俄罗斯火星移民

时间:2024-07-11 18:36:05编辑:优化君

马斯克为何执着于上火星?100万人移民火星现实吗?

如果身边有个人突然告诉你,他计划在火星上建立一个家园,并将带领100万人移民火星时,你多半会认为这个人有精神类疾病。但是,如果这个人在此后的时间里,发射了多枚登陆测试火箭,并为此计划乐此不疲时,我们就不得不重新考量这个人的想法到底有多大的可行性。




美国东部时间12月9日下午5:45,Starship SN8原型机,在位于德克萨斯州南部村庄附近的SpaceX发射平台进行了发射,虽然SN8在升空6分42秒后,因为速度过快没能完成安全着陆任务,并发生了爆炸,但很多观看了SN8升空画面的人仍然兴奋异常,这其中就包括SpaceX团队的创始人兼首席执行官--马斯克。马斯克表示,经过本次发射,团队已经获得了所需要的全部数据,并对SpaceX将于2026年启动首次载人火星飞行任务充满信心。




天才和疯狂之间有一条很好的界限,想要真正改变这个世界,需要同时具备这两种特质。或许这句话是很多人对马斯克的评价,认为马斯克殖火星的计划,将促使人类 科技 向前迈进一大步,但事实却并非如此,马斯克殖民火星更多是为了完成个人梦想,以满足内心的哲学欲望,因为马斯克得哲学观认为,人类应该成为跨星球物种。

马斯克曾经在某次采访中亲口承认,其最初的计划并非殖民火星,而只是一个名为“火星绿洲”的慈善工程,该工程计划在火星表面建一个小型温室,将地球种子放在温室中生长,等到长出绿色植物后,拍摄几张火星红色背景下的不可思议的照片,以博得公众兴奋,最终让国会感到兴奋,这样他们就能拨出更多的钱增加美国宇航局的预算,来实现自己登陆火星的梦想。显而易见,马斯克最初的计划就只是单纯的想去火星游览,这里也不得不佩服,西方有钱人的梦想总是那么不一般。




在商场得意的马斯克,身价几亿,但个人梦想不代表国家梦想,宇航局根本就没有登陆火星的计划,于是马斯克自己成立了一家太空 探索 技术公司,也就是SpaceX。作为没有官方背景的太空 探索 技术公司,想要迈入太空很困难,因为连推送火箭都没有,所以最初马斯克想到的是购买火箭,比如俄罗斯退役的洲际导弹,但经过多轮考察后,马斯克放弃了购买渠道,而是尝试建立火箭公司,完全独立生产,这也就有了我们后续所看到的一次次火箭发射测试。不得不再一次佩服马斯克的勇气。




如果只是登陆火星,那马斯克的火星梦确实更近了一步,但想要实现100万人移民火星,恐怕还相距甚远。虽然马斯克在畅谈移民火星计划时,说的天花乱坠,描述大型可重复使用的火箭助推器,以及人员和货物运送到火星的巨型运输车等,但马斯克在所有采访、论坛、发布会等场合,从来没有就移民火星的细节给出答案,比如移民乘坐飞船内部生活细节、如何避免太空射线、避免太阳耀斑等,这些统统没有。SpaceX所有的宣传视频,也几乎都是围绕“运输系统”的画面,每当视频到达火星后,画面也就结束了,根本没表达移民要怎样生活。

似乎马斯克当前所从事的计划,更多只是“快递公司”的模式,只管怎么运输,至于未来谁想运输、运输到目的地如何使用、如何建立火星殖民地等,并不在考虑范围内。这也就是说,当前所谓的“100万人移民火星”计划,尚不清楚将由谁负责在火星创造栖息地,并实际构建马斯克设想的“跨星球物种”,所有关乎生命的支持系统都为零,所以“火星梦”其实还根本没有迈步。




马斯克认为,火星距离地球比较近,曾经有过地表海洋与河流,虽然已经挥发干涸,但仍然有冰和地下湖泊存在,而且火星的表面温度范围(–133至27度)与地球的温度范围相差不远,利用人工或自然(太阳)聚变,就能获得足够的能量。因此马斯克计划在2022年先发射两艘货船到火星,首先确定殖民基地,改造这里的生存环境,通过加热的方式,使火星土壤中的二氧化碳释放出来,以创造一种足以使火星变暖,并使液态水成为可能的大气层。




