未來移民火星並不是夢,這五大步驟可能讓人類夢想成真!
雖然地球與火星的平均距離約7800萬公里遠,但它並不是離我們最近的鄰居。然而它絕對是人類生存的最佳候選者。接下來我們要討論的,是如何實現一個完整的文明,行走在紅色星球的表面。
1.現在去火星還是比較困難的旅行,大概要150到300天之間,這取決於空間交通。主要的問題是我們需要將數量龐大的物體送到太空,再運往火星。而目前,僅讓1公斤的東西進入圍繞地球的軌道,成本約為25000美元。更不用說連續不斷的太空艦隊,裝載物資,飛上火星了,那需要花費的資源,人力,時間都是不可估量的。
一個提議是,建立一個空間電梯。這是一個令人意外的簡單的概念,你只需要一根連接到地球,且延伸超出衛星地球同步軌道距離的電纜。所以地球上電梯存在的位置,和它在太空中的位置是一樣的。
這跟電纜最終會處於一個平衡力下,這個平衡力就像一個繩球一樣轉動,而離心力將足以抵消地球的引力。
一些人故意,一旦這個電梯建設成功投入使用,那把一公斤物體送到太空的成本,會從之前的25000美元下降到250美元。而明顯的技術問題則是,這跟電纜需要搭建約100000千米長。但隨著材料的發展,比如碳納米管,這個方法開始看起來更有可能實現了。
另一個可以遇見的問題是,在建設到足夠高後,你會因為地球自轉,得到一個巨大的水平速度,這就是所謂科里奧利力。當然你也需要給登山者提供能量,這次旅行能會花費5天的時間,因此你需要一個能量強大的核反應堆。或者更好的解決方案,用激光把能量送個攀登者,這同時也一位著減輕了需要運送物體的重量,把更多空間留給食物。
2.下一步是如何把東西送到火星上。這時月亮的作用就特別的明顯,雖然因為沒有空氣,移民月球變得希望渺茫,但這同時也是一個巨大的優勢,這意味著登陸月球不用考慮空氣摩擦力。
一位科幻小說家克拉克,在自己的作品中提到了一個大膽的設想。你可以將飛船送到月球表面,並將它們拋入太空,這一工藝只需要小小的推進火箭,為其進入火星的入口做出調整。這種太空槍不太可能在地球起作用,因為空氣摩擦可能會產生過多的熱量。
但是在月球,一個僅30公里長的軌道,你就可以得到所需要的加速度,如果不運送動物,你甚至只需要一個更短的跑道。
並且最新的技術已經可以實現火箭的再回收利用,這可能會把一個原來6000萬美元的旅行變成只需要600000美元的燃料和維護。
3.接下來是火星上的生存問題,一個可行的理論是,多個由管道連接的一個個獨立的隔間,擔任不同的功能。這樣就算某個房間出了問題,也可以通過管道隔離那個房間。
而且多虧我們的火星探測機器人好奇號的探索,現在我們直到,從火星已有的氣體中可以創造出提供呼吸的氣體。火星地下的冰,不僅可以製作出飲用水,還能製造出氧氣。
大氣中含有氮氣,這樣我們可以或多或少製作出最喜歡的雞尾酒式的土式空氣。
現在有個空氣和水,那麼食物是什麼呢?目前可以預見的是,火星移民將大量使用藻類和昆蟲,利用人工照明創造水生植物作為食物。火星上的土地,將被用來種植植物。二氧化碳也將由火星上的氣體提供。植物的營養來源則來自可循環的人類糞便。
4.接下來是火星與地球的通訊,以如此遠的距離為前提,電話溝通似乎已經過時,簡訊和郵件可能會是更好的選擇。
同樣來自克拉克的小說,提出一種設想是,通過激光來以光速傳統大量的數據。儘管地球大氣會彎曲光線,但這裡一樣可以利用月球作為中繼站,通過廣播短距離的把信息送往月球,然後在月球上用強大的激光向火星發送大量的數據。
5.最後我們來看看,火星是否真的能完全改造適合人類居住的星球呢?就我們所居住的環境來說,條件相當有限,這不僅和大氣中的成分有關,還有溫度和壓強也很重要。雖然一個方向是研究更先進輕便的太空服,但那也終究不是正常人的生活,畢竟沒人想整天穿著太空服生活。
火星上的主要氣體是二氧化碳,比我們地球上的壓強還要低。在我們的海平面,壓強大約有100千帕。通常我們所提到的是一個適合人類生存的標準大氣壓(101325帕)。我們弱小的身體能獨立呼吸的最低壓強,約為0.4個大氣壓。任何低於0.2氣壓的情況下,都需要穿太空服,而火星則一直處於0.001氣壓以下的環境下。如果不穿太空服,你哪都去不了。
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