前言
夢想

這是一則預言：

2027年，經過243天漫長的宇宙航行，兩艘分別名為“猛禽1號”、“猛禽2號”的宇宙飛船將抵達火星。在“猛禽1號”降落的歷史時刻，預計將有一半以上的地球人會觀看實況轉播，大部分人聚集在戶外大型液晶屏幕旁屏氣凝神。由于地球和火星相距遙遠，這一重要時刻的轉播信號會有20分鐘的延遲，所以地球上的人們看到的影像，其實來自于不同的時間和空間：在人們看到宇宙飛船降落地表的那一刻，如果稍有閃失，4名外太空宇航員可能已經殞命火星了。

但如果一切順利的話，那么將近10年的翹首以待會在這一刻成為現實：伴隨著沖擊氣流激起的紅色塵埃，宇宙飛船緩緩地向火星地表降落。當全世界的觀眾都在焦急等待之時，新聞播音員帶領觀眾回顧多年前曾震驚世界并讓美國宇航局蒙羞的緊急會議。在那次會議上，推動這個非政府火星探測計劃的公司宣布：他們將建造一系列巨型火箭，用以執行載人登陸火星計劃，并將在10年內發射其中的1～2枚，將電影《火星救援》中的火星登陸變成現實。當時美國宇航局預測至少還需要兩年，才能進行火星探測飛船的載人飛行實驗。

隨著“猛禽1號”在火星赤道附近一個巨大隕石坑的降落，宇航員已經提前在做著登陸的準備。時間寶貴，如果第一次登陸嘗試順利的話，“猛禽2號”將帶著更多的探險者在幾個小時之內抵達。宇航員們的首要任務是在火星上建造一個營地，拆卸飛船帶來的大量貨物。他們還必須將“房子”充好氣，這些“房子”是一些由特殊材料制成的半球形壓縮帳篷，這將是他們在火星上的臨時生活場所以及培植作物的溫室。

火星和地球在很多方面比較相似，例如地形。火星的地形與地球南極洲干谷和夏威夷火山附近的高山荒漠極為相像。而在其他諸多方面，火星則是一個充滿了挑戰性的星球。盡管火星上的一天只比地球多39分鐘25秒，但火星的一年長達687天，所以每個季節的長度都會比地球增加一倍；由于火星的公轉軌道是橢圓形的，這使得火星上從冬季到夏季的季節變化非常極端，并且南半球夏季雖然相對溫暖，但冬季比北半球更冷。因此，火星的移民們打算在火星赤道附近建立兩個基地：在南半球建立一個夏季基地，在北半球建立一個冬季基地。

但眼下，這批首次登陸火星的地球人必須馬上著手開始他們最緊要的任務：在24小時內找到水源。他們必須查證，火星表層土壤（風化層）里是否如美國宇航局的探測器所勘探的那樣，蘊藏著大量水源。因為，宇航員不僅需要給身體補充水分，還需要通過水來產生呼吸必備的氧氣。為了方便尋找水源，宇航員們專門選擇了美國宇航局曾探測到的覆蓋著平滑冰層的一個隕石坑作為降落點。而如果這些平滑物質不是固態水，他們就需要在附近找到一個風化層中含有較高水分的地點。若在火星地表不能找到符合要求的水源，宇航員們將利用地面穿透雷達（SPR）尋找地下水，并進行鉆取。

在下一批宇宙飛船到達之前（大約兩年以后），宇航員們必須搭建一些堅固耐用的建筑物，建筑材料可能是由火星風化層制成的磚。盡管當天是個晴天，氣溫約有10℃，相對溫暖，但隨著黑夜的降臨，氣溫會急劇下降，使得人們如同置身于天氣惡劣時的地球南極。由于降落點位于火星赤道附近，宇航員們可以享受到相對溫和的氣候，夏季最高溫度可以達到21℃，但夜晚的溫度仍然經常低至零下37℃以下。因此宇航員們需要建筑物來抵御嚴寒，同時隔離太陽射線的傷害——火星稀薄的大氣層幾乎起不到抵擋輻射的作用。

如果宇航員們運氣不佳，諸事不順，例如找不到優質的水源、太陽光輻射比預期強烈、某個飛船在降落過程中損傷嚴重，宇航員們將休養生息，等待一個合適的發射窗口，開啟返回地球的漫長旅程；否則，他們將只能永遠留在那里。

首批火星探險者在遠離家園4億千米、幾乎沒有任何生存條件的星球上進行艱難的探索，就像人類的歷代先祖一樣，翻越高山，橫跨大海，去開創新的生活。并且這些宇宙先驅的探索在各個方面都有著比歷代先祖更加重大的意義——他們在火星的出現，代表了人類智慧的最高成就。