但很多科学家认为,马斯克的想法太过天真,因为火星周围的大气太过稀薄,温度太冷,无法容纳液态水的形态,且火星上也没有足够的二氧化碳来提供变暖的温室效应。另外科学家还认为,火星土壤含有大量高氯酸盐,不但对人类身体有毒害,且根本无法植农作物,想要在火星建立生态系统,首先要将火星土壤全部清洁一遍,但凭借目前的技术,根本做不到,而不这样做,那人类去往火星,就只能永远穿着笨重的防护服,这与马斯克的“火星退休生活”大相径庭。

此外,人们将如何安全度过这次旅行?如何克服微重力对身体的危害?飞船如何返回地球?移民将如何获得资金?飞船出现意外将如何进入避难场所?这些问题统统都要考虑。




或许未来100万人移民火星的计划真的可以实现,但我认为在2026年绝对不可能完成,6年时间,马斯克的大型飞船都不见的能发射成功,更别提将100万人带入火星了。不过,不得不佩服马斯克的梦想,或许这才是真正的追求,如果你也是身价几亿,你会选择火星还是木星,又或者是其他星系?#科学燃计划##马斯克为何执着于上火星#


马斯克火星移民计划是怎么一回事?

据国外媒北京时间3月27日报道,SpaceX和特斯拉创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)曾在去年9月份提出了雄心勃勃的火星移民计划,当时便引起全世界的关注。近日他又在《新太空》(New Space)杂志网站上撰文,详细阐述了这一计划。以下即为文章全文:成为多行星物种本次报告将涵盖我们当前所称的BFR重型火箭的最新设计。在此次报告中,我想传达的最重要的信息是,我认为我们已经找到了为建造BFR重型火箭筹集资金的方法。这一点非常重要。在去年的陈述报告中,我们确实正在想方设法为BFR重型火箭募集资金,并且提出了各种各样的方法,比如众筹等。这些方法都没有取得成功,但现在我们认为已经找到了实现这一目标的方法。我们的最新设计充分利用了一款更小型的运载火箭,但实际上它依旧相当庞大,可以做一切进行更大规模地球轨道活动所需要的事情。我们基本上想让现有的运载火箭变得“无足轻重”,希望建立一套系统(由火箭推进器和飞船组成)来替代“猎鹰9号”、“猎鹰重型”火箭以及“龙”飞船。如果我们能做到这一点,那么所有用于“猎鹰9号”、“猎鹰重型”火箭以及“龙”飞船的资源,都可以应用于这套系统。这是最基本的条件。具体进展深冷液氧罐这个深冷液氧罐其实是一个直径达12米的庞然大物——从图1中可以看到它的相对大小——体积达到1000立方米,加压体积超过A380。我们还开发出全新的碳纤维矩阵,而且比以前的任何东西都更坚实,在深冷状态下的性能也空前强大,可以储存1200吨液氧。我们成功测试了深冷液氧罐的设计压力,还在此基础上更进一步。我们想知道它会在何种情况下裂开,我们成功地做到了这一点。它向上飞了大约300英尺(约合100米),然后降落在海里,我们把它打捞了出来。如今,对于如何制造能盛放低温液体的巨型碳纤维氧气罐的方法,我们已经有了充分了解。这对于制造轻型载人飞船来说确实极为重要。接下来是2024年,我们想要发射四艘飞船前往火星,其中包括两艘载人飞船和两艘货运飞船。第一个任务的目标是找到最好的水源地,第二个任务的目标是建造推进剂工厂。届时,我们在火星上将有6艘飞船,有足够的物资建立推进剂工厂,包括大型太阳能电池板,然后进行采矿和净化水,获得大气层中的二氧化碳,然后制造和存储深冷甲烷和氧气。火星基地最初可能只是一艘飞船,然后是多艘飞船,接着我们开始在火星上建造城市,并不断扩大城市规模。随着时间的推移,在我们的不断改造下,火星将成为一个适合人类生存的地方。

马斯克说移民火星一百万人,可能吗?

