第一章 终于来到火星

公元2050年4月17日，火星轨道，当地时间06:22。

“阿瑞斯号”的乘员舱里，十二个人同时醒了。

没有人设闹钟。二百一十七天的星际航行已经让每个人的生物钟与飞船的昼夜节律完全同步。马克睁开眼睛时，舱内照明正从模拟夜间的暗红色缓缓过渡到模拟清晨的暖白色。他听到隔壁床位的安娜翻了个身，听到走廊对面传来季阳低声咳嗽的声音。十二个人共享一个舱室，呼吸声此起彼伏，像一支沉睡七个月的管弦乐队，终于要开始演奏了。

“各就各位。”通讯器里传来指令。

马克从束缚带中解开自己，飘向舷窗。十二个人陆续聚拢过来，挤在窗前。没有人说话。

窗外，火星占据了一切。

那是一整片无边无际的赭红色弧面，从舷窗的左侧延伸到右侧，从上方延伸到下方，像一颗被遗忘在宇宙角落的铁球，安静地旋转着。它的表面布满了陨石坑、干涸的河床、以及被风沙侵蚀了亿万年的岩石。在晨昏线的位置，能看到一层薄薄的、淡蓝色的雾——那是火星稀薄大气中微量的水冰云。

“好漂亮唉！”季阳不禁喊了出来。他是结构工程师，来自上海，说话有点嗲。

“请说标准的英语。”安娜说。她是任务指挥官，德国人，说话更直接。

季阳闭嘴了，马克知道他说得对。这颗星球确实漂亮——那种被时间碾碎后残存的、近乎悲壮的漂亮。

马克在十二人中排行第三。他的职务是通讯与系统工程师，负责星舰与地面之间的全部信息链路、基地的自动化系统维护、以及抵达后的初期通讯架设。但事实上，他的角色比头衔更复杂。在地球上，他是这支团队里唯一一个既懂航天工程又懂心理学的人。任务选拔委员会给他的评价是：“技术合格，但真正的价值在于他能让十二个陌生人变成一支队伍。”

此刻，他正在做这件事。

“都看够了吧？”马克转身面对众人，“两小时后进入登陆程序。现在，检查清单。”

十二个人立刻散开，各自回到岗位。没有人需要被催促。这支团队在地球上训练了四年，模拟了三百多次火星登陆。他们知道每一个步骤，每一个时间节点，每一个可能出错的环节。

安娜是总指挥。季阳负责着陆后的结构完整性检查。两个医生——来自印度的普里亚和来自巴西的卡洛斯——负责所有人的生命体征监测。两个生物学家——来自日本的田中惠子和来自肯尼亚的瓦妮莎——负责温室系统和食物链的启动。地质学家来自加拿大，叫麦克，负责着陆点的地质安全评估。两个工程师，一个来自俄罗斯的伊戈尔，一个来自法国的皮埃尔，负责核反应堆和能源系统的激活。机械师来自澳大利亚，叫杰克，负责所有机器人的唤醒和调度。还有厨师，林芳，来自广州。

十二个人，四个大洲，六种母语。但在这艘飞船上，他们只说一种语言：就是标准的英语。

二百一十七天的航行，对“阿瑞斯号”来说只是一次常规巡航。但这艘飞船本身，是人类航天史上从未有过的造物。

“阿瑞斯号”全长一百二十米，起飞质量超过八千吨。它的诞生，浓缩了人类动力工程近百年的进化史。

最早的星舰使用的是“猛禽”系列发动机，全流量分级燃烧循环液氧甲烷发动机。三十三台猛禽发动机并联在超重助推器底部，起飞总推力接近七千六百吨。那种场面像是一场受控的火山爆发，三十三根蓝色火焰同时喷涌，将五千吨的箭体推离地面。全流量分级燃烧循环的原理是：发动机中的全部推进剂都先经过预燃室，再进入主燃烧室。燃烧更充分，效率更高，寿命更长。海平面比冲达到三百二十七秒，真空版更高。在人类航天史上，比冲超过三百秒，就已经意味着跨入了一个全新的时代。到第三代猛禽发动机时，推力已经从第一代的185吨提升至280吨，燃烧室压力突破35MPa，关键部件采用3D打印单晶超合金制造，单机质量降至1525千克，推重比超过200。

