作者: 張語(yǔ)格
審核:劉勇
人類的未來(lái)是星辰大海。如今,隨著太空技術(shù)如火如荼的發(fā)展,很多商業(yè)大佬都把目標(biāo)瞄準(zhǔn)了火星,就像當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)浪潮所掀起的憧憬一樣,他們?nèi)缃駥?duì)宏大的宇宙與璀璨的星河,有了更多希望,設(shè)想在宇宙間實(shí)現(xiàn)自己的商業(yè)愿景。
中東土豪阿聯(lián)酋在2017年就高調(diào)宣布,要與英國(guó)和法國(guó)的航天局展開(kāi)密切合作,建立火星2117計(jì)劃,預(yù)計(jì)在100年后,正式移民火星,把迪拜塔地標(biāo),建立在火星上。
馬斯克也表示,要發(fā)射1000艘飛船,運(yùn)送10萬(wàn)人到火星,把人類的光榮與夢(mèng)想,帶向億萬(wàn)星辰,宇宙中能阻擋我們的力量,絕不存在。
那么問(wèn)題來(lái)了,移民火星,需要克服哪些技術(shù)難點(diǎn)?
首先,把人類送往火星,就是一項(xiàng)非常浩大的工程。
火星是距離太陽(yáng)第四近的行星,直徑約為地球的一半,繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期是地球的兩倍。我們和火星之間的距離很遠(yuǎn),哪怕每26個(gè)月出現(xiàn)火星、地球交會(huì)窗口,兩者最近距離也有5500萬(wàn)公里,最遠(yuǎn)大約有4億公里。
如果乘坐1.2萬(wàn)公里/小時(shí)的飛行器,想要抵達(dá)火星,那么至少也需要6個(gè)月的時(shí)間,往返需要一年,再加上宇航員需要在火星工作和生活一段時(shí)間,全程至少需要900天。
注意哦,這么漫長(zhǎng)的航行,人類沒(méi)機(jī)會(huì)對(duì)宇航員進(jìn)行二次補(bǔ)給,那么一次性發(fā)往火星的“超級(jí)快遞”,包含的東西會(huì)非常多。
比如各類運(yùn)載器,火箭,地火轉(zhuǎn)移器,負(fù)責(zé)把航天員和物資送到近地軌道,再負(fù)責(zé)地球和火星軌道之間的轉(zhuǎn)移。
比如各類需要在火星表面建立的基礎(chǔ)設(shè)施,能源系統(tǒng),生命循環(huán)設(shè)備,居住艙,科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙,保證宇航員在火星正常生活,并開(kāi)展各類工作。
另外,還需要無(wú)人漫游車,無(wú)線電通訊設(shè)備,幫助宇航員探測(cè)火星,進(jìn)行考察。
這些設(shè)施總計(jì)重量超過(guò)1000噸,運(yùn)載能力也不過(guò)25噸,唯一的解決辦法,就是先把所需要的運(yùn)載器進(jìn)行拆分,把各個(gè)模塊發(fā)往近地軌道,再進(jìn)行組裝,組裝完畢后,轉(zhuǎn)移到高地球軌道。
所有設(shè)備停留在此,等到出現(xiàn)合適機(jī)會(huì),飛行至地火軌道,并在火星表面著陸。
這復(fù)雜工程的每一部分,都困難重重,甚至要傾盡全球之力,幫助宇航員登上火星。普通人想去,付出的成本更加難以想象。而且,在漫長(zhǎng)的星際航行中,人類的骨質(zhì)和肌肉都會(huì)大量流失,怎么保證身體的健康和抵達(dá)火星之后正常運(yùn)動(dòng),也是問(wèn)題。
另外,火星表面的環(huán)境非常惡劣。
它是一顆沙漠行星,地表被沙丘和巖石覆蓋,氣壓偏非常低,沒(méi)有穩(wěn)定的液態(tài)水,二氧化碳為主的大氣,稀薄寒冷,還混雜著沙塵,導(dǎo)致常年有沙暴發(fā)生。
火星比地球距離太陽(yáng)遠(yuǎn),日照少,稀薄的大氣也無(wú)法保存太多熱量,晝夜溫差甚至可達(dá)到一百多度。
