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小編的世界 優質文選 宇宙

對火星生活的探索:人類真能在火星上生存嗎?答案很贊


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2022年9月29日 -
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進展與困難——談火星殖民計劃

在火星上建立定居點聽起來很嚇人,但它正在變為現實。隨著更多國家的發射器進入火星軌道,關於火星探索的計劃成倍增加;不僅如此,私營航空公司也將目光投向了這顆紅色星球。

定居火星的探索正在進行中,但建立火星殖民地的障礙是什麼?

janiecbros / iStock

1 NASA(美國宇航局)的“月球到火星”推進

NASA 的 Artemis 計劃將在 2024 年之前把人類送上月球表面(這是幾十年來的首次)——目的是在 2020 年代末建立可持續的火星資源開發。這個項目中學到的知識將為人類的“下一次巨大飛躍”做好准備:讓宇航員登陸火星。

太空發射系統 (SLS) 和獵戶座飛船(Orion)對於 NASA 探索月球外的太空重要。在那裏,宇航員將測試新的儀器、工具和設備,以開發人類在火星上的財富。在SLS和Orion上,NASA將開發新的人類棲息地、技術和生命支持系統,為在遠離地球的地方建立自給自足的前哨站點提供知識。

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在未來的某天,美國宇航局計劃將人類送上火星。但就目前而言,NASA仍處於准備階段——發送像毅力漫遊者(Perseverance rover)這樣的機器探索器,以開發足以維系人類在火星生存的技術。

2 SpaceX 的星際飛船將登陸月球和火星

SpaceX 首席執行官兼創始人埃隆·馬斯克 (Elon Musk) 的目標是使用他們公司的 Starship 火箭實現最野心勃勃的火星殖民計劃。他希望他的公司批量生產 Starship——每黴火箭計劃運送 100 人。

“如果每年建造 100 艘星際飛船,我們將在10 年內擁有 1,000 艘,也就是說每個地球與火星的‘軌道同步’時刻大約 10 萬人能夠被傳輸,”馬斯克在推特上寫道。他所說的“軌道同步”是指地球和火星幾乎對齊的時刻,在這個時間點地球-火星間穿行花費的時間最少。

換句話說,馬斯克設想每 26 個月(火星與地球“軌道同步”周期)就會有數量驚人的龐大星際飛船艦隊出發。“將火星艦隊裝載到地球軌道,接著每 26 個月會有 1,000 艘船離開約 30 天。Battlestar Galactica(Glen A. Larson制作的科幻IP)”馬斯克在另一條推文中補充道。Starships 的理想使用壽命是 20 到 30 年。

3 埃隆馬斯克的“百萬人”超級殖民地

當然,埃隆馬斯克的目標是在火星上建立一個巨大的殖民地,並將人類變成一個“多行星物種”。馬斯克說,建立“百萬人”超級殖民地是他在 2002 年創立 SpaceX 的原因,也是他在過去幾年籌集多到令人咋舌的資金的原因。

2017 年,馬斯克聲稱他將在未來一個世紀內在火星上建造一座擁有 100 萬人口的城市。2020年,推特上一位馬斯克的粉絲問他:“那麼到 2050 年,<在這顆紅色星球上(火星)> 會有 100 萬人嗎?”

馬斯克簡潔地回答道:“是的。”

當然,馬斯克的計劃說起來容易做起來難。

4 SpaceX 仍然缺乏完整的殖民地架構

無論馬斯克對火星的計劃多麼雄心勃勃,對馬斯克在推特上發布的火星殖民時間線發表質疑並非不合理的。馬斯克和 NASA 都沒有制定出具體的、經驗證的計劃,比如說明如何在火星上建造圓頂建築,或讓人類可以呼吸與生活。

雖然已知靠近這顆紅色星球兩極的某個位置是建造永久定居點的理想地點, SpaceX 尚未宣布,甚至可能尚未開發出火星上棲息地的架構。

退後一步說,馬斯克的星際飛船本身還沒有在外太空進行過測試(截至2021年2月),更別說在月球或火星上了。但一旦到達火星,它應該能夠在沒有助推火箭的條件下起飛——前提是火星上儲存了足夠的火箭燃料(當然研究者們還在研究如何在這顆紅色星球上制造燃料)。

5 傑夫貝索斯的“藍色起源”計劃

2019 年,另一位科技億萬富翁——現任亞馬遜 CEO及太空公司藍色起源的創始人傑夫貝索斯宣布了他的太空殖民計劃——從月球開始。

“我們將建立一條去太空的通道,”貝索斯在華盛頓的新聞發布會上說,據ABC新聞報道。雖然傑夫貝索斯表示他的團隊尚不清楚如何建造它們,但太空殖民已經有了“一些大門與一些先行者”,貝索斯希望藍色起源成為太空殖民行業的領導者。

