什么样的生物能生活在火星？ | 科学人 | 果壳网 科技有意思
什么样的生物能生活在火星？
火星救援 微生物 极端环境 生存 适应 嗜盐菌 嗜冷菌
本文作者:Maddie Stone
（邮菜菜/编译）
在火星上证实了有高盐液态水的存在后，NASA重新点燃了我们发现外星生命的希望。，大部分人的第一反应是：“既然水存在，那么火星上会有生命存在吗？”
火星是一个大气稀薄、冷热交替比地球更极端的世界。不过相比其他的类地行星，条件似乎又要好的多了。现在我们在火星上找到了液态水存在的痕迹，这就引发了一个明显的问题：什么样的生命形式有可能能真正生活在那里？
现在的火星上，如果有生命，几乎可以肯定是微生物。不过直到我们真正找到并研究它们之前，所有东西都是不确定的。现在嘛，我们倒是可以做一些关于火星生命的本质的猜测。如果我们深入了解生活在地球上最恶劣的环境下的一些最奇怪的生物，我们也许能找到些答案——而这，也可能是未来火星探索的重要方向。
火星有水， 但环境恶劣
可能生存在火星的微生物，其生存策略也许能够从适应地球极端环境的嗜盐菌和嗜冷菌身上得到提示。但是在火星生活还有其他的一些更大的挑战，它们是任何生命形式都必须克服的。
首先，重要的事实是，火星大气缺乏臭氧层的保护。实际上，你可以认为那里一直在用紫外线照射杀菌。
其次是盐的实际性质。在火星上，到目前为止我们发现的卤水是高氯酸盐。它是种高度腐蚀性的化合物，对于大部分的地球生物来讲，这玩意是有毒的。
有液态水存在的火星陨石坑。暗色条纹就是高氯酸盐溶液产生的流动条纹。这样的环境，能支持生命存在吗？图片来源：NASA
火星上有盐水的环境大概是什么样的？根据NASA对火星陨石坑上暗色条纹的光谱分析显示，“强有力的证据”表明这是水化的高氯酸盐产生的流动条纹。而溶解大量盐份的水可以降低水的冰点，让其在零下的温度里也不会结冰。目前在火星上发现的高氯酸盐还包括和其他各种原子相互结合的氯和氧，这能让高氯酸盐溶液在摄氏零下70度的温度下仍然保持液态。
因此，我们认为火星上的这些盐水也许偶尔从陨石坑壁上流下来，沉积出盐纹，并将水汽蒸发到上方稀薄的大气层。这些水可能来源于地下，也可能来自高氯酸盐从空气中“拉拽”出的水蒸汽。
这些卤水“过于极端”，几乎不可能有生命。“在地球上也有些高盐分的卤水，但它们太咸了，生命没法生存。”NASA的天体生物学家、著名的“火星地球化”爱好者克里斯·麦凯（Chris McKay）说，“最有名的一个盐池是在南极洲的唐胡安池。但火星上的盐水比这个小池的氯化钙盐水更咸。”
如果我们只是凭空想象这种环境是挺困难的，不过好在我们可以在地球上找到类似的环境。在阿塔卡马沙漠，地球上最为极端的环境之一，科学家发现了一些生活在盐结晶表面液态水薄膜里的微生物。根据2011在《天体生物学》发表的1中，这些液态水可能是由盐分从空气中“抓取”的。
然而困难在于，高氯酸盐表面这层液态水薄膜的水活性将非常低。这意味着水份难被生命所利用。“如果这些卤水是高氯酸饱和溶液，在这样的低水活性生存生活，据我们所知，反正在地球上不可能。”研究的第一作者露捷德拉·欧嘉（Lujendra Ojha）说。更别提高氯酸对地球上大多数生命都是有毒的了。
阿塔卡马沙漠，仍有一些微生物生活在盐层表面的液态水里。图片来源：</
所以，火星微生物（如果存在）将不得不克服这个事实：火星是个有毒的、充满辐射的荒凉之地。
就算环境极端，细菌仍能生存