但“阿瑞斯号”用的不是猛禽。

“阿瑞斯号”的主引擎是“赫菲斯托斯”——人类第一台量产型核热推进发动机。核热推进的原理是：用核反应堆加热液氢推进剂，将气体加热到极端高温后从喷管喷出，产生推力。它的比冲可以达到八百到九百秒，是化学推进的两倍以上。液氢从零下253摄氏度的液态，在不到一秒的时间里被加热到超过2400摄氏度，然后从喷管中以极高的速度喷射而出。这意味着，同样的推进剂质量，核热火箭可以把更多的有效载荷送入火星轨道，或者把同样的载荷以更短的时间送达。NASA数十年的研究已经得出结论，核热推进是载人火星任务的最佳选择。

但核热推进的工程挑战曾经让它在图纸上停留了几十年。反应堆要在极端温度下稳定运行，推进剂要在极低温下保持液态，辐射屏蔽要足够厚重又不能太重。这些问题在二十世纪中叶就被提出，但直到二十一世纪四十年代，才被真正解决。解决它们的关键，是智能设计系统。

“赫菲斯托斯”的喷管形状不是人类工程师手绘的曲线，而是由深度强化学习算法在千万次迭代中优化出来的结果。它的冷却通道不是传统的直管布局，而是由生成式设计创造的分形结构，像血管一样在金属内部蔓延。它比人类任何工程师能画出的设计都更轻、更强、更高效。项目总工程师在任务简报时说过这样一句话：“人类设计了猛禽，但赫菲斯托斯，是人类和人工智能一起设计的。”

“赫菲斯托斯”的真空比冲达到九百二十秒。两台这样的引擎并联，为“阿瑞斯号”提供了从地球轨道到火星轨道的全部动力。而它们消耗的液氢推进剂，有一部分是在地球轨道上加注的——星舰的轨道加注技术早在二十一世纪三十年代就已成熟，到“阿瑞斯号”时代，加注已经像在地面加油一样常规。

但真正让“阿瑞斯号”与众不同的，是它的智能系统。

“阿瑞斯号”的飞行控制系统代号“赫尔墨斯”，是一个完全自主的深空导航与决策系统。它能在通讯延迟长达二十分钟的情况下独立完成轨道修正、姿态调整和故障排除。二百一十七天的航行中，赫尔墨斯处理了三百多次微流星体规避机动、十七次太阳耀斑预警、以及两次主引擎的自动诊断和参数优化。马克和其他十一个人在这艘船上更像乘客，而不是操作员。

“赫菲斯托斯负责推，赫尔墨斯负责想。”季阳曾经这样总结。这句话很粗糙，但很准确。

“所有系统自检完成。”赫尔墨斯的声音从舱内扬声器传来。那是一个中性的、不带感情的声音，但每个人听到它都会感到安心。“主引擎状态：绿色。姿控系统状态：绿色。生命保障系统状态：绿色。着陆程序准备就绪。”

“启动登陆程序。”安娜按下通讯键，声音平稳。

“阿瑞斯号”开始减速。主引擎“赫菲斯托斯”点火，蓝色的火焰从尾部喷出，在火星轨道上划出一道明亮的弧线。飞船的姿态调整推进器不断微调角度，将登陆舱对准预定的着陆区域——一片位于火星北半球、被命名为“克里斯平原”的广阔低地。

火星的大气层稀薄得近乎不存在。表面气压只有地球的不到百分之一，大约六百帕斯卡。传统的降落伞几乎没有任何作用，登陆舱必须完全依靠反推发动机完成最后的减速和着陆。

“高度三百公里。速度每秒四千五百米。”赫尔墨斯的声音不紧不慢，“反推点火倒计时，十、九、八……”

八台着陆发动机同时点火。它们用的是化学推进剂，因为核热发动机不适合在大气层内工作。八台引擎将下降速度从每秒数百米降低到每秒不到一米。扬起的尘埃形成了一片红色的云团，遮蔽了舷窗的视野。

触地，一次轻微的震动，然后是绝对的安静。

“全体，”安娜的声音在通讯频道中响起，“欢迎来到火星。”

十二个人依次走出登陆舱。没有人欢呼，没有人流泪。他们太累了，而且维生系统的氧气储备是有限的。他们需要尽快进入基地。

马克是第三个踏上火星表面的。他走下舷梯，双脚踩在火星的尘埃上。脚下的尘埃很细，像面粉一样，在低重力下扬起来的速度比地球上慢得多。他走了几步，感觉像是踩在一层厚厚的滑石粉上。

