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身体承受能力
太空是人类即将探索的最为危险的环境，即使是一个5小时的太空行走就需要进行数个月的训练和大量的技术支持以保证安全。生活在国际空间站上宇航员一般只在上面呆几周或几个月 ; 而如果我们想进入太空深处，则要花几年的时间。首先我们必须搞清楚人体在失重环境中能够坚持多久。在零重力下，大约1.9升的体液会从腿部流向头部，并且在太空期间，这些体液会一直存留在头部。宇航员常常会感到象似得了非常顽固的感冒，此外方向知觉的丧失也可能成为一个大问题。在太空中，人体感觉不到自己是向上还是向下，宇航员只能依靠看周围的环境来确定自己的位置。在到达轨道几小时后，1/3的宇航员会患上宇航病—这是一种非常类似于晕车的感觉。失重环境还会导致骨骼中钙的流失以及宇航员免疫系统的问题。
数以万亿计的宇宙杀手
不仅如此，太空中还暗藏着数不清的杀手 ：数以万亿坚如岩石的碎片—流星体—以每小时25万公里左右的速度在我们的太阳系内游荡。一个盐粒大小的流星体就能击穿宇宙飞船的窗户。如何保护飞船的安全还需要更为先进的科技。另外太空中还充满着致命的放射线—X射线、伽马射线和被称为宇宙射线的高速粒子。
以月球为跳板？
“阿波罗”登月计划中的火箭“土星V”仍是迄今最为强大也较为理想的火箭。但即使是这个重达3千吨的庞然大物所携带的燃料也只够把一个载有3个人的小太空舱送40万公里远，这点距离在无垠的宇宙中连“万里长征的第一步”也算不上。自从人类最后一次站在月球上（吉恩·塞尔南，1972年，“阿波罗17”号），1/4个世纪已经过去了，而我们重返月球并在月球上建立一个永久性的有人基地看起来至少还得需要1/4个世纪。
美国著名的科幻作家鲍勃·弗沃德认为，必须先找到一种廉价的到月球的方法，然后才能考虑怎样生活的问题。他的“弹弓”想法看起来似乎有些激进，但的确富有想象力: “如果绳子的一头绑着一个东西快速旋转，那么它就有一个要飞出去的力。你需要决定何时让它（从地球轨道）飞走，然后像荡秋千演员抓住同伴那样，决定何时（在月球轨道上）抓住飞船。”月球基地将成为一个进入深太空的垫脚石。20世纪90年代，“克莱门汀”和“月球勘探者”两艘太空船探测到月球表面下有冰，这些冰可以开采、熔化和分解，制成火箭点火起飞进入深太空所需的液态氧和液态氢燃料。
但在离开太阳系进行星际探险之前，我们还需要征服太阳系。第一个目标就是火星。
火星地表下很可能蕴含有丰富的冰，火星甚至一天也有24小时！遗憾的是，火星的大气层95%是二氧化碳，大气压力只有地球的几分之一，而且没有可起保护作用的紫外线层。火星宇航员只能生活在密闭的太空舱内，穿着宇航服到外面进行探险。火星可以成为一个小的殖民地，就象早期地球探险家遥远的前哨基地。火星本身可能不会成为到其他恒星的一个跳板，但它将帮助我们了解人类是否能在如此遥远和严酷的地方生活数年或者终生。
到火星往返一趟要花至少2年的时间。按最省燃料的路线来说，单程在路上花的时间就要9个月。因此我们要么开发更快的推进系统，要么想办法让人体应付这漫长的旅行。
有没有比化学燃料火箭快得多的新型推进系统？
目前科学家已经开始研制比传统化学燃料火箭快得多的新型推进系统，等离子火箭是其中最有希望的一个，这种火箭可以实现持续的加速。如果用这种火箭，去趟火星只要90天。但是，其中最困难的问题是，等离子体必须加热到数百万度。目前这种火箭正在NASA（美国航空航天局）的休斯敦实验室进行开发试验。
由NASA发射的“深太空一号”采用了另一种新的推进方式。在一台“离子发动机”的推动下，“深太空一号”正在飞越太阳系，现在距地球已经有近2亿公里远了。它的工作原理是：将氙气电离并通过电场将离子以每秒8公里左右的速度喷射出去，从而产生一个很小但恒定的推力。离子发动机产生的推力仅相当于一页纸压在手上的力──在地球上用它发射太空船显然如同“蚍蜉撼树”。但在太空中，离子发动机连续工作数星期，便可将太空船以每小时15万公里的速度推进，比现在化学燃料火箭快10倍。
要离开太阳系，将人类带到其他恒星，我们必须以接近光速的速度旅行。即使这样，一次旅行可能也要花上几十万年。如果以1/10光速旅行，那么到离我们最近的恒星—半人马座α星就要40年。
一个巨大的免费能量源就是我们的太阳。鲍勃·弗沃德曾设计过太阳帆，这种飞行器不必携带自己的燃料，而靠太阳射线的能量作为动力。与离子发动机一样，阳光所产生的推力虽然十分微小，但却不断产生加速度，它将成为人类建造过的速度最快的机器。而这不完全是一个梦想。NASA已经开始在地球轨道上进行巨型帆的实验。在阳光的推进下，太阳帆将比“阿波罗”或航天飞机的速度快几千倍！
把宇航员冷冻起来？
即使有了完美的太空船，事情也并非容易。著名科幻小说家亚瑟·克拉克在他的经典作品《2001》中使用了“假死”的概念，作为人类应付漫长太空旅行的一种方法。他设想，可以让人体进入冬眠状态—假死，以避免长时间星际旅行的厌倦。
一种更为极端的方法大概就是将宇航员冷冻起来。我们已经利用低温技术来保存尸体和存放人类的胚胎，冷冻活人可能也不会太远。但也许我们不必非如此不可，我们可以利用现有的科技，将冷冻的胚胎送到宇宙遥远的角落去。这样做肯定可以节省距离。再过几百年，在几十、几百亿公里以外，胚胎将被解冻，他们的心脏将开始跳动。这些未来的太空旅行者将不会在妈妈的身体里长大，而是在一台机器里“孵化”出来。他们将由机器人抚养长大。
这看起来似乎很奇怪而且太激进，但没准有一天真的会发生。谁敢说25年以后人类会在太空中干什么！
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