任何觀看了1969年尼爾·阿姆斯特朗登陸月球直播的人都會告訴你，那一瞬間，仿佛整個地球都靜止了。這一壯舉帶給人們的震驚是如此不可思議，以致有一些人認為那只是好萊塢的布景表演。當阿姆斯特朗的腳步踏上月球，人們開始說：“我們連月亮都可以上去，那么任何事都難不倒我們。”他們的意思實際上應該是，我們可以在地球或者地球附近的空間完成任何事。而登陸火星則有著另一番重大意義：如果我們能登上火星，人類將能到達任何我們想去的地方。

火星登陸將使得像《星球大戰》、《星際迷航》這樣的科幻電影開始接近現實。火星登陸的成就也將使土星的衛星、木星的衛星變成人類可開發之地。人們甚至可能會掀起一場超過加利福尼亞“淘金熱”的掘金狂潮。不管好與壞，重要的是，它極大地拓展了人類的視野，使我們可以擺脫地球重力的束縛自由想象。人類在火星的第一個足跡，無論是在科學技術、哲學還是探險等領域，都有著史無前例的重大意義，因為這意味著，人類將不再是單一星球的生物。

首批探險者們的嘗試只是這個宏大計劃的開端。我們不但要造訪火星和建立基地，還要將火星改造成與地球類似的生存環境：我們將改造火星以二氧化碳為主的稀薄大氣層，將氧氣含量提高到人類可呼吸的濃度；我們會將平均氣溫從零下63℃提高到溫和的零下7℃左右；我們將使干枯的河床和湖泊重新充滿流動水；我們將培育可以在火星高濃度二氧化碳環境中生長的溫帶植物。這一龐大的工程可能會持續上千年，但一旦成功，人類就將擁有地球之外的第二家園，一個嶄新的未來疆域。正如人類曾經發現過的那些新大陸一樣，改造后的火星將在資源條件、生活水平和吸引力方面超過地球本土。

這些宇宙先驅們開啟的是一段對于未來意味深遠的旅程，他們更加重大的使命是建立起一個維持整套火箭發射系統的星際社會。在火星低重力的條件下火箭發射相對容易，人類將有機會到太陽系之外更為遙遠的空間去旅行。

這些火箭在不久的將來降落火星的一剎那，對于太空探索來說將是一個無比重大的時刻。這相當于開啟了一份對人類未來的保險。人類在地球的生存環境面臨著一系列重大威脅：生態破壞和核武器戰爭；任何一顆小行星的偶然撞擊都可以毀滅地球上的大多數生命；而最終，當太陽壽終正寢、膨脹成紅巨星的時候，整個地球都會被毀滅。在所有這些發生之前，人類必須成為具備星際旅行和生存能力的物種，我們不僅需要具備在另一個星球上生活的能力，最終還必須具備在另一個星系生存的能力。火星的首批移民將是人類能夠幸存的希望。他們的小小營地將發展成定居點，甚至迅速繁衍出新的物種。運送他們的火箭也將被迅速成規模地制造。在幾十年內發展5萬名以上可以自行繁衍生息的火星居民，這是人類的首要目標。這樣就算地球上的人類滅絕了，他們仍將繼續守護人類的共同財富和成就。

事實上，早在30年前我們就具備了到達火星的可能性；而在“阿波羅11號”登月的10年后，人類就有可能登上火星。基本上所有登陸火星的條件都已具備，我們只是沒有選擇去抓住這個機會。

這個失誤背后的故事是值得探究的：某位美國總統的一個決定阻礙了星際旅行數10年的發展，而人類可以將幾乎所有想象變為現實的能力原本可以在很大程度上啟發整整兩代地球人——可能早在50年以前我們就應該已經具備了將人類送到太陽系甚至是太陽系之外的能力。

現在，民間火箭研發和制造公司為人類的星際旅行打開了一扇新的窗戶。也許不斷探險是刻在人類基因里的一種本能。正如記錄片《人類起源》中所講述的一樣，人類在6萬年前就開始了探險——從走出非洲，到向著地平線不斷前行，直到足跡遍布全球。也許探險本就與人類的生存息息相關。但向外探險也導致了殖民地的出現，導致了對異族文化的毀滅和對資源的掠奪。

在火星上定居將比大多數人所預想的要更快實現，并且是以一種不受控制的速度在演進。本書就是一場對我們已經具備開發火星能力這一驚人事實的試驗性推演。同時，這本書也提醒我們，這個巨大的機會也伴隨著無數的風險，我們必須從現在就開始思考如何應對。