殖民火星宇航员的生存问题

火星之旅的挑战不仅在于火箭学和推进物理学，更重要的是宇航员的生存问题。在零重力环境下，人体开始萎缩，肌肉和骨骼承受的负担减少，这导致心脏和骨骼的萎缩。骨头密度每月下降1%，在太空中一年总下降20%。这种萎缩在空间站中尚可容忍，但当宇航员抵达火星后，需要适应重新获得的重力环境，从而需要强壮的肌肉以确保生存。

为解决这些问题，约翰逊航天中心和全美几十个医生被召集，研究宇航员在太空中的健康问题。宇航员将服用骨磷酯类药物，以预防骨质疏松和肾结石。NASA正在研发新的重力机器，模拟零重力状态，以帮助宇航员锻炼并维持心脏健康。此外，为了减少宇航员遭受辐射的风险，NASA在建造太空船时尽量减少使用铁，以减少中子在辐射下的游离可能对身体造成的伤害。

除了身体健康挑战，宇航员在火星上的生存还面临情感问题。前往火星的旅程史无前例，NASA的心理学家研究了历史上的探险，如海上航行和北极圈的狗拉雪橇旅行，以找出这些探险的成败因素。选拔委员会主席杜恩·罗斯强调了挑选宇航员时需要考虑的不仅仅是智力和男子气概，而是他们是否能适应艰苦环境，与不同文化背景的人融洽相处，并且具备丰富的露营经验。

火星的环境极为恶劣，没有维持生命的资源。宇航员必须携带所有必需的物资，包括临时住所、交通工具、食物和用品、科学设备、取水工具以及建立永久性基地的物资。他们可能需要小型核装置提供电力，并且携带超级防腐蚀涂料以保护物资免受火星沙暴的侵蚀。宇航员还需要能自动组装的基地，以便快速准备住处。

为了在火星上生存，NASA正在改良能在零重力状态下生长的植物，以提供食物并转换二氧化碳为氧气。英国人纳杰尔·帕克汉姆在封闭的生物圈中生活了三个月，进行相关实验并取得成功。他发现矮小麦是最有效率的植物，能够提供食物。剩余的氧气转换工作将依赖化学反应器，电解二氧化碳和水产生氧气。水的问题也得到了解决，NASA工程师DonHolder正在研究从宇航员尿液中提取水的方法。他的系统中，尿液被加热并收集蒸气，剩余的液体被认为是无法饮用的。尽管提取的水可能不如Evian矿泉水，但已经足够满足宇航员的需求。

扩展资料

殖民火星是指人类在火星上居住。许多研究与理论都将火星当成一个可行的殖民地，它的表面状况与水份的来源使得火星成为太阳系除地球外最适合人类居住的星球。因为火星的环境与改造成适合生物生存的可能性，火星被许多科学家（其中也包括史蒂芬·霍金）认为是一个殖民的理想行星。