如果这次地面模式试验成功，那么它将创造世界同类实验中最长的一次的记录。在这之前，也有很多次或长或短的封闭试验。这些实验之所以让人们记住是因为实验过程中的确产生了很多让人们值得研究或深思的问题。

　　心理问题：

　　最早尝试登陆火星的模拟实验应该算是美国了。火星沙漠研究(Mars Desert Research Station)——美国犹他州南部贫瘠的红色沙漠深处的一座破旧的白色建筑的名字，目前在站里的最新乘员组是64号乘员组，由4男2女组成，年龄从22到44岁，体格并不出众。站内的设施也并不专业，大厨房和公共区更像个青年旅馆，墙上钉着的火星地图很像少儿百科全书上撕下来的。不过，在指令长William Durocher的领导下，64号乘员组将有条不紊地进行着实验。来这里的志愿者们在与“地球”联系不紧密(因为这里是“火星”，太空有延时)、在室外不能脱头盔(因为要假装没有空气。其实那里外面的空气新鲜得很)、只能使用有限的工具与食物(因为这里就是“火星”)、适应一天24小时39分钟的时间(因为这里还是“火星”)的条件下生活2到4个星期，或者直到他们能把地球看成火星，能把地球人看成火星人为止！最让人不敢想的是那里距最近的人类也要飞行一个半小时，只有在直系亲属去世时他们才被允许回家。这些志愿者们乐于假扮火星航天员，一起被关上几个月。正是他们的这种态度使人类的航天事业走到了现在，同时也让人来明白了一个道理：人也只是一种脆弱的生物，并非天生就是征服宇宙的物种。

　　欧空局很早就开始尝试为期30天和60天的载人航天封闭实验。相比火星沙漠研究，载人航天封闭实验发生的这些问题具有典型性。2000年，问题出现了。7男(5名俄罗斯人、1名奥地利人和1名日本人)1女(加拿大人)在俄罗斯医学-生物研究所的“和平号”空间站模型内完成了持续110天的长期太空任务行为实验。任务还未结束，当时32岁的加拿大女航天员拉普埃尔就指责俄罗斯航天员性骚扰。很早以前人们就一直在讨论长期的封闭实验是否需要女性的话题。只是火星计划出来后，人们似乎讨论得更为激烈。在火星飞行和在火星基地上长期生活，是清一色的男性航天员好还是男女混合的航天机组好？这让科学家们很为难，一方面是经过这几年大量女航天员在航天飞机和国际空间站上工作和生活，特别是有的女航天员成为航天飞机驾驶员，个别的甚至成为指令长。这些事实不仅证明女航天员与男航天员一样，能很好地完成各种航天任务，而且证明男女航天员混合编队具有更多的优点。男航天员在体力上比女航天员强，男航天员适合于完成一些需要体力的航天任务；女航天员在生理和心理适应性方面比男航天员强，女航天员更能适应单调、寂寞、与世隔绝的太空生活。有女性参与的航天机组更有利于长期火星任务的完成。另一方面，如果是男女航天员混合编队组成航天机组，是由夫妻航天员上去好还是由单身的未婚航天员上去好？有的专家认为，由夫妻航天员共同上天具有明显的优越性。但是在一个航天机组中，如果有几对夫妻航天员，小两口要是吵架怎么办？要是提出离婚怎么办？要是发生“第三者插足”又怎么办？如果机组中有单身男女航天员，在长期太空生活中谈起恋爱来怎么办？提出要结婚怎么办？或者出现多角恋爱又怎么办？这些问题乍听起来显得多余可又不得不正视，想想去年初NASA航天飞机女航天员诺瓦克因嫉妒而千里飞车追情敌被捕的事情吧。当然太空心理问题并非只有性骚扰和三角恋那么简单，这也只是个别而已。自这次事件后，人们更加担心因民族、文化和性格差异导致的冲突完全可能危及飞船和空间站的存亡。NASA长达1051页的《国际太空站安全手册》规定，可以对出现自杀倾向或精神不稳定的航天员采取捆绑和注射镇静剂等措施，但对火星之旅，中途返回和长期关押都不是办法。或许，如一位记者调侃的派一群老迈的太空牛仔去火星，也许是个不错的主意。露西德曾对媒体谈到她的孩子这样对她说：妈妈，如果NASA在你80岁时派你去，你就可以住在那里，随便干点什么，他们甚至不需要考虑带你回来。我们也不用照顾你了。这你可以当个玩笑看待，但是医学上出现的问题我们可以狭隘一点的想法如是：10年潜伏期后，航天员在七八十多岁患上癌症，当然比英年早逝好一点。想想，最近的急救室在5500万千米之外，况且地球式的外科麻醉术在微重力下也不灵，老家伙们要出奇的强健才行。同时让所有的科学家们同样不敢公开讨论的还有，让老航天员去，或许解决性问题的压力要小得多。

