火星移民？先看我們可能死在火星上的5種可能

任何觀看了1969年尼爾·阿姆斯特朗登陸月球直播的人都會告訴你，那一瞬間，彷彿整個地球都靜止了。而登陸火星則有著另一番重大意義：如果我們能登上火星，人類將能到達任何我們想去的地方。人類在火星的第一個足跡，無論是在科學技術、哲學還是探險等領域，都有著史無前例的重大意義，因為這意味著，人類將不再是單一星球的生物。

然而要想在火星的極端天氣下生存下來，人類需要解決5個方面的問題——食物、水、住所、衣服和氧氣。這5種關鍵資源的成功獲得將為人類在未來成為星際生存的物種提供保證。《發現》（Discover）前總編斯蒂芬·彼得拉內克在TED演講中對人類登陸火星計劃做了最詳細的詮釋，我們一起看看這項壯舉將有多麼艱辛。

難題一 水

水太重，並不適合從地球運送，因此找到水源實際上是人類要實現在火星上生存的最重要問題。如果火星並不如我們所想的有水存在，那麼我們將無法實現在火星生活的夢想。

火星上確實存在固態水，並且已經在被稱為「風化層」的火星土壤中被找到，整個火星地表的水資源儲量超過400萬立方千米，但幾乎全部都是以固態形式存在。

固態水資源可能像千年寒冰一樣堅硬，獲取過程中必須使用電鑽。要將冰塊液化還需要開採並使用很多高耗能的機器。

到目前為止，要在火星找到水源已經被證明不會太困難。但要將固態水變成液態對於早期定居者們來說，將會是一個巨大的挑戰。好在科學家們研製了一款可以從火星大氣中提煉水分子的裝置，並已由貨物飛船運抵火星地表，開始提取和積攢水源的工作。只要火星上如我們預想般存在水源，人類生命的存活和延續就是有可能的。

難題二 氧氣

火星上沒有氧氣存在，因此我們必須要自己製造氧氣。如果能夠在火星上找到水源的話，就有很多能生產出氧氣的方式，包括簡單的電解方法—將電流通過水，從而獲得氧氣。

在航天器中如果氧氣耗盡，人就只能呼吸自己所呼出的二氧化碳，接下來就會失去意識，這時離死亡也就不遠了。人類在二氧化碳濃度大於5%的空氣中只能度過很短的時間，部分原因是人類已經進化出一種自我防禦機制——在二氧化碳濃度過高的環境中暈厥。

我們在火星上製造呼吸的氧氣，更為了製造火箭燃料的氧化劑。液態氧遠比氫氣和甲烷等火箭推進劑都要重。因此，美國宇航局一直想實現在火星上製造供火箭返航地球時所需的氧氣。這將比從地球一路攜帶返航所需的燃料要高效得多。

在缺氧4分鐘以後人體大腦就會受到損傷，而人因缺氧窒息而死亡的時間臨界點普遍被認為是15分鐘，由此可見氧氣對人類開展火星探索的重要性。雖然電解技術可以將水分離成氫氣和氧氣，但電解所需的大量電力依然是難點。美國宇航員目前的解決方案是通過一種燃料電池將火星中的二氧化碳轉化成氧氣和一氧化碳。

難題三 食物

根據國際空間站里進行的實驗，植物在零重力的環境中可以生長。火星引力大約是地心引力的38%，尚不確定會對植物生長產生什麼樣的影響。

火星表面的風化層可以成為良好的土壤，另外有一種叫作蒙脫石的黏土，吸水性強，對植物生長有利。

火星土壤可能存在酸性或鹼性過高的問題，需要中和處理，還需要補充氮元素等植物營養成分。早期只會有一小部分食物來自火星的種植，大部分食物將還是來自地球的供給。

食物也是一個關係到人類能否在火星上生存的關鍵問題。很多博士研究生已經研究多年致力於尋找人類在火星上進行糧食種植的方法。首批先驅者降落在火星赤道附近，白天的氣溫會足夠溫暖，可以建立充氣溫室。蘑菇可以在食物殘渣做成的肥料上生長，這或將成為火星上食物的一種。此外昆蟲也可能是食物的一部分，蝗蟲和蟋蟀口感鬆脆而且富含蛋白質。（貝爺不去火星上生存真是白瞎了~）

難題四 住所與服裝

人類在火星的住所上方需要有風化層或者岩石來隔絕輻射，並且越厚越好。要躲避直接襲向火星的太陽風暴，需要躲在深深的地下岩洞或者類似這樣的住所里。類似於古羅馬時期建築形式的穹頂式建築結構，為人類提供躲避寒冷和輻射的絕佳庇護之所。

科學家正在研究一種非增壓的、更加輕便、靈活的宇航服設計，只需要提供大約相當於地球上1/3的大氣壓力就足夠，航天服更接近於可穿戴的衣服，而非笨重的膠囊艙。

宇航員應該具備利用火星上常見的材料來製造塑料、鐵、鋼以及銅等建築材料的能力。需使用裝有推土機器和刀片設備的小貨車來挖掘火星上極為堅硬的凍土。

首批探險者們的嘗試只是這個宏大計劃的開端。我們不但要造訪火星和建立基地，還要將火星改造成與地球類似的生存環境：我們將改造火星以二氧化碳為主的稀薄大氣層，將氧氣含量提高到人類可呼吸的濃度；我們會將平均氣溫從零下63℃提高到溫和的零下7℃左右；我們將使乾枯的河床和湖泊重新充滿流動水；我們將培育可以在火星高濃度二氧化碳環境中生長的溫帶植物。這一龐大的工程可能會持續上千年，但一旦成功，人類就將擁有地球之外的第二家園，一個嶄新的未來疆域。

這些宇宙先驅們開啟的是一段對於未來意味深遠的旅程，他們更加重大的使命是建立起一個維持整套火箭發射系統的星際社會。在火星低重力的條件下火箭發射相對容易，人類將有機會到太陽系之外更為遙遠的空間去旅行。

火星的首批移民將是人類能夠倖存的希望。他們的小小營地將發展成定居點，甚至迅速繁衍出新的物種。運送他們的火箭也將被迅速成規模地製造。在幾十年內發展5萬名以上可以自行繁衍生息的火星居民，這是人類的首要目標。這樣就算地球上的人類滅絕了，他們仍將繼續守護人類的共同財富和成就。

人類對火星的探索，註定會改變人類文明，甚至人類本身。

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