如果想要移民火星,人類必須要先克服失壓、缺氧、寒冷和強(qiáng)輻射各種危險(xiǎn)。
首先必須要裝配一套適應(yīng)低溫和塵埃環(huán)境的航天服,避免凍傷,還要攜帶與頭盔相連的呼吸機(jī)。
但如果想要展開(kāi)大規(guī)模的活動(dòng)、科研和生活,則必須要建設(shè)制氧設(shè)備、太陽(yáng)能和核能發(fā)電站,來(lái)提供可持續(xù)的能源。
食物則是第二個(gè)要考慮的問(wèn)題?;鹦潜砻鏇](méi)有穩(wěn)定的液態(tài)水,土壤里不含任何有機(jī)物質(zhì),其中的高氯酸鹽,攝入體內(nèi)的話,還會(huì)對(duì)人體造成危害。這只能要求我們攜帶從地球帶來(lái)的食物。幸好,人類現(xiàn)在學(xué)會(huì)在太空種菜,種類還不少,辣椒、萵苣、甘藍(lán)、卷心菜,完全可以自產(chǎn)自銷。
目前,地球科學(xué)家還在考慮對(duì)火星環(huán)境進(jìn)行改造。在荷蘭進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明,可以讓蚯蚓在火星土壤中繁育,通過(guò)添加化肥和其他有機(jī)物殘骸,讓它們分解出對(duì)植物有益的各種營(yíng)養(yǎng)成分。看來(lái),未來(lái)的火星移民,蚯蚓可能會(huì)成為決定我們成敗關(guān)鍵的勝負(fù)手之一。
如果我們可以解決人造光源的問(wèn)題,還可以制造單一顏色的LED照明,給某種植物提供偏好的電磁波頻段,來(lái)降低能源消耗。
另外,火星地表和兩極區(qū)域,存在冰層,可以進(jìn)行開(kāi)發(fā)和改造。
如果想要建設(shè)火星住宅,也可以利用火星的土壤,就地取材,只不過(guò),房屋的墻壁要厚,甚至選擇在地下巖洞建設(shè)房屋,躲避宇宙輻射,家居也可以使用回收的太空飛船零件制造,形成內(nèi)循環(huán)。
不過(guò),這一切設(shè)想和計(jì)劃,都要建立在完備充足的技術(shù)保障和經(jīng)驗(yàn)之下,為了模擬火星生存環(huán)境,人類正在找一些地球上類似的沙漠,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
比如美國(guó)西部的猶他州漢克斯維爾沙漠,以及加拿大的北極群島,科學(xué)家們?cè)谶@里按照太空原則生活,穿戴太空服和頭盔,居住在模擬艙,外出收集巖石和土壤,進(jìn)行地形測(cè)繪,與地球組織通訊,規(guī)劃食物補(bǔ)給,使用火星車進(jìn)行交通出行。
作為太陽(yáng)系中與地球最為相似的行星,火星很可能在未來(lái),會(huì)成為人類的棲身之所,只不過(guò)在實(shí)現(xiàn)這個(gè)宏偉的夢(mèng)想前,我們還有很多路要走。
參考資料:
新浪科技:想去火星,這幾道難題先解決一下:
https://finance.sina.com.cn/tech/2021-11-29/doc-ikyakumx0939685.shtml
東方網(wǎng):移民火星的衣食住行:
https://j.eastday.com/p/1634296622033042
中科院:移民火星需要多方準(zhǔn)備;
https://www.chinanews.com.cn/gn/2021/05-21/9482297.shtml
科技日?qǐng)?bào):移民火星,人類能活下來(lái)嗎?
http://www.81.cn/jskj/2017-03/03/content_7511251.htm
新浪財(cái)經(jīng):火星移民
https://finance.sina.com.cn/tech/csj/2022-05-19/doc-imcwipik0711029.shtml
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