他抬头望去。前方大约三百米处，一排玻璃穹顶出现在视野中。

准确地说，是测地线穹顶——由碳纤维框架支撑的玻璃穹顶。框架是黑色的，纤细而坚固，像一张巨网的骨架。玻璃是半透明的，透过它能看到穹顶内部隐约的绿色——那是植物。阳光穿过玻璃，在穹顶内部形成一种柔和的、略带金色的光。穹顶的直径大约在八十到一百米之间，在这片荒原上，它像一颗突然出现在沙漠里的绿宝石。

这就是“Terminus”的地表部分。

它的设计逻辑来自马斯克在2016年Reddit问答中亲口描述的火星城市构想：“最初，采用碳纤维框架将玻璃门窗安装在圆顶表面，加上大量采矿/隧道机器人。利用后者，可以打造出数量庞大的维持气压的空间，以便进行工业生产，玻璃穹顶能为绿色植物提供生活空间。”按照马斯克的设想，人类早期在火星上的居住环境，是在火星表面用玻璃和碳化纤维制成网格球顶的社区，以用作绿色生活空间，还会通过隧道机器人建立大量密封增压式的地下空间，以进行工业活动。

所以，玻璃穹顶是绿色生活空间——温室、花园、公共活动区。穹顶内部种植着来自地球的植物，阳光透过玻璃洒进来，为它们提供光合作用所需的光照。穹顶表面覆盖着一层薄薄的冰，但冰层是后来加上去的——机器人将地下开采的水冰泵上穹顶表面，在火星的低温中自然冻结，形成一层辐射屏蔽层。冰层足够薄，让光线穿过；又足够厚，将穹顶内部的辐射水平降到安全范围。

人类真正居住的地方在地下。

马斯克的计划是利用Boring Company的隧道挖掘技术，在火星地下建造密封增压空间。SpaceX总裁格温·肖特韦尔在2018年明确表示，Boring Company的技术可能用于建造火星地下栖息地，挖掘地下隧道是保护人类免受辐射伤害的最实用方式。火星表面缺乏大气层和磁场，宇宙辐射直接照射地面，长期暴露会大幅增加癌症风险。而地下数米深的岩层，就是天然的辐射屏蔽。马斯克本人也在2017年表示：“我认为擅长挖掘隧道对火星真的很有帮助。在这个过程中，建造地下栖息地，在那里你可以获得辐射屏蔽。”

Terminus的地下结构由隧道机器人挖掘而成。最早一批抵达火星的不是人类，而是特斯拉的Optimus人形机器人。它们作为第一批“居民”登陆火星，在人类抵达前完成了地形勘测、样本采集、铺设太阳能板、寻找水源、搭建栖息地等基础设施建设任务。它们没有名字，只有编号，但它们的工作构成了人类在火星上第一个永久性定居点的框架。

马克跟着队伍向气闸舱走去。风沙很大，能见度不到五十米。他只能一步一步地摸索着前进。头盔显示器上的导航箭头稳稳地指向基地方向。

走了大约十分钟后，他进入了中央穹顶的气闸舱。内门打开时，马克第一次呼吸到了Terminus内部的空气。温度大约二十摄氏度，湿度比地球上的沙漠还要低，但很干净。氧气和二氧化碳的比例被精确维持在适合人类呼吸的水平。光线来自穹顶顶部的LED照明系统，以及透过冰层和玻璃洒进来的火星阳光。

他摘下头盔，深深吸了一口气。然后他看到了穹顶内部的布局。

中央穹顶是一个开阔的、高耸的空间。地面是经过处理的火星岩板，墙壁是烧结的风化层复合材料。穹顶内部没有隔断，是一个完整的空间。穹顶边缘种植着一圈矮小的灌木和草本植物，它们的叶子在透过冰层的蓝色光线中呈现出一种奇异的墨绿色。

“所有系统检查完毕。”季阳的声音从通讯频道传来。他已经进入控制台，开始读取系统状态。“生命保障系统运行正常，水循环系统运行正常，能源系统运行正常。温室系统……嗯。”

