所有關於火星和新聞的殖民化

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火星殖民化项目已经有很长一段时间了。

在太空飞行的早期,火星是人们关注的焦点。早在1948年,现代航天学的先驱之一Wernher von Braun正在考虑一项向红色星球执行任务的计划。甚至在第一次太空飞行之前,他的书Das MarsProjekt计划派出一支由70名科学家组成的团队,他们拥有10个宇宙飞船。根据当时南极探险的考察,他计算了这次旅行所需的可能轨迹和发动机的不同发射。

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这样的火星任务今天看起来几乎是怪诞的,因为显然Wernher von Braun无法预料到机器人技术的巨大进步会让我们以更低的成本探索火星。今天,我们对火星了解得更多,但德国工程师想象的雄心勃勃的任务从未见过光明。然而这个想法最近经常回归。 SpaceX是一家私营公司,计划让火星殖民化成为可能。载人火星之旅非常复杂。甚至美国宇航局似乎也不相信它。如果人类决定有一天永久地离开他的摇篮,那么火星是否必然代表最好的目的地?

运输,火星殖民化的第一个挑战

假设SpaceX在不久的将来成功地将数十名男子送往火星。火星殖民化的第一个问题是运输。这家美国公司的解决方案基于非常大的可重复使用的太空船,即BFR,它将在每个射击窗口大约每两年进行一次大规模的红色行星之旅。这些宇宙飞船无需技术突破即可运行:BFR是一种具有化学推进力的可重复使用的火箭,它更接近于Wernher von Braun的视野。

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SpaceX的任务计划做出了一些选择,使旅程成为可能,包括当地的燃料生产。这个细节使得SpaceX项目与Apollo任务或大多数火星勘探项目可能有很大不同。火星殖民化不仅是旅行所允许的选择,它也是必要的。如果没有部署当地生产基础设施,地球上就无法返回。

火星可能是小行星带的加油站

但是有一个问题:如果我们去火星建立一个殖民地并建立一个殖民地以确保我们可以回去,那么人类将在另一个星球上建立具体的好处,以及为什么火星特别? SpaceX的创始人埃隆·马斯克似乎主要关心的是保护人类物种,确保人类至少在两个行星上茁壮成长。它是一种抵御灭绝风险的保证:如果这两个行星中的一个经历了重大灾难,那么另一个可以生存。但是,火星殖民化需要一个经济机会,而不仅仅是幻想。

在这方面,如果我们看一下太阳系的地理位置,火星可能会为寻找有价值的原材料的未来制造商提出论据。主要的小行星带非常有趣:它容纳了大量的金属和珍贵的材料。火星恰好位于小行星带和地球之间。有点像沿着铁轨发展的城市,火星可能成为地球和新的埃尔多拉多之间的必经之路。由于其低重力,它可以作为例如留给开发小行星带的人或机器人的起点。这些显然是非常长远的前景。

火星定居者面临的挑战

如果SpaceX能够实现其目标,那么它的第一批乘客将会有更多的直接关注。像地球外太阳系中的所有物体一样,火星对人类生命的敌意非常恶劣。它的平均温度在-60摄氏度左右徘徊,其低气压压制了受控环境以外的生命。这种气氛如此集中在二氧化碳中,呼吸它会使人类,甚至植物中毒。火星没有磁层,因此表面会产生大量的辐射。我们完全不知道它的低重力会对人类生物体造成长期影响。

如果你想去火星,这里有一些好消息:火星日持续24小时39分35秒。你的睡眠周期不应该太受干扰。火星上有水,还有生命所需的所有化学元素。我们也可以认为火星已经迎来了遥远过去的生活。弱气氛和重力比没有大气更好,没有重力。

在火星出发前,需要解决许多技术问题

我们对SpaceX的殖民计划仍然知之甚少。该公司计划在2022年进行第一次机器人飞行,并在2024年进行首次载人飞行,但Elon Musk宣布的最后期限很少得到尊重。机器人飞行的目标是确保本地推进剂生产成为可能。我们应该对NASA的2020年3月的漫游车进行早期响应,该漫游车嵌入了一项名为火星氧气现场资源利用实验(Moxie)的实验。该实验必须从火星大气中产生氧气。 SpaceX依靠红色行星的水和二氧化碳资源来生产氧气和甲烷,这得益于熟练的电解和Sabatier反应。

为了实现这一点,需要大量精力,这是另一个问题。火星远离太阳足以降低太阳能电池板的产量。它也经常被巨大的沙尘暴覆盖,并没有改善这种情况。理想情况下,核能将提供最佳替代方案,但SpaceX对已经过验证的解决方案的偏好是众所周知的。但是为了生产和储存返回所需的数千吨推进剂,有必要安装大量的太阳能电池板。还必须为任务的乘客的生存系统提供食物。无论第一批火星定居者是从SpaceX太空船还是从另一家公司来到火星,当地的能源生产都是最大的问题之一。

三月的熔岩管可以庇护火星定居者

火星的环境充满敌意,但仍然提供了一些机会。例如,辐射问题可以通过火星表面很简单地解决。为此,不需要昂贵的钻探:红色星球的火山活动已经完成了工作。人们相信,由于行星的低重力,火星会有熔岩管,熔岩流形成的大型地下和空心走廊。这些熔岩管可能比地球上发现的熔岩管大得多,这将允许安装避免辐射和微陨石的大型栖息地。温度更容易控制。

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为了殖民化,应该允许在当地生产最多的元素:推进剂,但也包括食物,为什么不建筑材料。在火星上生产食物并不容易:我们需要施肥行星的有毒土壤,在受控气氛中种植种子和植物,并提供充足的光线。然而,火星可能比我们想象的更肥沃:德国航天中心进行的一项实验发现,在南极洲收集的地衣能够在火星环境中生存。

火星殖民化将耗费时间,但可以加速

如果火星定居者能够以可持续的方式确保他们的生存,甚至从地球上获得一定的独立性,那么他们就能够建立一个富有成效的经济体。但是,与可能的投资回报相比,达到这一结果的初始投资似乎是巨大的。这是一个需要几代人才能实现盈利的项目,这不是私营公司所喜欢的那种观点。

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促进这一点的一种方法可以是部分地塑造行星,即不使其与地球完全相同,而是修改其某些特定参数,例如没有磁场。 2017年2月,美国国家航空航天局的科学家吉姆格林设计了一个概念:在太阳 – 火星系统的L1拉格朗日点安装一个非常强大的磁性装置,将火星包含在其磁层中。因此,免受太阳风的影响,火星的气氛会变厚,温度会升高,甚至可能使表面的液态水成为可能。

可以肯定的是,红色星球将继续让我们长久梦想。很难预测未来人类将给予火星的东西:一方面私人倡议与另一方面空间机构变化的计划之间,似乎不可能知道谁将首先放在红色星球上,特别是当。可以肯定的是,火星殖民化将成为人类历史上的一个重要转折点。

图像由
– SpaceX
– Chesley Bonestell
– NASA / Clouds AO / SEArch [公共领域],通过Wikimedia Commons
– 美国宇航局艾姆斯研究中心(公共领域),通过Wikimedia Commons
– Daein Ballard [GFDL(http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)或CC-BY-SA-3.0(http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)],通过Wikimedia Commons







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