上一次我们讲到了美国人搞阿尔忒弥斯计划，拉了一帮小弟搞国际合作。意大利是没有自己独立的航天发射能力的，但是空间站的很多舱段有他们的贡献。加拿大基本上和美国是深度合作，有些企业本身就是跨越美加两国的。他们的拳头产品是空间站的机械臂，俗称“加拿大臂”。
图：阿利亚纳系列火箭
日本和欧洲都是有自己发射能力的，欧洲的阿利亚纳火箭性能也不错，当年在商业发射市场上还占了不小的份额。他们的技术路线和我国是相似的，都是从偏二甲肼和四氧化二氮起步的，说白了还是来源于导弹技术。后来，他们走向了氢氧发动机+固体助推器的模式，阿利亚纳5型就是如此。他们的火神发动机的技术水平还是很高的。
图：H3火箭
日本人起步阶段就是走的固体火箭的路子。他们不能发展导弹技术，只能从探空火箭开始起步，探空火箭一般是固体火箭。这一下引起了美国人的警觉。因为固体火箭能长时间储存，能够随时拉出来就打。具有改造成导弹的能力。后来美国转让了一部分氢氧发动机的技术。日本人也就走上了氢氧机的道路。氢氧机是低温燃料，灌注到火箭之中无法长时间保存，必须临时加注，马上打出去，无法改造成洲际导弹。美国人也防着日本呢，要在技术路线上要加以把控。
印度的技术路线算是比价奇葩，他们鼓捣固体火箭比较上瘾。不仅仅助推器是固体的，芯一级也是固体的。大概是因为技术来自导弹的转移。印度天气太热，液体导弹不易保存。所以他们非常关注固体火箭技术，但是因为固体火箭的比冲不高，所以，性能还是差一些的。但是火箭就是这么个好处，豪华轿车能把人送到终点站，驴车也行，从这一点来讲，结果差不多。火箭弱一点，也没耽误人家把曼加里安号探测器发射到火星轨道上。
图：极地卫星运载火箭
发射曼加里安号的是印度的极地卫星运载火箭，缩写PSLV，性能和我国的长征4号差不多。一根光杆，尾巴上绑了4根小牙签一样的助推器，非常细。日本火箭和这差不多，尾巴上捆绑的固体助推器也很小，看着不协调，不过还是比印度人的要粗多了。
我们对火箭的外观就不多评价了。大家可能奇怪啊，我国发射火星探测器可是动用了长征5号这种大火箭，印度人怎么用了这么小的一颗火箭呢？能把载荷送到火星轨道吗？你别说，还真的能行。
图：曼加里安号
首先，曼加里安号探测器不大，只有1.35吨。我们的天问一号有5吨重，比印度人的玩意儿大多了。
其次，印度是2013年11月5日发射的，曼加里安号是什么时候进入地火之间的霍曼转移轨道的呢？是11月30号，中间隔了25天。这25天，曼加里安号完成了7次远地点提升。
人造卫星绕着地球转圈圈，轨道是个椭圆，地球就在椭圆的一个焦点上。既然是椭圆，就存在一个近地点和远地点。在近地点上开发动机推一把，轨道就变大一圈，远地点就会往外扩张。就好比荡秋千，荡到最高点，你就推一下，这样的话就会越荡越高。曼加里安号就是这么干的。经过7次提升轨道，终于积攒够了足够的速度，最后推一把，进入霍曼转移轨道，奔着火星就去了。
这么干比较节省燃料，但是过程太漫长。还是因为印度火箭不够大造成的。探测器必须携带大量燃料用于加速，真正用于科学探测的载荷却很少。真正用于科学研究的载荷只有13公斤，也就够打卡拍照的。但是，因为这个探测器是亚洲第一个成功进入环绕火星轨道的探测器，印度人还臭屁了很长时间呢。
在我们的印象里，日本欧洲都是发达经济体，他们是老牌的资本主义国家。现在叫西方，过去叫列强。他们还是有很多工业实力比我们要强，这是不可否认的。那么现在世界航天的格局又如何呢？我们来看看2020年航天发射的统计情况。
图：2020年各国航天发射次数统计
去年，美国完成了44次火箭发射，马斯克的猎鹰系列火箭发了25次。7枚电子号火箭是在新西兰发射的。
我国完成了39次火箭发射，基本全是长征系列。其中有两发是快舟系列火箭发射的。长征火箭是航天科技集团的展品，快舟属于航天科工集团。用金灿荣老师的话来说，一个是送人上天的，一个是送人上西天的。快舟用的是固体火箭技术，其实就是来自于洲际导弹。