尽管如此，这些卤水足以让我们开始想象生命在火星的栖息地，以及可能存在于火星的生命类型。那么，什么样的生命形式可以生活在这种十分冷又十分咸的水里？
多年来，科学家们已经确定了许多嗜盐（耐盐）和嗜低温（耐寒）微生物生活在地球上。最近，我们甚至发现了一些又耐寒又耐盐的微生物，它们生长在寒冷的海水里、南极的湖泊中、或着冰川冰层夹层的液体内。
目前这些生物生存的极限温度和盐度还不太清楚，我们大概知道它们能在零下12?C的时候进行细胞分裂，零下20?C的时候能够进行基础代谢。而一些嗜盐和嗜低温微生物能够生长在零下12?C的低温里，以及高达20%的盐浓度下。
南极的咸水湖里的微生物。图片来源：沙漠研究学院（Desert Research Institute）
为了活下去，细菌有特殊的技巧
在这样的环境中，微生物是如何生活的呢？为了防止在高盐条件下细胞脱水，嗜盐菌会在细胞内部保持较高的盐浓度。这样一来，渗透梯度会让水流入细胞，而非向环境里渗透。同时，高浓度的细胞液浓度也确保它们不会结冰——结冰不是啥好事，这让细胞没法正常代谢。
除了盐平衡，其他一些手段也能帮助嗜盐嗜冷菌适应严寒。相比于饱和脂肪酸，嗜冷菌的细胞膜往往含有更多不饱和脂肪酸；细胞膜上还包含着额外的运输蛋白，可以在细胞内外运输物质。和生活在“正常”气候下的细菌们相比，嗜冷菌的酶结构更加“灵活”，这让酶们在较低的温度下仍然能够正常作用。有些种类的细菌甚至能产生抗冻蛋白，这有助于限制冰晶在细胞内的生长。
最后，遗传分析表明，嗜冷菌常存在大量的“移动DNA分子”，这些基因编码的是细菌适应寒冷的关键特征，它们可以在微生物之间交换。如果你是一只南极盐水嗜冷菌，而且正好遗失了某些重要的保障你生存的蛋白，你可以从邻居那里获得这些相应的遗传“蓝图”。
嗜盐嗜冷菌有一些特殊的结构和功能来适应高盐和严寒的环境，比如更耐寒的细胞膜、更高的细胞液浓度、额外的转运蛋白和更灵活的酶结构等等。图片来源：
这些细菌，能在火星生存吗？
我们应该保持开放的心态，因为如果微生物能够在阿塔卡马沙漠生存，那么一切皆有可能。
避免辐射的一种方法是住在地下。我们所看到的高氯酸盐卤水来自地表含水层，也许这些含水层就提供了一个无辐射的避难所。但我们并不知道事实是不是这样。
时间拥有令人震惊的能力，生命已经证明了它们能够适应有毒环境。在高腐蚀性的酸性矿山下水道和湖泊中，我们发现了生命的存在。我们已经观察到北极汞污染水平的上升过程里，微生物逐渐适应的现象。同时微生物学家也发现，地球上就存在一种细菌酶，也许能降低高氯酸盐的毒性。
火星上的液态水的确切证据并不意味着火星上有生命。但它确实让我们看到了些希望。正如吉姆说的那样：“哪里有液态水，哪里就很可能有生命。”在我们得到一些样品之前，可能的生命性质是没法确定的，不过探索任务就要来了。2020年，美国航空航天局已安排一个火星探测车，它将带回那里的样品，让我们寻找“化学化石”或者其他生命的证据。
如果我们找到了，那么任何结果肯定都是令人震惊的。（编辑：Jerrusalem）
Victor Parro et al. 2011. A Microbial Oasis in the Hypersaline Atacama Subsurface Discovered by a Life Detector Chip: Implications for the Search for Life on Mars. Astrobiology.
