据美国航天航空局(NASA)的报导，航天员的勇敢精神和乐观态度是出了名的。就拿迈克 · 芬克(Mike Finke)来说吧：2004年10月他从国际空间站回来不久，记者访问了他，问他在宇宙中188天最感苦恼的事是什么？他犹豫了半天，答非所问地笑了笑说：“当一个人感到苦恼时，另一个人必然十分快乐。”“你感到在空间舱内太受拘束吧？”“不，这确是一个宽敞的空间站。我们只有两个人。”“你感到孤独吗？”“不，我们都有e-mail(电子邮件)和电话，随时都可以和地球上的人通话。但有时感到情绪不好、心理有牢骚或沮丧时，我们就朝窗外望，一望见美丽的地球，美妙极了，一切沮丧的心情都烟销云散了。”

像这种对待宇航员生活以及空间计划抱乐观态度的大有人在，其中包括美国现任总统布什。他在2004年1月决定了一项雄心勃勃的登月计划：到2020年美国宇航员重返月球，并在月球创建基地，最终为人类到达火星的使命作准备。他宣称：“人类曾跨过辽阔的大洋找到未知的新大陆，现在我们以相同的理由向天空探索，因为这样做能改善我们的生活，提升我们的精神状态。”尽管布什只答应增加微不足道的10亿美元预算，用于5年内宇航建设费用，但NASA已据此转移它的长期目标，从空间穿梭和国际空间站转向创建新的飞船，以满足火星探测的使命。工程师们对此有充分的信心，他们拥有成熟的技术去建造这种宇宙飞船。一切似乎很顺利。但是，在最近的几个月，从事生物医学研究的科研人员重新提出了一个长期受到忽视而未解决的问题：人体能否长期在宇宙空间进行持续的旅行？

举例说，长期在持续失重环境下会导致严重的骨质和肌肉质量的丢失。据估计，在太空中执行空间计划的宇航员每个月约丢失骨密度1%。如果去一次火星，来回耗时约两年半，则骨密度的丧失相当于在地球上人的一生的丧失量。对此，NASA认为对空间旅行中可能造成的医学上的伤害可用药物和技术方法予以解决。一种方法是让宇航员服用预防妇女绝经后易患骨质疏松症的药物bisphosphomates。另一种方法在飞船内装置旋转而产生离心力的设备，让宇航员进行锻炼。休斯敦约翰逊空间中心的神经科学家雅各布 · 布卢姆伯格(Jacob Bloomberg)发明一种踏车训练系统，使宇航员在旅途中置身一个模拟环境，可舒心地像在乡村小巷或纽约的中心公园中缓缓而行。

当宇航员在长途航行中，或许依靠这些虚拟设施或药物在失重状态下能坚持下来，但一种严重的威胁始终存在，这就是宇宙射线——尤其当持续在月球上野营，或赴火星途中。最新研究揭示，重复地暴露在宇宙射线和太阳色球间歇喷发的等离子射线下，在宇航员到达火星后大脑可能会受损或患上白血病，最终导致死亡。

宇宙射线引发的危险确实使人担心。一些表现乐观的宇航员也开始怀疑：在不久的将来进入深度空间是否可行？63岁的女宇航员香农 · 露西德(Shannon Lucid)说：“辐射线的危害可能使宇航员的生涯就此停止。你不要把濒死的宇航员送到火星去。”她是美国妇女中在太空中时间最长的一个——223天2小时50分钟。

纽约长岛布鲁克海文国家实验室的研究员马赛罗 · 瓦兹奎奇(Marcelo Vazguaz)说：“宇宙射线以光速在太空中四处传播，遇到物体会穿越而过。由于其具有很大的能量并带有电荷，穿过后会留下一道轨迹。这种轨迹易造成组织损伤(在显微镜下很容易观察到)，同进还产生二次粒子——δ射线，像阵雨一样散发开去，使受损的邻近组织造成更大的损伤。”

你可能认为铅会起到屏蔽保护作用，但对宇宙射线说来无能为力。当一个重离子撞击铅原子时，会释放一个带电粒子，其伤害程度不亚于与重离子相撞。

为最大程度减少宇航员在旅途中遭受宇宙射线的伤害，氢化合物和原子量较小的材料为抵御这种伤害提供了最佳的防线。理想的火星飞船外壳应由铝或碳复合物构成，在载人舱外包以2~4英寸厚的聚乙烯。水是另一种有效的屏蔽，宇航员可以睡在水袋的中间。但在空间舱内制造一种人造电磁场可能仍不足以完全阻挡宇宙射线的入侵。

除宇宙射线外，太阳色球爆发时，喷发出的热等离子体也给宇航员造成伤害。1972年12月“阿波罗17号”飞船抵达月球(那是最后一次登月计划)，幸好在一个月前，太阳发生一次大规模的磁暴，宇航员抵达时磁暴已过，否则宇航员难免在月球上遭受一次致命的袭击。