“是時候返回月球了,這次要人類要在月球留下(美國探月計劃已擱置多年),”貝佐斯在一段漫長的太空獨白中說道。但考慮到他的航空航天公司尚在早期階段,藍色起源看起來仍然落後於SpaceX。

6 “太空旅館”——在亞重力條件下研究人類生物學

軌道裝配公司(Orbital Assembly Corporation)最近宣布計劃在低地球軌道上設計和建造一個可居住的“太空旅館” ——用至少兩個原型機來模擬火星重力。“航海者站”——他們的產品的名字——將成為一個豪華的太空旅館,同時也會是一個科研意義上的軌道模擬平台,研究人員可以在那裏試驗和研究亞重力對人體的影響。

7 在火星軌道上建設空間站的挑戰

“我們有很多零重力數據,我們有很多單位重力數據,但介於兩者之間呢?” OAC 的醫學顧問肖娜·潘迪亞 (Shawna Pandya) 反問道。“在 2017 年Nature 雜志的一篇名為《人工重力》的開創性論文中——不同機構的研究人員一起著手分析人體對部分亞重力的反應。”

“我們嘗試在一個類似低地球軌道這樣方便的地方研究並解答這些問題,”潘迪亞說。

也許有一天,NASA可以在火星軌道上建造一個類似的平台——並為疲憊的地球-火星旅行者創造一個空間站。但它仍然需要測試在太空中由機器人建造空間站並轉移到火星,或者直接利用火星資源建造空間站這些概念的落地。

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8 中國想為自己雕刻一塊火星

2020年初,中國首次將航天器送入了環繞火星的軌道——這台航天器被稱為“天問一號”。該飛船分離了一個著陸器,用於在火星上著陸,並將一個火星車送向火星表面。

不僅如此,中國政府關於火星研究的發言表明,它可能對這顆紅色星球有宏偉的計劃:“如果我們擁有去往火星的技術,卻放棄登上火星,後輩們會責備我們的,”葉培健說,他是一名高級航空航天工程師兼中國月球探測計劃的負責人,據 “每日野獸”(The Daily Beast)報道。“如果別人搶先到達火星,並占領它,那我們將失去訪問火星的權利,這是最簡單的道理。”

盡管中國尚未制定(或公布)殖民火星的具體計劃,但它也許擔心其他國家或組織會限制中國未來這樣做的權利,這是中國政府嘗試殖民火星的動力。

9 俄羅斯的火星計劃多次推遲

俄羅斯已經提出了幾項將人類送上火星的計劃——從前蘇聯於 1975 年提出的發射六名宇航員在火星上生活 900 天的計劃,到俄羅斯 2002 年提出的在2015年送人類上火星目標,最近的是俄羅斯政府2018 年的另一個公告,目標是 2019 年登陸這顆紅色星球。

盡管一再推翻計劃和延期,俄羅斯航天局 (Roscosmos) 堅持認為火星是最適合殖民的星球。Roscosmos 的執行董事說:“對太陽的研究表明,盡管金星和火星上的溫度增長緩慢,它們正在變得越來越熱,這就是從地球化的前景來看,火星可能最容易變成‘第二地球’的原因之一。” Alexander Bloshenko在TASS的采訪中說,他是Roscosmos的長期項目和科學研究執行董事。

然而,俄羅斯仍需要先制定(或公布)旅前往火星並在火星上著陸和生活的計劃,然後才能考慮進行地球化改造。俄羅斯堅決不同意用核爆炸改造這顆紅色星球(而馬斯克有這個打算),但改造火星的想法仍然是高度理論化的,實踐過程可能需要幾個世紀。

10 需要完整的殖民地建築才能在火星上定居

阿拉伯聯合酋長國最近也將一艘航天器送入了環繞火星的軌道。這艘航天器被稱為“希望”,它是阿拉伯國家招募和派遣宇航員前往火星的長期計劃的第一步。據稱,這項名為 Mars 2117的任務將涉及環繞地球和星際間的航行。但從任務名稱看,它大概率不會是阿聯酋第一個登陸火星的航天器。

幾乎每個航天國家和不少私人企業都有火星殖民的計劃。然而,在火星上建立人類殖民地的設想仍處於非常早期的階段——SpaceX 是唯一一個積極對旨在著陸火星的航天器進行發射測試的企業。在新一代適合太空居住的基地、資源設施、火箭燃料生產手段和通過測試的著陸器成為被具體實現,我們很難確定人類將在何時殖民火星。

BY: Brad Bergan

FY: Valerie Yang

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