你可能会认为，我们最 the 具希望将宇航员送往其他行星的希望，应该寄托在休斯顿的 NASA 约翰逊航天中心，一个高度安全、耗资数十亿美元的设施里。但实际上，它就在几英里外的街区，一个购物中心后面的一栋大仓库里。这栋平淡无奇、毫无吸引力的建筑是私人航空航天初创公司 Ad Astra Rocket Company，创始人富兰克林·张·迪亚兹（Franklin Chang Díaz）在这里打造的火箭发动机，其速度和动力都远超 NASA 之前发射过的任何飞行器。张·迪亚兹相信，速度是安全抵达火星的关键。事实上，当我们俯视一个三层楼的测试舱时，他告诉我，他的发动机有一天将不仅能前往红色星球，还能到达木星乃至更远的地方。
我显得有些怀疑，张·迪亚兹则报以礼貌的微笑。他对这种反应早已习以为常。他从 1973 年在麻省理工学院（MIT）攻读博士学位时就开始研究等离子体火箭的概念。他的想法是：火箭燃料是一种沉重且效率低下的推进剂。因此，他设想建造一种宇宙飞船发动机，利用核反应堆将等离子体加热到两百万摄氏度。磁场会将高温气体从发动机后部喷射出去。他的计算表明，使用这种发动机的宇宙飞船可以达到每小时 123,000 英里的速度——相当于大约一分钟内从纽约到洛杉矶。
张·迪亚兹几乎将他的整个职业生涯都投入到说服一切愿意倾听的人相信他的想法会成功，但他的职业生涯也在此过程中经历了多次转折。1980 年的一天，他正在向另一位 MIT 教授推介等离子体火箭的无限潜力。教授耐心倾听。“我知道，这听起来有些像科幻小说，”张·迪亚兹说道。这时，电话响了。教授竖起一根手指。“是啊，他说的是真的，他就在这里，”这位惊喜的工程师对着听筒说道，然后递了过去。“富兰克林，是你的电话。” NASA 打来的。这位来自哥斯达黎加的杰出学生被选为宇航员，也是第一位获得美国国籍的宇航员，被选入 NASA 最精英的宇航员队伍。“我太兴奋了，简直想跳舞，”张·迪亚兹回忆道。“我差点因为电话线而意外勒死我的教授。”
所有宇航员都有宏大的梦想，但富兰克林·张·迪亚兹的梦想更是宏大无比。作为一名大学生、一名 25 年的宇航员和一名企业家，他一直以来唯一的驱动力就是建造并驾驶一艘火箭飞船前往火星。“我当然想成为一名宇航员，当然也想驾驶我建造的火箭，”他谈到他的等离子体推进火箭时说道。“我的意思是，我无法想象不驾驶我自己建造的火箭。”现在，他已经很接近了。四年后，张·迪亚兹将首次在太空部署他的技术，他的公司将在高达 1 亿美元的私人资金支持下，计划在国际空间站测试一款小型火箭。如果这款火箭——通常以其缩写 Vasimr（可变比冲等离子体火箭）闻名——被证明是可靠的，他将有一个雄心勃勃的时间表来建造越来越大的等离子体推进太空飞行器。
张·迪亚兹用相对务实的语言描述他的梦想。他并不打算直接去火星。首先，他将开发能够执行私营公司和政府所需的更日常的太空维护任务的火箭：修复、重新定位或重新提升轨道失控的卫星；清理太空中不断增长的“太空垃圾”；回收可回收的物品。“当然，我并不觉得说这些丢人。我们基本上在这里经营一家货运公司，”他说。“我们将成为太空中的‘全美汽车协会’（Triple-A）拖车。我们很乐意成为太空中的本地垃圾收集者。这是一个可靠、可持续、可负担的业务，也是我们成长的方式。”
然而，最终，张·迪亚兹打算建造的不仅仅是一家太空货运公司，他的雄心恰好与巴拉克·奥巴马（Barack Obama）呼吁发展私营航天产业以支持远超月球的探索计划相吻合。“我们将首次向小行星运送宇航员，”奥巴马在今年早些时候于肯尼迪航天中心发表的关于 NASA 的重要演讲中说道。“到 2030 年代中期，我相信我们可以将人类送往火星轨道并安全返回地球。”
这种信念似乎过于雄心勃勃，但航空的宏伟目标一直都是如此。例如，1903 年 10 月，天文学家西蒙·纽科姆（Simon Newcomb），美国天文学会创始主席，列举了一系列理由，说明动力飞行概念的不可靠性。“我们的机械师，难道不会最终被迫承认，飞行是人类永远无法掌握的一大类问题，并放弃一切尝试去解决它吗？”他问道。不到两个月后，莱特兄弟在基蒂霍克（Kitty Hawk）进行了飞行。而在 1920 年代，一个名叫弗兰克·惠特尔（Frank Whittle）的年轻人提出了与螺旋桨飞机截然不同的理论发动机设计图，这种发动机可以像涡轮机一样吸入空气，并通过一系列“喷气”喷嘴喷出。“很有趣，惠特尔，我的孩子，”他在剑桥大学的一位航空工程学教授说道。“但这永远不会成功。”
