文/鄭可安
雖然人類早在50年前,就已經完成太空人登陸月球的夢想,但時至今日,卻沒有人能實際踏上與地球同屬行星的火星,從1950年代開始,NASA投入研發載人火箭的研究,不過,原定要在2020年實踐的太空人登陸火星計畫,卻因為技術、經費的瓶頸而一再推遲。
太空人想要登上火星,需要克服非常多問題,除了低重力、宇宙射線的危害,如何從火星成功返航回地球也是一個重要的課題。以分節火箭為例,從地球發射火箭時,為了讓火箭保持足夠的動力突破大氣層,會由底層的推進器開始逐層點火,當該節的燃料燃燒殆盡後,推進器從本體上脫離,點燃上一節的推進器,以此類推,逐層推進,直到太空艙成功進入宇宙。
因地制宜 減少負重
如果進一步考量太空人返航所需動力,火箭負載的燃料勢必需要更多,同時也要考慮火箭重量與升空動力之間的平衡,必須經過嚴密計算和反覆模擬實驗,確保每個環節都不會出差錯,這也是火星登陸計畫,遲遲無法推行的原因之一。
既然燃料的問題這麼難解決,那麼,換個角度想,如果不從地球攜帶返航的燃料,而是從火星找到適合作為燃料的物質,這樣的方法可行嗎?加州大學的辛霍林教授認為:「火星的冰層中含有水和二氧化碳,如果使用鋅原子作為催化劑,也許能夠將水和二氧化碳製備成甲烷。」如此一來,就有望讓太空人在登陸火星後,「就地取材」取得足量的燃料,再平安回到地球。
雖然從火星製備燃料的構想還只在驗證的階段,但如果未來證實這樣的方法是可行的,再加上能利用甲烷發動的引擎成功問世,也許會為太空人探索宇宙的故事立下全新的篇章。