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火星细菌：地球那么恶劣的环境居然有生命？太不可思议了！那么少的盐分、那么高的温度，真是极端的生物啊！！！！
引用 的话：对早期的生命来说，液态水也是有毒的啊应该说，水和之后的氧气都是剧毒的
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全部评论(34)
对早期的生命来说，液态水也是有毒的啊
引用 的话：对早期的生命来说，液态水也是有毒的啊应该说，水和之后的氧气都是剧毒的
媒体:在火星上生存或许将成为可能
想起了魔鬼线虫来自
为了移民火星，是时候退化回原核生物再重新进化一遍了。
基本上，不抱什么希望。。。==
也许只是不同形式的生物呢
可能生物在火星上不断进化可以
哦，原来不是在说火星人 ┑(￣▽￣)┍
火星细菌：地球那么恶劣的环境居然有生命？太不可思议了！那么少的盐分、那么高的温度，真是极端的生物啊！！！！
水熊虫应该可以
如果体液根本不是水呢
无非是电子的转移,现在等于是找到氧了(高氯酸盐强氧化剂),找到水了,地表不多,地底不少,就差还原剂了.
我们可以在地球是培养这种细菌，然后让它们先移民过去。
花千骨去了可以生存
——————谁还质疑火星有没有生物吗？哈哈哈哈
问题是，水再液态，温度还是有那么低的……
为啥没人吐槽高氯酸盐的强氧化性，若是地球上的碳氢骨架微生物，那简直就是分分钟爆炸的节奏。高氯酸盐与可燃物混合后易受摩擦、撞击、火星等影响产生燃烧或者爆炸反应。哪怕是高氯酸盐水溶液，也可能会形成爆炸性液体。
佛要点醒世人，其实不是时候，只是提前醒了！
叽啾~蓝星人快来给我们送科技,叽啾~!!
说不准本来没有生命的，可是探索机器带去地球的细菌，在极端的环境中变成了嗜极菌，然后就有了
硫基生物貌似没问题吧
引用 的话：说不准本来没有生命的，可是探索机器带去地球的细菌，在极端的环境中变成了嗜极菌，然后就有了所以从现在开始制定标准限制飞行器降落在有暗色条纹的位置了，现在就是开始怕这个了...
引用 的话：说不准本来没有生命的，可是探索机器带去地球的细菌，在极端的环境中变成了嗜极菌，然后就有了那应该带几只蟑螂过去~
引用 的话：水熊虫应该可以经历这样的环境活下来是可以的，但是在这个环境生存繁衍你还是饶了水熊虫吧，命硬不是万能的啊
引用 的话：那应该带几只蟑螂过去~蟑螂活不下来啊，蟑螂除了名字叫小强，其实没什么通天本领。
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(C)2016果壳网&&&&京ICP证100430号&&&&京网文[-239号&&&&新出发京零字东150005号《火星救援》能否教你如何在火星生存
（原标题：科幻照进现实 火星生活不是梦？）
自1969年阿波罗载人登月成功以来，火星就是人类的下一个目标，多年来人们也一直在筹备踏上火星之旅。近日，电影《火星救援》无疑将大家对载人火星探索任务的热情推向高潮。电影讲述的是宇航员踏足火星后，面临种种生存风险，最终获救返回地球的故事，它被称为“可能是目前最全的火星生存指南”，这也侧面印证了这部电影不完全是脱离科学的想象产物。将来的某一天，如果我们像马特达蒙一样被单独遗弃在遥远的异星球，是否也能自己制氧、种土豆、驾驶着酷炫的探测车穿越星球，过一把“太空海盗”的瘾呢？记者采访天文学专家，结合电影情节，告诉大家如何科学地在火星生存下去。文/图广州日报记者 郭原毓火星可能有水但仍是充满辐射的荒凉之地无论是《火星救援》还是前段时间的《星际穿越》，观众看到的是，被遗弃在异星球上的宇航员总能以各种巧妙的方式找到生存之道——找不到水源就通过化学反应制水，食物不足就改善火星土壤种土豆，闲暇时还可以开着探测车来个星球探险。看上去异星球的生活虽然孤单，但一个人的旅程却趣味横生。电影中有个令人印象深刻的细节：为了灌溉126平方米的火星土豆田，男主角只好自己“制水”，他从火星大气中收集二氧化碳，从中提取氧，再从火箭燃料联氨里提取氢，将氢和氧结合，费尽周折，冒着随时被炸死的危险，只是为了得到水。