所以，我国2020年发射次数和美国相比，相差无几。基本上属于第一梯队。排名第三的是俄罗斯，一共发射了16次，相比中美，次数差了一半，算是第二梯队。主打是R7系列火箭，其实就是联盟号的各种改型，都不大。质子号和我国的胖五是一个量级的，去年只是发射了一次。俄罗斯一直想用新火箭换掉质子号这个老火箭。毕竟它的运力已经到了极限，没有扩展能力。而且用的是毒染料，处理起来挺麻烦的。新版的安加拉系列火箭也还没有投入实用化，不知道什么时候才能正式接班。
欧洲的法属圭亚那发射场是所有航天发射场之中纬度最低的，大约是北纬2度，发射同步轨道卫星就赚了便宜。欧洲跟世界各方合作都很好。在法属圭亚那有一个联盟火箭的发射台，俄罗斯的联盟火箭也经常在这里发射，去年年底，12月29号，就帮着法国发射了一颗间谍卫星。
欧洲人自己去年有5次发射，数量很少。日本人4次，印度人2次，伊朗2次，以色列1次。他们显然是第三梯队。欧洲的阿利亚纳5型快要退役了，因为竞争力差，马斯克的猎鹰火箭价钱便宜量又足。欧洲人压力山大，他们打算开发便宜的阿利亚纳6型火箭来接班，阿利亚纳6型火箭用的是新型的液氧甲烷发动机，看来欧洲人也想走重复使用的路。
日本在设计最新的H3火箭的时候，也尽量想降低成本，当时觉得这个火箭不贵，7千万美元一枚，但是他们在复杂项目管理方面经常失控，最后成本下不来。而且他们没想到马斯克现在的全新的猎鹰火箭也比这便宜，二手的就更别说了，计划真的赶不上变化。
所以，欧洲人、日本人、印度人他们当然受到去年疫情的影响，很多进度放慢了。但是也能看得出来，他们也还是要尽力维持着火箭研发人才有事情做，不至于队伍散了，不至于断了火箭研发的血脉。但是，以现在的发射量，连保持手感都难啊。航天毕竟是个复杂的系统工程，不是单一的高技术。要是没有刷经验的机会，进步就慢。中美两国刷经验的机会太多了，发展速度会更快。未来中美是两强，俄罗斯勉强维持当年的遗产，欧日索性躺平的局面已经看到苗头了。
我国是按部就班的在一点一滴的推进航天计划的展开。最近，我国宣布要在2048年前后实现载人登陆火星。计划很复杂，先要用无人探测器对火星展开全面调查。而且去火星所需要使用的技术，必须先用在月球上加以验证。而且涉及到多次拼接，涉及到太空加油，涉及到用核动力火箭实现地球和火星之间的摆渡。还需要研发两种巨型火箭，一个是长征9号，能把140吨载荷运动到近地轨道。另外一种是921火箭，能运70吨载荷到近地轨道。具体的情况，我在最近的视频节目里讲过了。
我国的航天计划从不轻易许诺，但是说了就要做到，这叫“言必信，行必果”。2004年宣布探月三步走，果真就是按照时间节点一步步完成的，其他国家牛是吹了，但是都没按时完成作业。
马斯克也想去火星，而且有宏伟的计划。他之所以成为偶像，成就创新的神话，那是因为他吹过的牛都实现了，但是他经常跳票，时间无法预料。我们实在是不知道他这一次到底能不能兑现，到什么时候才能兑现。
想当年，布劳恩刚到美国的时候，也设想过去火星的计划，当时只能当做是科幻进行设想，并不具备可操作性。布劳恩和迪士尼的老板沃特·迪士尼关系很好，还专门拍摄了一部讲述如何去火星的科教片。大致来讲，布劳恩的计划分为几步：
从当时冯布劳恩的设想来看，他打算在太空里拼接成重达4000吨的飞船，然后组队前往火星。
火星探险队包括10艘飞船上，带上70名船员，每艘飞船总重3720吨
完成整个“舰队” 组装将需要46艘航天飞机在8个月内进行950次发射。
3级火箭全都回收利用，第1级第2级靠滑翔和降落伞，第3级自己滑翔着陆。
人类建造国际空间站，花了几十年时间，最后搭建起来一个370吨量级的组合体。布劳恩倒是大方，组建10艘4000吨级的飞船，这根本不可能。
图：国际空间站
以现在的观点来看，这个太空舰队是人类目前无法企及的规模。我们根本做不到。布劳恩当时对火星一无所知。到底大气密度如何？到底地面情况如何，他全都不知道，这显然不靠谱儿。
后来嘛，美国和苏联争霸，搞了阿波罗计划，去火星根本不在考虑之内。NASA还是按照当年冯·布劳恩的路线图继续规划下一步的动作。他们花了90天时间制定了一份登陆火星的计划。大致来讲还是走老路，建立新一代的运载火箭，简称叫SLS（太空发射系统）
