中国首个火星模拟基地项目所在地青海省海西州大柴旦红崖地区地貌。
近日，中国首个火星模拟基地项目将落户青海的消息，引来各界关注。据报道，该基地将集科学传播、旅游观光、体验休闲、科学实验于一体。当地主管部门表示，希望将其打造成我国首个火星文化创意体验基地。为什么要建火星模拟基地？这将对火星研究及深空探测带来哪些影响？
为什么建在青海
项目所在地——青海省海西州大柴旦红崖地区，在专家眼中是“中国最像火星的地方”。笔者了解到，该地区在地貌、地质和物质成分等方面都有类似于火星的特征。比如主要地貌为荒漠，植被覆盖很少；地质上分布着河流、湖泊干涸的沉积物；物质成分中有大量氯化物、硫酸盐等水流蒸发后的残留物等。
中科院国家天文台研究员郑永春介绍，这些特征有助于开展火星和地球的环境对比研究，根据对地球环境演变的认识，通过反推，可以了解火星过去的样子。他说，该地区以前的盐湖干涸后留下了许多盐类沉积，这和火星上水流干之后盐类的沉积过程是相似的。科学家可以研究这些盐类在什么条件下形成，通过盐类沉积过程推断过去水的盐度、当时的环境温度。还可以根据流水作用的遗迹，推断火星上曾经的水流情况。
为什么要建模拟实验舱
如果说这种野外模拟实验场是用天然形成的类火星景观呈现火星的“外表”，那么科研人员建造的火星模拟实验舱，则能模拟出更多看不见的“内在”。郑永春说，火星的大气压力约是地球的1%，大气成分约96%是二氧化碳；平均温度最高约为20摄氏度，最低晚上可以达到零下100摄氏度，火星上的太阳光照强度比地球上更弱。这些环境条件都可以在舱内模拟出来，以此开展各种实验。例如从野外模拟实验场采集盐类样品，放到模拟火星环境下进行结晶实验，看看火星的盐类结晶顺序跟地球上有何异同。还可以开展微生物生存实验等。
郑永春表示，火星模拟实验舱通常不会太大，可根据不同的研究目的，用它模拟火星大气成分和压力、温度、光照等环境条件。但也有些东西难以模拟。例如火星上极为微弱的磁场、只有地球1/3的重力等，虽然并非完全无法模拟，但成本很高。
“通过探测数据，我们已经知道了火星现在的样子，研究的目的是要搞清楚它为什么会变成这样。”他说，已有许多证据证明火星曾经有浓密的大气和大规模的水，曾经有温暖湿润的气候，为什么这些水都逃走了，是怎样发展到这种状态的，要了解这些，只能通过模拟实验把这个过程重现出来。“研究火星可以给我们带来很多的启示：地球以后可能会变成什么样子。”郑永春说，火星和地球是太阳系里的“兄弟”，研究两者的异同，互为参考，是极具价值的基础研究。
为什么要开展模拟试验
除了在基础研究领域，模拟试验也在航天工程中发挥了作用。航天专家、《国际太空》杂志社执行总编庞之浩介绍说，针对火星探测，国内外已经开展过数次模拟试验。
2011年11月4日，包括中国志愿者王跃在内的6名志愿者走出封闭舱，标志着著名的“火星500”试验结束。庞之浩介绍，该试验由欧洲航天局与俄罗斯生物医学研究所合作开展，模拟了250天飞往火星、30天登陆火星、240天返回地球的过程。2015年，美国在夏威夷莫纳罗亚火山开展了为期一年的火星生存试验，模拟航天员在火星基地里的生活。此外，国内也开展了“月宫365”“太空180”等试验，模拟在太空的长期生活。
对于人类未来的火星探测计划，庞之浩认为还有许多问题需要通过试验来解决。例如航天器在火星降落时的“恐怖7分钟”，以及航天员经过长期太空飞行来到火星，微重力变为低重力对体液转移、骨质、肌肉的影响等。
他还说，中国嫦娥三号月球车开展地面试验时，试验场模拟了月球土壤环境，并通过横向和纵向的牵引，模拟了月球的重力环境。未来研制火星车时也应该如此。