事实上，火星虽然环境恶劣，但并非完全没有液态水存在。今年9月，NASA（美国国家航空航天局）根据发表在《自然·地球科学》上的一篇论文提出，火星上很有可能存在液态水。通过光谱分析，研究者们发现了季节性坡纹，从季节性坡纹中水合盐类含量的变化，可以确定这些坡纹是由水流作用形成的。对此，中国科学院国家天文台的研究员郑永春博士解释道，虽然这是实打实的液态水，但这是高浓度“卤水”，不能直接喝。郑永春说：“火星表面的温度很低，最高温度才零下二十多摄氏度，普通水在这个温度下不会变为液体。但如果水中溶解了大量的盐分，就可以在低温下保持液态流动。”水虽然找到了，但如果你是在火星上求生的宇航员，这个答案与其说是希望，倒不如说是更严峻的考验。根据郑博士所说，火星上的水含有高氯酸盐，这种元素会导致人体骨骼畸形，对人体来说是有害的。除了缺乏水源，火星环境对人类生存不利的方面还有三点：大气稀薄，缺乏臭氧保护；环境极为干燥，浮尘多；还有各种杀人不偿命的辐射。“火星的大气成分主要是二氧化碳，不存在氧气，人类无法呼吸这种大气，加上火星浮尘中有很多有毒物质，虽然有过滤设施，但宇航员难免吸入，轻者得矽肺，重者得癌症。其次，没有臭氧的话，人类就好比生存在紫外线照射下的细菌那样脆弱。而辐射分两种，银河宇宙辐射和太阳粒子辐射，两者都具有很强的贯穿能力，很难防护，不仅能穿透飞船座舱的舱壁，击中人体后还会引起组织器官的严重损伤。”
《火星救援》中的高端黑科技
这部根据小说改编的电影《火星救援》其实是以科学为基石，模拟2030年NASA的太空旅行。虽然原著作者笔下描写的是二十年后的世界，但美国NASA其实正在研发很多影片中出现的“黑科技”。
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《火星救援》中的高端黑科技
毫无疑问，科幻作品与现实世界的时差已越来越小。那么片子中都出现了哪些高大上的科技呢？咱们来见识见识！
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火星基地居住舱
原本是男主角马克沃特尼和其他队友们居住的临时生活舱，这种生活舱内部备有完备的载人环境，航天员在舱內仅需穿着舱内服，为宇航员们在恶劣的火星环境中提供保护。男主不仅在居住舱中吃睡，而且还在其中打造了一个农场和一个工程实验室。
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火星太空服
太空服是影片中男主得以生存下来的必备品之一，因为火星上的气体稀薄并且极其寒冷，航天员若要在火星上进行探测任务，必须得穿火星太空服。
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火星太空服
然而片中男主所穿的太空服，并不是NASA开发的真实火星太空服。他们在2012年开发的太空服Z-1，造型类似巴斯光年，十分笨重。
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火星太空服
后来NASA又设计出该系列的Z-2，你们感受感受..
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火星舱内农场
看过片子的朋友们应该都知道，整部电影前半段就是一个中规中矩的“农业养殖节目” 男主把居住舱改造成了生态小农场，通过种植土豆，吃土豆维持了几百个太阳日，简直是救命稻草一般。PS：男主是生物科学家，看来学好数理化还是很重要的→_→
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水资源再生
男主在沒有任何与水有关系的资源情況下，他利用着陆器中的推进装置与燃烧肼研发了一套水供应系统，尽可能地收集所有水以求自己生存和种植土豆用。肼是一种有毒的、极不稳定的化学物质，但由于男主是科学家，所以一切都不是问题了...
