我们已经征服了地球上大部分地区，从荒凉的沙漠，到孤独的岛屿再到最高的山脉，只要我们愿意，都可以在这些地方定居。如果有一天，地球的所有的空间被用尽，我们该何去何从呢？

这时，我们的目光应该移出地球，将人类文明扩张的脚步放在外层空间。火星，是我们证明星际定居能力的最适合行星，但是在人类大规模转移前，火星上应当先建立一个前哨基地，为后面地球居民的定居铺平道路。我们完全可以改造火星，将它变成第二故乡。

但火星表面环境是异常极端的。乍一看，火星似乎很温柔：大面积的极地冰盖，巨大的山谷下含有液态水，一天只比地球长37分钟，一切与地球是如此相似。实际情况是，火星非常寒冷的，大片放射性沙漠，大气含有有毒气体，不可能在火星上直接呼吸。

前往火星，可能意味着一去不复返，你肯定不想去那里。在火星上建设前哨基地充满了危险和挑战，遇到从未见过的问题，但训练有素的宇航员能够胜任这项任务，以我们目前现有的科技能够保证他们做到这一点。

建设前哨基地面临的第一个挑战是：火星的能源非常贫乏。

由于离太阳更远，火星的太阳能利用率只有地球的40%，即使是这种微弱的日照，也常常会被铺天盖地的沙尘暴遮挡好几天。在漫天黄沙中，我们无法利用太阳能。火星几乎没有大气层，星核也渐渐停转而变冷，风能和地热能等替代能源也不用。

核电站

能源的问题，可以通过核技术解决，由于在火星上获取放射性元素并不容易，所以核燃料和反应堆需要从地球送来。建好了火星核电站，就可以持续多年为前哨基地提供电力。

第二个挑战是：在火星上我们不能呼吸。

火星的大气密度仅为地球的1%，主要由二氧化碳组成。所以我们的前哨基地必须加压，模拟地球大气环境，并充满由氮气和氧气组成的人造大气。前哨基地的屋顶将采用圆弧形状，来承受人工大气的压力。

第三个挑战是：火星的辐射对人体造成的伤害。

如果没有地磁场和大气层的保护，来自太空的辐射会长驱直入到达地面，我们受到的辐射量将会增大50倍。火星表面的辐射大约是地球的100倍，如果在火星上待三年，宇航员承受的辐射量将超过人体最大承受限度，这大大增加了宇航员患病的风险。

火星车

为抵挡辐射，我们可以用一层厚厚的干冰覆盖在屋顶上，来保护宇航员，制造干冰的二氧化碳可以直接从火星大气中获取。再用一米厚的火星泥土覆盖干冰，将进一步提升防辐射能力。这意味着，我们的基地将被包裹得严严实实，大多数建筑从将没有窗户，看起来就像圆顶状的墓地。然而，防辐射基地只能保护里面的人，不能保护在外工作的宇航员。我们可以远程控制机器人，完成地面日常工作，宇航员则呆在相对安全的室内。

第四个挑战是：火星的尘埃。

火星上的尘埃比地球上的要细得多，这些尘埃可以轻易进入机器的机械装置和电子设备。火星尘埃很干燥，也带有静电，可以粘在任何东西上，比如宇航服。要避免火星尘埃进入前哨基地内部，不然我们脆弱的肺经不起尘埃的折腾。而且火星尘埃中充满了剧毒的氯盐，持续接触可以致命。我们可以改进太空服的存放方式，将它放在进入基地的外部通道上，这样就可以避免将尘埃带入建筑物内。

第五个挑战是：怎样在火星种植农作物。

火星两极附近的位置有厚厚的冰层，我们将基地建在附近，融化冰得到水。在解决了水的问题后，我们还得为植物提供适宜生长的土壤。火星的土壤是碱性的，缺乏植物生长所需的氮化物。在种植农作物前，我们必须净化土壤，加入一些必须的化学元素。当农作物开始生长后，可以使用生物排泄物来进行施肥。我们也可以使用鱼菜共生的方法，同时饲养鱼类和植物，这样宇航员的食物就会更加多样化和美味。

第六个挑战是：身体机能的衰减。

火星的重力只有地球的38%，这会导致人体肌肉萎缩、骨质流失和心血管问题。虽然可以通过建立旋转生活空间产生额外的重力来解决这个问题，但宇航员必须长期在低重力环境下生活。多运动可以减缓身体机能衰减，但最好每隔几年轮换一次驻点宇航员。

第七个挑战是：宇航员的心理承受力。

火星救援剧照

如果被困在没有窗户的狭小空间里，每天做同样的事情承受力，与外界几乎没有联系，比如南极科考员或潜艇工作人员，这种压抑环境会对宇航员的心理承受力带来巨大挑战。在火星上从事基础设施建设是一项艰巨的任务，只有具备非凡决心和全面能力的人才能胜任。踏上火星的宇航员必须在地球上的火星模拟环境中呆上几个月，并接受严格的心理筛查，以确保他们的心理适应力足以应对火星上的生活方式。

第八个挑战是：遥远的距离。

火星离地球的最近距离约为5500万公里，最远距离超过4亿公里。以目前科技，往返火星与地球间大概需要两年，如果前哨基地发生了紧急情况，地球将无法及时提供帮助，虽然我们可以立即发射救援飞船，但9个月后才能到达火星，恐怕为时已晚。

相信不久的将来，我们的脚印将留在火星上，随着技术的进步，未来的火星夜晚，将会灯火光明，向宇宙骄傲地展示人类地外空间的建设成果。