追逐
七岁时，当他的母亲向他解释美苏太空竞赛时，张·迪亚兹决定想成为一名宇航员。那天晚上，他出门仰望星空，寻找斯普特尼克号（Sputnik）。但他很快意识到他有一个问题。他恰好是哥斯达黎加公民，而哥斯达黎加没有航天计划。十几岁时，他给 NASA 写了一封信，询问如何成为一名宇航员。他收到回信说，要与 NASA 一起飞行，他必须是美国公民。大胆的精神源于他的家族——他的中国祖父曾反抗清朝，并在国民党镇压期间逃往哥斯达黎加。所以张·迪亚兹不想让国籍这样的事情阻碍他。
高中毕业后，为了加入 NASA，张·迪亚兹搬去和亲戚住在美国康涅狄格州。尽管英语有限，他还是赢得了康涅狄格大学的一项奖学金，这项奖学金是为美国公民保留的。他回忆说，有人不知何故把哥斯达黎加误认为是波多黎各，在指出错误后，他被告知奖学金将被撤销。他向大学管理人员上诉，他们同意向州政府争取，部分奖学金得以恢复，足以让他上大学。
他在那里的工作非常出色，被麻省理工学院的核工程博士项目录取。然后他申请成为一名宇航员。NASA 拒绝了他。（张·迪亚兹说，这可能是因为他的美国公民身份申请尚未获批。）在他入籍后——他现在拥有美国和哥斯达黎加双重国籍——他又尝试了一次，在近 4000 名申请者中争夺 19 个开放职位。他的等离子体物理学博士学位、对宇宙飞船发动机的专注、出色的身体状况以及明显的进取心，使他成为了 NASA 的精英之一。
张·迪亚兹现在说，成为一名宇航员帮助他更加专注于自己的愿景，并让他更加坚信速度对于抵达火星及更远的地方至关重要。“相信我，”他说，“如果你知道你能更快地到达，没有人愿意在宇宙飞船里坐六到八个月。”
在许多方面，张·迪亚兹认为长途太空旅行是终极问题的最终解决方案。他认为，人类总有一天会得出结论，为了生存，必须在别处生活。张·迪亚兹还认为，随着地球资源的枯竭，宇宙中可能存在其他更有利可图的资源——也许是比锂更适合电池的材料，或者比铜更适合导电的材料。
“无论我们会找到黄金还是财富，还是我们甚至无法想象的东西，”他说，“直到我们到达那里，我们才会知道。我甚至不认为火星是终点；我将其视为一个中转站。我们将开放整个太阳系。总有一天，我们会发现外星生命，一切都将改变。”
张·迪亚兹将迄今为止的太空探索与早期美国边疆的探索进行了比较，当时刘易斯和克拉克（Lewis and Clark）的政府支持的探险队带回了大量关于美国西部的知识。他认为，下一阶段将更类似于 19 世纪中叶的增长时期，当时私人铁路和采矿公司在政府的土地赠予和其他援助下，开启了西部史诗般的扩张和定居。
但他表示，太空探索已不再是国家成就的问题。“我们不再有美国和苏联之间的巨大对抗，”他说。“现在完全不同了。我们需要彼此合作才能实现这一切。”他希望美国公民能够参与进来，但即使这一点也并非完全确定。“像巴西、印度、中国，以及欧洲一些国家——他们拥有很多与美国 50 年前或 100 年前的情绪相似的化学反应。这是一个新的开发者俱乐部。”
根据张·迪亚兹的说法，我们正处于一个从民族主义主导的征服走向更开放、更具即兴创新方法的转折点。如果这是真的，值得注意的是，他从 NASA 25 年的经历中带着他即兴创作的能力。
2000 年，作为一项美国-俄罗斯联合空间站乘员生存训练计划的一部分，张·迪亚兹飞往莫斯科以西 60 英里处进行了一系列演习。教官告知他和另外两名机组人员——卡尔帕纳·乔拉（Kalpana Chawla），她于 2003 年在哥伦比亚号航天飞机爆炸中牺牲，以及一名俄国宇航员，张·迪亚兹形容他体型比他们俩都大——他们需要模拟之前一次任务中发生的事故，即着陆舱降落在暴风雪中，救援人员花了 48 小时才到达。从现在开始，俄国人告诉他，所有联盟号（Soyuz）乘员都必须接受这些条件的训练。
“这有点太过了，”张·迪亚兹回忆道。“我为什么不推迟一下再入，降落在斐济、印度洋，或者其他温暖宜人的地方呢？”但这就是任务，于是三人穿着全套飞行服，坐在半埋的舱内，工程师们用喷枪加热外部，模拟再入温度。“简直像桑拿房，”他说。