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火星探测车
马克沃特尼的又一救命稻草，没有它就无法找到与地球通信的工具；别没法开到推进器离开火星。男主最后在离开之前还特意在车上留下了字条“请善待这辆车，它曾经救过我的命”可想而知这两火星探测车对男主来说有多重要了。
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太阳能充电板
火星上沒有油，沒有风，太阳能因此在太空任务中扮演极重要的能源角色。庞大的赫密斯号就是运用太阳能电池板作为能量，马克沃特尼也多次使用太阳能电池板给火星车充电进行长途旅行。
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可佩戴式触屏设备
男主跟队员在火星执行任务时，通过手腕上类似对讲机的触屏设备交流。看过科幻电影和《玩具总动员》的人应该对这种设备很熟悉——巴斯光年就有一个。但这一切都只是意淫，这个玩意在航天史上并没有被发明出来过。
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离子推进器
《火星救援》开头中，其他宇航员以为男主已经死去，就使用离子推进器驱动宇宙飞船撤离了火星。离子推进器的效率是传统推进器的10倍，离子推进系统的优点是不需要传统燃气系统所需的大量燃料。
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总的来说，这几样救命稻草缺一不可。如果没有它们和男主聪明的大脑，那他也就回不来了...哦不对，他自带主角光环...
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电影并不纯科幻: 这几项技术是真的！虽然火星看起来毒性满满，但人类登上火星是必然趋势。就在电影上映前后，NASA公布了一份详细的火星登陆计划，并于今年11月开始招募一批新的宇航员，这批成员很有可能将是火星登陆的见证者。科幻与现实双管齐下，重新点燃了大家的太空梦。但考虑到火星的“恶劣”环境，载人任务首要保证的自然是宇航员的安全。作为“目前最全面的火星生存指南”，电影《火星救援》还原了大部分NASA的真实技术，也许可以作为登陆火星的一个参考范本。吃电影中，闪耀着男主角智慧光芒的情节即在火星种植土豆，实际上，太空农业一直在持续开发。NASA曾公开了宇航员种植的生菜照片：一套由特殊灯光和一包包供植物和蔬菜生长所需的营养物质组成的装置。而在今年八月，NASA报告称，国际空间站中的宇航员成功通过种子栽培并试吃了莴苣。莴苣采用无土栽培，宇航员用了红色、蓝色和绿色LED灯提供莴苣光合作用所需的光线。至于在火星上开垦种菜，郑永春认为首先要改造土壤。“火星的土壤可以和戈壁滩作类比，因为高盐分，所以寸草不生。要在火星上种植物的话，首先要把它改造成类似地球上的土壤，让土壤脱盐，然后要培养微生物，只有微生物存在的土壤才是有生命力土壤，才能支持生物的生长。”郑永春说。穿电影中的宇航服是根据NASA真正的宇航服衍生设计而成的，虽然厚重的宇航服在男主角身上穿出了紧身小蛮腰的效果，但现实中，宇航服并不那么酷炫。今年NASA发布的最新款宇航服，虽然比起之前的科幻感强了许多，但看起来还是蠢萌蠢萌的。郑永春博士介绍说，宇航服按照用途一般分为舱内宇航服和舱外宇航服，舱内宇航服用于飞船座舱发生泄漏，压力突然降低时，航天员及时穿上它，能够接通舱内与之配套的供氧系统，服装内会立即充压供氧，并能提供一定的温度保障和通信功能。而舱外航天服实际上是最小的载人航天器，除了具有加压、充气、防御宇航射线和微陨星袭击的作用外，它里面还有通信系统以及生命保障系统。这与科幻电影中的设定基本一致。另外，电影中穿宇航服的方式也很酷，宇航员经常在紧急状态下一个助跑，“咻”一下像宝剑入鞘一样对准跳入宇航服中，穿衣动作一气呵成。现实中也是这样，新款宇航服的背后加上了接口设计，宇航员们可以从舱内快速跳进宇航服，使宇航服脱离接口，留在舱外，从而保持室内清洁。郑博士解释道，这是因为火星上尘土飘飞，如果红色土壤被带入了宇宙飞船内，会对宇航员和舱内设施造成影响。