如果当宇航员抵达月球，所乘月球车必须装有2~4英寸厚的聚乙烯及外包铝壳，否则难以抵挡太阳爆发时射出的粒子。他们在月球建造外包聚乙烯和铝壳的庇护所或外出考察，也必须在一小时内完成。如果暴露时间过长，达3~4小时，就会使人体接触辐射剂量达到不能接受的程度。在火星上，因距日较远，但也不能超过3小时。以上仅仅是对太阳等离子流而言，并不包括宇宙射线的袭击。

NASA空间辐射预防计划首席科学家弗朗西斯 · 卡辛诺塔(Francis Cucinotta)说，NASA规定的辐射暴露公式为3%，即宇航员得癌症的比例不超过美国全民癌症率的3%。为减少宇航员遭受空间辐射的剂量，规定他们在执行太空任务及在太空生活中携带辐射剂量表，使他们接受的辐射剂量不致超过3%的阈值。宇航员也知道达到这种辐射剂量后不能再参加飞行，所以他们甚至在体检时会拒绝作Χ光透视。

在防范辐射对宇航员造成的危害方面，NASA还根据原子弹爆炸幸存者和在核反应堆工作的数据对宇航员进行评估。尽管前两者和宇航员接受辐射的性质不尽相同，但NASA希望从中寻找到可耐受辐射量的最佳值。

宇航员进入深度空间所遭受的太阳等离子流包括Χ射线、γ射线等宇宙射线。由于这些射线的来源具有很大的不确定性，NASA助理局长约翰. 查尔斯(John Charles)说：“这种辐射有系数6的不确定性。即当你去火星旅行，为保护肌体的安全，必须携带6倍所需的屏蔽材料，因为存在测量上的不确定性。”

现在有些科学家建议，即使火星飞船包裹极厚重的屏蔽，仍不能保护人类安全登上火星。

在阿波罗宇宙飞船和国际空间站中，宇航员仅受到少量的宇宙射线袭击，因为离地球近(相对火星而言)受到地球磁场的保护。但如果在月球上建立基地，宇航员将面临约6个月的暴露期。而飞往火星(包括在火星着陆)则需要2年半的旅程，那问题就更多了(宇宙射线与火星表面岩石作用产生的二次辐射也会危及人体。况且火星没有磁场，没有像地球磁场那样的保护作用)。

宇宙射线的长期效应究竟如何？卡辛诺塔说：“我们目前还不清楚。”但瓦兹奎奇说：“根据细胞的受损程度，一旦受到宇宙射线的正面袭击，估计有13%～40%的脑细胞受损。”一个人有几千亿个脑细胞，40%是相当大的数量，如老年痴呆症患者，每年只失去5%的脑细胞，但已呈现出明显的病态。

瓦兹奎奇曾对实验室白鼠做过试验，将白鼠分组照射重离子和Χ光、γ射线后观察它们的变化。结果发现经Χ光和γ射线照射的白鼠，11个月后其活动能力得到恢复，而经重离子射线照射的白鼠其活动能力没有恢复。

在载人火星探测中是否存在这样一个问题：即宇航员在空间飞行中其免疫功能下降，致使体内潜伏的病毒被激活的可能。

NASA微生物学家杜安 · 皮尔逊(Duane Pierson)曾在宇航员的唾液中发现包括非洲淋巴细胞瘤等多种病毒，并撰文说明这些潜伏的病毒会在赴火星途中被激活，如水痘病毒，可能致使宇航员返回地球后患上带状疱疹。

失重也是个问题。瓦兹奎奇说：“我们还不知道辐射和失重之间是否存在因果关系，即失重是否使辐射线的危害加深。但我们的观念是失重会调和辐射反应，使辐射线的反应减轻。但最坏的情况是失重能削弱细胞的功能。我们在地面上做了许多这方面的研究。”

还有一个问题，在辐射环境中宇航员携带的药品会失效。通常宇航员在飞行使命中携带有抗生素药品，如Cipro、Augmentin、Bactrim，用于两周穿梭飞行中的保护健康。但去火星是不行的，因为在空间药效递减很快，每6个月必须将所有的药品全部换新。即使药物在去火星旅途中保持稳定，宇航员仍然要了解在失重环境下他们需服多少剂量的药才能保证肌体的吸收。这些都是必须加以考虑的。

赴火星的飞行并不排除妇女的参与，但辐射屏蔽的问题不解决会严禁妇女的参与。原因是妇女的独特身体部分，如乳房和卵巢对辐射更易受到伤害和致癌。

由此看来，将人类送上火星将面临许多困难。相信NASA为实现这一宏大远景会不遗余力地奋斗。然而，火星之旅届时能否如期实现，则依赖今后的科技发展，人们将拭目以待。