　　诸如此类的心理问题将是火星之旅的巨大挑战。一位俄罗斯航天员曾经说过：“如果把两个人关在同一舱内两个月，就能满足所有谋杀的必要条件。”这并非危言耸听。两个月尚且如此，试想谁能忍受这样的煎熬呢。这些航天员虽然可以在火星表面首次目睹火星日落的壮丽奇景：渐渐变暗的微褐色暮光中，繁星一颗颗显现。远在4亿千米以外的地球，像一颗闪亮的蓝宝石，闪耀在夜空之中。可是随之袭来的前所未有的孤独谁又能理解呢？他们不像在空间站，可以经常跟家人打电话，也可以很快到达地球，他们必须忍受与地球通讯长达10分钟的时间延迟，也不得不忍受无法跟地球上的任何人通电话，而且环境异常恶劣，归程遥遥无期。在这种情况下，即使最健康的个体，也容易导致种种心理问题，这种心理问题导致的后果是可怕的，因为在太空中，哪怕是很小的心理问题都有可能造成灾难性的后果。比如，如果火星飞船着陆时队长情绪低落，其结果就有可能将以前的艰苦旅行前功尽弃，甚至船毁人亡。宇宙辐射：

　　在国际空间站上，如果你寂寞了，还可以看看地球，寻找一丝安慰，若是在前往火星的途中，眼看着可爱的地球变得越来越小，已经找不到了任何的慰藉。此时还有更可怕的，即在于宇宙间长期存在的辐射危险。这种危险其中很大一部分来自太阳风暴对在去往火星的航天员构成极大威胁，这种威胁有时是致命的。而更难对付的是难以预报的X射线、伽马射线和银河宇宙射线。宇宙辐射被誉为登陆火星看不见的敌人。

　　宇宙辐射以重原子的形式在没有任何磁场作用的太空中以光速运行，可以穿透一切它们在行程中遇到的物质，宇宙飞船当然更不在话下。更重要的是，它将对生命体的组织细胞产生巨大的伤害。研究者认为，在火星登陆的往返途中，可能生命体的每一个细胞都会遭到宇宙微粒，比如说质子和离子的辐射。纽约布鲁克哈文国家实验室的马塞洛·巴斯克斯说：“宇宙射线可以想象成一颗既有速度，又有质量的子弹，当射线穿过物质时，不管是石头、身体还是你的大脑，都足以被穿个很小的孔。还产生别的粒子，像一阵雨。”

　　在平常状态下，平均每个美国人一年收到350毫雷姆(核辐射的计量单位，等于千分之一雷姆)的辐射，主要来自于航班中，以及医疗过程中进行的X射线照射。坐阿波罗14号飞船登月的航天员，在他们9天的行程中遭受的辐射高达1140毫雷姆，相当于地球上普通人三年多的被辐射量。在天空实验室4号的航天员，在近地轨道线上待了87天，结果遭受了17800毫雷姆的辐射，这等于人们在地球上50年遭受辐射的总量。据NASA科学家推测，在月球户外活动每100个小时，受到X射线过量辐射的危险定义为10%，这可能损害内脏，增加癌症风险，甚至导致基因突变。而火星之旅所遇到的辐射问题的不确定度则是60%，这意味着如果你想在火星之旅中保护生物体，可能需要采取6倍于月球表面的防护，而这些增加的防护将意味着火箭的所要承担的负荷更重，难度也大得多。

　　不要以为飞船就能逃过宇宙辐射，如果那样想无疑就是自欺欺人。宇宙辐射的质子和离子非常强大，以至于能够使铝和其他材料的中子表皮脱落，这些中子也是辐射的一种组成形式。所以，最恐怖的是对一些材料的辐射能够使这些材料蜕变为活化材料，这对于登陆火星而言是个更大的现实危险。

　　长期的补给

　　这么长的“旅行”，航天员的补给如何解决？要实现火星登陆，人类在现有的技术条件下，必须经过长达520~700天的漫长旅程，跨越2.8亿千米的遥远距离方可实现。一个重大的难题是，跨越如此长远的时间和空间，航天员的补给如何解决？人类不可能将航天员在“旅程”中所需要的燃料、氧气、水和食物都塞进太空飞船里带过去。