住居住舱是宇航员在火星上的家，也是电影中的主要场景之一。居住舱具有温度、湿度和空气调节功能，航天员在居住舱内活动不需要穿着笨重的舱外宇航服，可以穿得和地面上一样。这是马克在火星上得以生存下来的重要保障，也是人类未来探索火星前必须解决的重要前提。现实中，NASA在休斯敦的约翰逊航天中心建立了火星生存模拟系统，航天员在那里进行训练，为火星上的长期生存做准备。火星生存模拟系统拥有独立的生命保障系统，分为上下两层，包括起居间、工作站及模拟气闸舱。根据实验效果，目前这套系统还在改进中，以适应未来的火星表面生存和作业。行当人们降落到火星上之后，他们至少要在火星上待上一年时间，以等待火星和地球运行到回程距离最近的位置。这带给宇航员们大量的时间进行实验并探索周围环境。因此，宇航员需要使用稳健、可靠、功能多样的火星车，前往更遥远的地方。在《火星救援》中，男主角开着他的火星车跑了好几趟，甚至还对火星车进行了一些不怎么正统的改装，好让自己生存下来。而现实中的火星车外形与电影中非常相似，10多年来，NASA的“机会号”探测车一直在火星上工作和运行。郑永春博士说：“目前的火星车还不具备载人设计，在解决行驶距离、辐射保护等问题后，载人探测车最终会像一个带着车轮的生活舱。为了保证机动性，有些版本装备了6个转向轮，即使有一个爆胎，只要向上收起出了问题的轮胎，探测车依旧可以正常运作。”错误示范：在火星上这样做 你会遭遇问题虽然《火星救援》的科学度受到比较高的肯定，但某些剧情发展的合理性仍遭到质疑。乔治·华盛顿大学空间政策研究所前所长约翰·罗格斯基指出，电影中一开始的大风暴就极不科学。宇航员会被遗弃在火星，是因为受困于火星的超大风暴，这个风暴具有飓风级力量，裹挟着巨大的碎片而来。但罗格斯基声称，火星上空气稀薄，这会把风力降低为徐徐微风，根本产生不了大型风暴。郑永春博士也提出，影片中男主角在火星上行走自如，这忽略了火星低重力对行走能力的影响。“按理说，他会跳跃前进，而不是电影里那样，像在地球上一样正常迈步。”郑永春说，“沙尘暴也是不准确的，大气层对于这种力量来说太稀薄了，不管它们刮得多快，你也感觉不到风力。”此外，火星的高辐射水平也被忽略了，经过那么长时间的火星生涯，男主角可能会得重病，即使他能够顺利返回地球，也会在一年后死于癌症。
从外形来看像是具备超现代风格的冰屋，Sfero庇护所的部分掩埋在地下，顶部为半圆形穹顶。内部共有三层，最顶部的一层让人感觉像是在一个夹层中，面积为3平方米，主要用来种植食材等等。第二层共有29平方米，内部包含一个工作区域和浴室。最后一层面积为40平方米，主要作为个人卧室使用。(环球网)
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本文来源：大洋网-广州日报
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人类可以在火星上生存吗美国NASA百万年薪招聘火星太空人的要求条件是什么
09:57:26 来源：网络
导读：人类可以在火星上生存吗美国NASA百万年薪招聘火星太空人的要求条件是什么据美国福克斯新闻网12月16日报道，美国国家航空航天局(NASA)正展开招聘工作，成功申请者将前往人类史上最遥远的地方&&火星上班，年薪高...
人类可以在火星上生存吗美国NASA百万年薪招聘火星太空人的要求条件是什么
据美国福克斯新闻网12月16日报道，美国国家航空航天局(NASA)正展开招聘工作，成功申请者将前往人类史上最遥远的地方&&火星上班，年薪高达14.5万美元。
报道称，美国国家航空航天局特地开设了一个太空人申请网站，截至到明年2月18日，凡是合格的美国公民都可以上网申请。一单经过甄选，便可参加美国国家航空航天局为探测火星所举办的太空人训练课程。
在招募公告中，美国国家航空航天局行政主管博尔登表示：&为进行极具野心的火星探测计划，NASA将公开招募有不同背景与职业的男女公民参与协助完成计划。今天我们把太空人训练计划甄选过程公开给民众，优秀的美国人将可藉此在探险事业上迈出一大步。&
　据报道，被录取者年薪为6.6万至14.5万美元，但必须迁往美国休斯敦居住。
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