作者: 张语格
审核:刘勇
人类的未来是星辰大海。如今,随着太空技术如火如荼的发展,很多商业大佬都把目标瞄准了火星,就像当年互联网浪潮所掀起的憧憬一样,他们如今对宏大的宇宙与璀璨的星河,有了更多希望,设想在宇宙间实现自己的商业愿景。
中东土豪阿联酋在2017年就高调宣布,要与英国和法国的航天局展开密切合作,建立火星2117计划,预计在100年后,正式移民火星,把迪拜塔地标,建立在火星上。
马斯克也表示,要发射1000艘飞船,运送10万人到火星,把人类的光荣与梦想,带向亿万星辰,宇宙中能阻挡我们的力量,绝不存在。
那么问题来了,移民火星,需要克服哪些技术难点?
首先,把人类送往火星,就是一项非常浩大的工程。
火星是距离太阳第四近的行星,直径约为地球的一半,绕太阳的公转周期是地球的两倍。我们和火星之间的距离很远,哪怕每26个月出现火星、地球交会窗口,两者最近距离也有5500万公里,最远大约有4亿公里。
如果乘坐1.2万公里/小时的飞行器,想要抵达火星,那么至少也需要6个月的时间,往返需要一年,再加上宇航员需要在火星工作和生活一段时间,全程至少需要900天。
注意哦,这么漫长的航行,人类没机会对宇航员进行二次补给,那么一次性发往火星的“超级快递”,包含的东西会非常多。
比如各类运载器,火箭,地火转移器,负责把航天员和物资送到近地轨道,再负责地球和火星轨道之间的转移。
比如各类需要在火星表面建立的基础设施,能源系统,生命循环设备,居住舱,科学实验舱,保证宇航员在火星正常生活,并开展各类工作。
另外,还需要无人漫游车,无线电通讯设备,帮助宇航员探测火星,进行考察。
这些设施总计重量超过1000吨,运载能力也不过25吨,唯一的解决办法,就是先把所需要的运载器进行拆分,把各个模块发往近地轨道,再进行组装,组装完毕后,转移到高地球轨道。
所有设备停留在此,等到出现合适机会,飞行至地火轨道,并在火星表面着陆。
这复杂工程的每一部分,都困难重重,甚至要倾尽全球之力,帮助宇航员登上火星。普通人想去,付出的成本更加难以想象。而且,在漫长的星际航行中,人类的骨质和肌肉都会大量流失,怎么保证身体的健康和抵达火星之后正常运动,也是问题。
另外,火星表面的环境非常恶劣。
它是一颗沙漠行星,地表被沙丘和岩石覆盖,气压偏非常低,没有稳定的液态水,二氧化碳为主的大气,稀薄寒冷,还混杂着沙尘,导致常年有沙暴发生。
火星比地球距离太阳远,日照少,稀薄的大气也无法保存太多热量,昼夜温差甚至可达到一百多度。
如果想要移民火星,人类必须要先克服失压、缺氧、寒冷和强辐射各种危险。
首先必须要装配一套适应低温和尘埃环境的航天服,避免冻伤,还要携带与头盔相连的呼吸机。
但如果想要展开大规模的活动、科研和生活,则必须要建设制氧设备、太阳能和核能发电站,来提供可持续的能源。
食物则是第二个要考虑的问题。火星表面没有稳定的液态水,土壤里不含任何有机物质,其中的高氯酸盐,摄入体内的话,还会对人体造成危害。这只能要求我们携带从地球带来的食物。幸好,人类现在学会在太空种菜,种类还不少,辣椒、莴苣、甘蓝、卷心菜,完全可以自产自销。
目前,地球科学家还在考虑对火星环境进行改造。在荷兰进行的一项实验表明,可以让蚯蚓在火星土壤中繁育,通过添加化肥和其他有机物残骸,让它们分解出对植物有益的各种营养成分。看来,未来的火星移民,蚯蚓可能会成为决定我们成败关键的胜负手之一。
如果我们可以解决人造光源的问题,还可以制造单一颜色的LED照明,给某种植物提供偏好的电磁波频段,来降低能源消耗。
另外,火星地表和两极区域,存在冰层,可以进行开发和改造。
如果想要建设火星住宅,也可以利用火星的土壤,就地取材,只不过,房屋的墙壁要厚,甚至选择在地下岩洞建设房屋,躲避宇宙辐射,家居也可以使用回收的太空飞船零件制造,形成内循环。
不过,这一切设想和计划,都要建立在完备充足的技术保障和经验之下,为了模拟火星生存环境,人类正在找一些地球上类似的沙漠,进行实验。
比如美国西部的犹他州汉克斯维尔沙漠,以及加拿大的北极群岛,科学家们在这里按照太空原则生活,穿戴太空服和头盔,居住在模拟舱,外出收集岩石和土壤,进行地形测绘,与地球组织通讯,规划食物补给,使用火星车进行交通出行。
作为太阳系中与地球最为相似的行星,火星很可能在未来,会成为人类的栖身之所,只不过在实现这个宏伟的梦想前,我们还有很多路要走。
参考资料:
新浪科技:想去火星,这几道难题先解决一下:
https://finance.sina.com.cn/tech/2021-11-29/doc-ikyakumx0939685.shtml
东方网:移民火星的衣食住行:
https://j.eastday.com/p/1634296622033042
中科院:移民火星需要多方准备;
https://www.chinanews.com.cn/gn/2021/05-21/9482297.shtml
科技日报:移民火星,人类能活下来吗?
http://www.81.cn/jskj/2017-03/03/content_7511251.htm
新浪财经:火星移民
https://finance.sina.com.cn/tech/csj/2022-05-19/doc-imcwipik0711029.shtml
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