“怎么了？”马克问。

“温室区有异常。有几株马铃薯的叶片发黄，边缘有枯萎。营养液配比或光照周期可能有问题。我需要检查一下。”

马克记下来。然后他走向了地下部分的入口。

Terminus的地下结构由Boring Company的隧道机器人挖掘而成。地下第一层，也就是地表穹顶的正下方，是主要的生活和工作空间。这一层的高度约十二米，相当于四层楼。墙壁是火星岩层本身，经过密封处理，表面覆有一层薄薄的聚合物涂层。居住舱、医疗舱、通讯控制室、温室区、以及一个公共活动空间，全部集中在这一层。

从这个玻璃穹顶出发，密封隧道向不同方向延伸，连接到周围的各个地下模块。隧道的直径超过十米，足以容纳小型车辆通行。

这套架构的核心理念很简单：地表种植物，地下住人。在火星上，玻璃穹顶是人类对太阳的渴望，地下隧道是人类对生存的妥协。

地下第二层位于第一层下方约十五米处。这里更暗、更安静、也更冷。这一层是仓库和应急避难所。一排排货架上堆放着从地球运来的备用零件、医疗物资、实验器材和应急食品。另一侧是一条轨道系统，自动驾驶的物流车沿着轨道将物资从仓库运送到电梯口，再由电梯送到上层。这条轨道贯穿整个地下仓储层，全长超过八百米。

能源系统是Terminus的另一个关键组成部分。穹顶周围散布着一圈特斯拉太阳能电池板，每块面板的面积约两平方米，在火星稀薄的大气中捕捉着微弱的阳光。但太阳能不是主要能源。主要能源来自两座小型核裂变反应堆，它们被埋在离基地约五十米远的地下，通过电缆为整个城市供电。每座反应堆的功率约为五十千瓦，足够维持基地的所有系统运行。

马克在通讯控制台前坐下，启动了系统。屏幕上出现了一行字：“阿瑞斯号，欢迎抵达。Terminus状态：生命保障系统运行正常，水循环系统运行正常，能源系统运行正常。当前驻留人数：12。”

十二个人。这支团队在地球上的正式名称是“Terminus首批定居者”，但媒体更喜欢叫他们“火星十二人”。

马克打开了温室区的门。一股潮湿的、带着植物气息的空气扑面而来。温室区位于地下第一层的最深处，被一层透明的隔离膜隔开。里面排列着几排浅水槽，水槽里漂浮着一层绿色的植物——浮萍。

浮萍是一种微小但极其高效的植物。它的蛋白质含量可以和大豆相媲美，氨基酸模式非常理想，其中赖氨酸和蛋氨酸的含量高于大多数植物蛋白。更重要的是，浮萍的生长速度极快，在适宜条件下可以每两天翻一番。在部分东南亚地区，浮萍一直是人类食物的一部分，而在火星任务中，它被赋予了双重角色：既作为人类直接食用的蔬菜来源，也作为黄粉虫的饲料。

在浮萍水槽的下方，是一排排塑料饲养盒。盒子里养着黄粉虫，也就是面包虫。每百克黄粉虫幼虫干品中含粗蛋白五十四克以上，粗脂肪二十八克以上，是一种极其优质的蛋白质来源。而黄粉虫的食物，正是浮萍。研究结果表明，以鲜浮萍与麦麸按百分之六十五比三十五的质量百分比配置，可使饲料成本降低百分之三十三点九五，且不影响黄粉虫的饲喂周期、产量和质量。利用新鲜浮萍饲喂黄粉虫幼虫是可行的，通过构建“浮萍-黄粉虫”食物链，可显著降低养殖成本，增加经济效益和生态效益。在火星上，这意味着更少的地球补给依赖和更高的食物自给率。

“浮萍-黄粉虫”食物链是Terminus食物系统的核心。浮萍将有限的光能和二氧化碳转化为生物质，黄粉虫再将浮萍转化为动物蛋白。而人类则同时从两端获取营养：浮萍可以作为汤料或沙拉直接食用，黄粉虫则被加工成蛋白质粉、肉饼或膨化零食。这条食物链的转化效率远高于传统的畜牧业——生产一公斤黄粉虫蛋白所需的水、空间和能量，只有生产一公斤牛肉的几分之一。