　　困难重重的解决之道

　　据说老虎伍兹最远的一杆可以打出400码，而1974年一个叫麦克·奥斯汀的人甚至打出了515码的距离，在航天员眼中，这算得了什么？看看空间站上的航天员怎么玩的高尔夫：2006年11月23日，俄罗斯航天员秋林身着笨重的航天服，在太空行走的时候单手轻挥镀金球杆，将一枚特制的、用金属丝网包住的轻型高尔夫球击入太空。这颗球会环绕地球轨道旋转长达三年半，直到三年半后，这枚高尔夫球才会坠落到大气层中，像流星一样烧成灰烬。不过，这并不是人类航空史上的第一次在太空打高尔夫。乘坐“阿波罗”14号飞船于1971年登上月球的美国航天员艾伦·谢泼德就在月球上打过三次高尔夫球。不过，这三球都没打好。谢泼德自己回来后说到，第1球“击起的尘土比球还多”；第2球则飞向了摄像机；第3球用力太猛，干脆“飞到了千里之外”。显然，在太空上玩高尔夫并不是一个好的主意，要知道万一高尔夫球恰好停留在和国际空间站同一轨道平面上，那么它有可能在未来某一天和国际空间站相撞。

　　不过估计负责登陆火星的科学家估计在飞船起飞的时候回把飞船检查个遍，为了防止火星航天员擅自把高尔夫球和杆儿带走。不过现在看来这似乎有些多余，因为科学家们早就在想办法让他们的火星之旅更愉悦。

　　你说那么远的行程会产生心理问题，别急，为解决这一问题，NASA请人正在设计了一个能监测航天员心理健康、提出治疗建议并进行治疗的计算机软件原型，叫做“硅片心理医生”。该项研究正在加紧进行，目的是要使这位“硅片心理医生”能够反映途中火星航天员心理状况的种种细微变化。

　　我们总说上班无聊极了，连玩把游戏都要担心被老板逮住。可是火星航天员就没有这个担心，他们的BOSS们还鼓励他们“上班”玩游戏呢。就在航天工程师们还在为火星任务设计“战神”号火箭的同时，NASA的一批更加乐观的研究人员，已经在测试网络和虚拟现实技术了。他们认为，这些技术可以让首批火星航天员与他们留在地球上的家人、朋友和同事，在一个取材于“第二人生”(Second Life)或“魔兽世界”(World of Warcraft)的三维虚拟游戏世界中共同生活。他们的目标是想让远征勇士们能够用一种特殊的方式与家里保持联系，他们可以和家人坐在一起共进晚餐，帮孩子们完成家庭作业，跟地球上的同事们一起分析最新的发现，这些直接、亲密的交流，才会让航天员们有回家的感觉。NASA戈达德太空飞行中心的学习技术项目经理丹尼尔·劳克林(Daniel Laughlin)的目标是，他们甚至可以在火星上登录互联网，从e-Bay上订购圣诞礼物，或者在northpole.com上填写圣诞贺卡，分送给地球上的亲朋好友。他们还可以从iTunes下载最新的歌曲，或者从Amazon.com购买电子图书。

　　你说那么远的行程，万一带的燃料、食物不够怎么办？无穷的智慧为这个难题给出了一个现实的答案——隔膜，是解决这一难题的理想太空产品。隔膜是一种不需要任何能量的科技产品，基本而言，它是一种半浸透性的屏障，就像一堵墙，阻隔其他任何无用的物质，只让一些有用的气体和液体渗透过去。它的原理很简单，就是根据不同的分子有不同的渗透比例，从而对能渗透的物质进行分类，将它们分离开来。美国科罗拉多州矿物研究院的道格·威博士和洛克希德飞机制造公司工程师拉里·马森共同为NASA研制了这一隔膜，目的在于想要利用隔膜从火星大气中提取火箭燃料。因为火星大气95%由二氧化碳组成，使用隔膜，航天员就可以从二氧化碳中提取燃料。这种燃料是氢和高温甲烷的混合体，对于宇宙飞船和登陆车而言是理想的高能燃料。食物方面，牛津大学行星物理学教授弗雷德·泰勒说，月球极地有足够深的环形山，它们非常靠近极地，受不到阳光直射，可能存在冰。NASA计划2020年建立月球基地，作为人类火星探索的补给站。如果月球存在冰，它将能为基地航天员提供水源，解决水不便太空运输的问题。同时，俄罗斯的科学家们正在为在“火星飞船”上种植蔬菜作研究准备。据消息说亚洲的大白菜、小西红柿和辣椒最适宜栽种，这样一来，食品问题也解决了。

　　在地球上，将射线屏蔽掉是非常容易的事情，常见的混凝土和石墨就可以做到。但是在宇宙太空中要做到这一点就很难了，因为飞船的重量就是瓶颈。关于这一点，科学家们正在绞尽脑汁想办法。而上面所说到的“硅片心理医生”、虚拟游戏世界、隔膜等高科技能否发挥作用，还需要漫长的检验。