SLS火箭多次发射，对接成1300吨的复合飞船
先发两艘去火星，在一艘在火星轨道当回家的储备，另一艘降落火星表面打前站
相隔26个月之后，发射载人火箭，在太空里拼接成功，飞往火星。
半年以后，宇航员飞到火星，降落，到这里打个洞，到那里挖个坑，做好火星地质的考察工作。
临走前搬几块石头上飞船，点火起飞，和轨道上的储备飞船对接，等着下一个窗口期，返回地球。
当然，有人对这样四平八稳的计划不感兴趣，因为太慢了，也因为SLS是由大公司在研发。火星协会的会长祖布林提出了一个新的计划，也就是直击火星计划。
先发一艘飞船，携带单程燃料，降落火星。
在火星表面建立燃料工厂，电解水，捕捉二氧化碳来制造甲烷和液氧。
过26个月，载人飞船飞向火星。
好处：不需要庞大的补给，飞船拼装次数很少。
坏处：单程燃料，万一出问题，宇航员就回不来了。
原本祖布林是计划用SLS来实现这个计划，但是鉴于太空发射系统一直放鸽子，咕咕咕的没完没了。祖布林就转向了马斯克，总觉得这才是能完成直击火星计划的“天降猛男”。当然，祖布林是预料不到我国会横叉一杠子，同样提出了去火星的计划。
我个人乐观的认为，火箭技术本身并不是问题。不论是马斯克的星舰火箭还是我国计划的核动力火箭，都是有可能实现的，真正的麻烦的不在这里。
我们可以设想，最早一批去火星的人并不会很多。他们首要的任务是在火星上建立定居点。要知道火星和地球之间的不是随随便便就能来往的，每过26个月才会出现一次窗口期。在这26个月里，宇航员必须准备好足够返航的燃料。火星上必定是有事先发射着陆的燃料加工场的，会有大片的太阳能板，有吸取二氧化碳和水制造甲烷的装置，有存储液氧和液态甲烷的大罐子。宇航员们一定是不会有空闲时间的，而且人数少了还不行，7~8个人应该是少不了的。
阿波罗登月的时候，宇航员可以住在飞船里，一切生命维持系统都依靠飞船。但是飞往火星可不能这么做，宇航员们必须在封闭空间内坚持很长时间。这就要求在这个封闭空间里建立起一个小型的生态圈。
人类在亚利桑那州曾经建立过一个小型的封闭系统，在这个1.3万平方米的封闭空间内，内部设置了沙漠，沼泽，荆棘，雨林，热带草原，甚至是海洋。同时为人类居住者分配了一个生活区和一个农业区。为了模拟地球的生态环境，在这个封闭环境内引入了大约4000个物种，是尽量模拟自然环境，这个实验就是赫赫有名的地球生物圈2号。
图：地球生物圈2号
地球的生物环境之复杂，目前不是人类能掌握的，地球生物圈2号看似面面俱到，看似考虑周全。其实从一开始，生态平衡就无法实现。在这个人造的环境之中，以往的农业经验到底还是不是适用，谁也不知道。第一年大家都没经验，生产的粮食根本都不够，参与实验的人员一个个都面黄肌瘦，营养不良。到了第二年还算是好了一点，大家的体重才开始回升。
与此同时，大家发现这个封闭环境之中的氧气浓度在缓慢下降，最终降低到了危险水平，有几个人快撑不住了。不得已，外界往生物圈2号里面补充了一些纯氧，让大气的氧含量恢复正常。但是这本质是作弊行为，是开外挂，在火星真实环境之中，是没法开外挂的。
植物和动物的呼吸都会放出二氧化碳，植物通过光合作用，吸收了碳元素供自己生长，释放出了氧气，供生物呼吸。这个循环应该是守恒的。那么，少掉的氧气去哪儿了呢？如果是微生物消耗了大量氧气，应该排放出对应数量的二氧化碳啊？可是二氧化碳数量并没有上升。后来才发现，混凝土在硬化过程中吸收了这些二氧化碳。碳的循环开始失衡，整个生物系统开始逐渐走向衰败。
与此同时，生物圈2号的内部生态也出了问题。大量的授粉昆虫灭绝，一种热带蚂蚁与蟑螂大量滋生，成为优势物种，并承担起一部分授粉的责任，这实在是出乎大家意料。
不仅如此，人也出问题了，住在地球生物圈2号里面的8名研究者甚至分成了两派互相对抗。闹得不可开交，人际关系也崩溃了。最后，实在是撑不下去了，这次实验以失败告终。如果这种事情发生在火星上，后果必然是灾难性的。这就是人类登陆火星可能会遇到的第一个难关。
这还仅仅是第一个难关，后边的麻烦还多着呢。