然后，机组人员不得不脱下宇航服，穿上生存装备。舱内非常狭窄，这个过程花费了近一天时间，每位宇航员轮流被协助脱下一套衣服，换上另一套。最后，他们走出来，面对刺眼的雪，翻阅着指导手册，上面说要建造一个庇护所。张·迪亚兹回忆起这件事时翻了个白眼。
他转向同样冻僵的队友，让他们收集舱里的降落伞布。他的岳父在蒙大拿州的狩猎旅行中，教会了他如何建造一个冬季的帐篷。他利用附近的桦树和丝绸，即兴发挥。半小时后，他点燃了火，三个人很快就穿着袜子，又干又暖地坐着。
很快，一张脸探进了帐篷的开口。俄国人正在山脊上用双筒望远镜观察，想知道发生了什么。帐篷不在任何手册里。所有人都还好吗？船员们微笑了。
“我们很好，”张·迪亚兹告诉他们。“你们看起来好冷。快进来吧。”于是观察者们加入了他们，坐下，脱下外套，喝着茶。
挑战
张·迪亚兹深知安全返回地球的艰难。他的职业生涯以死亡为开端和结尾——那些本可能让他自己丧命，却因 NASA 调度记录的常规调整而幸免。该机构决定将他从 1986 年首次计划的挑战者号（Challenger）航天飞机任务中撤下，让他执行在此之前的任务。十六天后，刚返回地球的他，眼睁睁看着他的亲密朋友和同事们在挑战者号起飞 73 秒后爆炸罹难。在 1986 年至 2002 年间，他总共执行了七次任务——与宇航员的最高纪录持平——并在地球大气层外度过了 1601 小时。然后在他的最后一次任务结束几个月后，哥伦比亚号（Columbia）号在再入大气层时解体，造成七名乘员全部遇难。
张·迪亚兹的发明对减少发射危险作用不大。等离子体发动机依赖于太空的真空，并且仍然需要张·迪亚兹所说的“古老的化学火箭”才能进入地球轨道。但正是外太空，他的工作有望大大提高乘员的安全性。正如他指出的那样，在前往另一颗行星的途中，很多事情都可能出错。使用传统火箭进行太空旅行的局限性在于，火箭必须一次性用完所有燃料，通过一次可控的爆炸才能进入地球轨道。然后，它以基本恒定的速度滑行，直到进入火星的引力范围内。NASA 估计，这样的行程大约需要七个月。在此期间，张·迪亚兹解释说，没有中止程序。飞船无法改变航向。如果发生事故，地球将只能在 10 分钟的通信延迟后，眼看着乘员缓慢死亡。“化学火箭无法将我们送往火星，”他直截了当地说。“这行程太漫长了。”
而像 Vasimr 这样的等离子体火箭，则在整个旅程中持续推进。它逐渐加速，在 23 天内达到每秒 34 英里的最大速度。这至少是任何化学火箭速度的四倍，将前往火星的行程缩短了至少六个月，并最大限度地减少了机械危险、太阳辐射暴露（张·迪亚兹的设计利用氢
罐屏蔽乘员）、骨质流失、肌肉萎缩以及沿途可能出现的数千种其他危险。而且由于全程都有推进力，飞船可以随时改变航向。
但目前的人类太空飞行项目都是围绕着老式火箭建造的。NASA 主要投资于化学燃料驱动的推进系统，而且有其合理的理由。张·迪亚兹的火箭带来了许多挑战。首先，一艘由 Vasimr 驱动的火星飞船需要携带数个核反应堆，以产生加热等离子体所需的大量电力。NASA 于 2003 年开始研发用于太空飞行的核反应堆，但在仅仅两年后就放弃了该项目——辐射爆炸或坠毁的风险可能太高了——并将资源转向了更传统的推进项目。其次，没有人能确定等离子体气体能否安全地通过磁场。或者人体在以每秒 34 英里的速度旅行时会如何反应。“现实情况是，火箭并不总是能正常工作，”埃隆·马斯克（Elon Musk）说，他是火箭公司 SpaceX 的主要推动者，该公司是新兴私人航天产业的关键参与者。对于马斯克来说，他曾多年努力才让他的猎鹰 1 号（Falcon 1）火箭进入轨道，携带核材料的火箭的风险尤其高。“如果发生什么事，你会看到放射性碎片落到地球上——那将是一场灾难。”
确实，要将一艘飞往火星的等离子体飞船送入轨道，需要使用传统火箭，但张·迪亚兹反驳了发射 Vasimr 会增加额外风险的说法。他指出，核反应堆将在飞船脱离对地球散播辐射的危险区域后才激活。而且 NASA 已经成功发射了数艘核电探测器。没有什么是不可能的。“我们可以安全地做到这一点，”他说。“我们的理解在不断进步，但我们知道，要想走得远，就必须走得快。这就是 Vasimr 的意义所在。”
