的問題，但出勤火星耗時數年，生理問題不得不正視。 太空談 ｢性｣ 聽起來很不正經，但終究須面對。專家表示，忽視宇航員長時間執勤時的 性需求並不恰當，如此一來恐影響宇航員的心理健康與執勤表現，可惜的是，在美國太空 總署的宇航員健康評估報告中，這個部份似未受到重視。 難題四：無重力環境 長期停留在零重力環境下，宇航員體力易耗弱、還有骨質密度減少、肌肉萎縮等問題，心 血管、肺部、與免疫系統功能也都會弱化，宇航員視力也會變差。此外，內耳前庭系統失 能，宇航員便會失去平衡感。 解決這些生理問題就只能多做運動。因此在太空站，宇航員每日要花二個小時在跑步機上 進行走步或跑步訓練、使用健身腳踏車、或是特製太空健身器材，以降低在零重力環境下 出現的不適感。 此外，太空站人員的飲食都是經過專業營養師精心調配，幫助他們適應外太空環境。醫師 也會開特別藥方，解決太空站工作人員骨質疏鬆的問題。飲食是外空生活當中重要的一環 ，相關營養研究也不斷精進，幫助他們維持良好體能狀態，俾能使任務順利進行。 難題五：太空生活一切從簡 火星任務為期甚長，但由於空間問題，不可能把所有的糧食運上太空船，因此宇航員要學 著自已種植萵苣、豌豆等小型蔬菜，在外空進行自給自足的生活。至於水方面的需求，宇 航員則被訓練將火星極地的冰轉化為水，藉以降低巨大的運水成本。 http://ppt.cc/LS00 --

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