马克看着那些在饲养盒里缓缓蠕动的黄粉虫。它们是火星上第一批“动物”。虽然它们看起来毫不起眼，但它们是这座基地能否长期维持的关键。

温室区的另一侧种植着两种作物：马铃薯和甘蓝。

马铃薯是火星温室的首选主粮作物。它的热量密度高，每公斤鲜薯约含七百七十千卡，远高于大多数蔬菜。它的生长周期短，在受控环境下约九十天即可收获。它的植株矮小，适合在有限的垂直空间内密集种植。最重要的是，马铃薯对光照的要求相对宽松，在LED光谱照明下能稳定生长，块茎形成不需要授粉。NASA的Veggie植蔬系统已经证明，红蓝LED灯的组合能够高效地支持植物在密闭环境中的生长。火星家园种植的是矮化品种，植株高度不超过四十厘米，块茎在浅层基质中发育，收获时只需拉开种植槽底部的隔板，块茎便会落入收集篮。

甘蓝是叶菜类的核心。它富含维生素C、维生素K和膳食纤维，生长周期短，约六十天即可收获。甘蓝对光照的适应性很强，在较低光强下仍能维持可观的生物量产出。它的叶片可以鲜食，也可以发酵制成酸菜，延长保存时间。

这两种作物的组合，加上浮萍和黄粉虫，构成了Terminus的完整食物基础：碳水化合物来自马铃薯，维生素和纤维来自甘蓝和浮萍，蛋白质来自黄粉虫和浮萍。能量、营养、口感——在火星上，这就是生存的全部逻辑。

马克检查了一下马铃薯的种植槽。块茎发育正常，没有发现病害。甘蓝的叶片颜色均匀，长势良好。温室系统运行正常。

他记下来，准备稍后和生物学家田中惠子确认营养液配比。

他回到控制台前，打开了系统日志。日志记录了基地从建成到现在的所有事件。最早的记录来自2035年，那一年，第一批无人货运飞船在火星表面着陆，开始基地建设。日志很简短，大多是关于系统状态和物资清单的记录。自动化机器人连续九年不间断施工，全程无人值守。

但在最新的几条记录中，马克注意到了一些不寻常的东西。
有一条记录写道：“2043年11月3日，侦测到异常热源信号，位于基地以东约四公里处。信号强度微弱，持续时间约十五秒。初步判断为地表热异常，可能由地质活动引起。建议后续勘察。”

后面还有几条类似的记录。但所有记录都止于2044年。那一年之后，系统日志就再也没有新的条目了。

马克皱起了眉头。2044年之后发生了什么？为什么基地的系统日志会中断？

“安娜。”马克按下通讯键。

安娜从走廊尽头走过来。她是德国人，四十出头，在加入火星任务之前是欧洲空间局的高级任务规划师。她的决策风格干净利落，不拖泥带水。

“你看这个。”马克把日志调出来。

安娜看了一遍，然后看向窗外。风沙已经小了一些，能见度有所提高。远处的地平线上，在基地以东大约四公里的地方，有一个小小的、几乎被风沙完全掩埋的结构。它看起来像是用火星岩石和废弃金属拼凑而成的一座简陋庇护所。屋顶是倾斜的，用几块拼在一起的金属板覆盖。墙壁是用岩石堆砌的，缝隙间填满了尘土。

“有人比我们先到。”安娜说。她的语气很平，但马克听出了里面的紧张。

“机器人？”马克问。

“机器人在2044年之后就不应该有任何活动了。”安娜说，“系统日志中断的时间，和那个结构的信号时间吻合。”

她按下团队通讯键：“全体注意。我是安娜。马克和我在穹顶观察窗发现了不明结构，位于基地以东约四公里处。季阳，带上地质雷达。伊戈尔，检查能源系统是否有异常负载。麦克，你和我一起。”

三分钟后，通讯器里传来地面控制中心的声音。声音里带着明显的紧张：“阿瑞斯号，我们没有记录显示该区域有任何人工结构。建议等待后续指令。”

安娜没有等待。她看向马克。

“穿上舱外服，”她说，“我跟你一起去。”

马克走到装备区，开始穿戴舱外服。季阳也走了过来，默默地开始穿戴。三个人，一个通讯工程师，一个指挥官，一个结构工程师。他们站在气闸舱的舱门前，深吸了一口气。

舱门缓缓打开，火星的荒原再次展现在他们面前。

他们朝着那座简陋建筑的方向走去。