现在是2019年,6年之后是2025年,美国梦想家马斯克的绕月之旅项目最早将在2023年启动,届时早已买下船票的日本富豪前沢友作就能前往月球旅行了。然而熟悉马斯克和太空探索技术公司的人从来不会忘记马斯克的终极目标是移民火星这件事,换句话说他现在做的一切都是在为将来登陆火星做准备,其他项目不过是为火星计划输血而已。那么马斯克什么时候去火星呢?答案是2024年,而在此之前会有先行的无人货运飞船降落至火星为后期到来的人类预先提供物资,按照马斯克的计划2024年时火星上将出现一个由6艘飞船和若干名宇航员组成的火星基地。但也仅此而已了,虽然马斯克掌握了助推火箭回收技术,但他公司研制的前往火星的BFR超重型火箭现在还没有首飞,依旧在紧张的制造过程中,最重要的是这些火箭仍然是化学动力火箭,需要大半年时间才能到达火星,指望它6年后运载一百万人到达火星就像指望蚂蚁给你搬家一样。不论从制造进度还是技术条件上来看,6年后运载100万人到达火星都是不可能的,坦白说到时候能送60个人就很了不起了。

俄罗斯的飞往火星计划是什么?

前苏联的科学家一直在准备着21世纪初人类飞往火星。除了航天技术的发展外,在空间生命科学、航天医学,特别是在对抗失重对人体生理影响方面都取得了卓越成绩,这些都是为了飞往火星这一目标做准备。不仅如此,前苏联科学家已经制定出人飞往火星的三阶段研究计划。前苏联解体后,俄罗斯继承这个计划并付诸实施,但在进度上有作出某些修改的可能。第一阶段,1991~1996年:试验登上火星表面的技术;试验获取火星土壤样品的方法和装置;获取火星土壤化学成分的全球数据和火星表面详细图片、温度和湿度分布、沉积构造厚度、岩床和冰晶层的深度;进行火星磁场和重力调查,为科学选择未来人飞往火星登陆点和保证安全获得全部所需要的信息。为完成上述任务,要发射一个火星轨道器,它装备有大量的光学设备、光谱仪、质谱仪、雷达和等离子设备及仪器。在所选的火星表面位置,下降舱带着小型火星面车从卫星中分离出来,下降时又从中分离出一个气球,同时释放出着陆器。气球将在火星大气中离火星表面高度2~6千米飞行约6~10天(晚上它着陆火星表面),飞行路线将长达几千千米。火星面车装备土壤取样装置、土壤分析仪以及电视摄像机。电视摄像机摄取全景图并用于检查采集火星岩样以提供最佳火星位置的信息是否正确。第二阶段,1996~2005年:火星岩样返回地球,以便对它们进行详细的地质化学和生物学分析。为此,同时向火星发射轨道器和下降装置。下降装置带有大型火星面车,它对火星土壤样品初步分析后,将样品藏在容器内,后又自动传送到起飞舱,起飞舱起飞并进入火星轨道,然后和轨道站宇宙飞船对接,容器被送到再入大气层火箭带回地球。火星面车服务寿命达5年,它拥有电视综合体,能用不同方法取样,也就是钻取火星表面以下若干米深,从大量岩片中获取样品,用返回振动着陆器采样。第三阶段,2005~2015年。现在,人飞往火星最可接受的方案,是带有能使航天乘员组直接动态再入大气层的轨道着陆方案。飞行复合体包括:一个火星轨道飞船,为4~6名乘务员提供生活和工作条件18~24个月;一个登陆飞船,输送2~3名航天乘员和设备到火星,能为他们提供生活和工作条件1个月;一个再入舱,它具有第二宇宙速度,能从低轨道再入地球大气层;能保证全部星际和轨道的动态运行所必需的电源和推进系统。知识点火星旅行模拟测试2010年6月3日,3名俄罗斯人、1名意大利人、1名法国人和1名中国人将被锁入密闭空间里,进行为期520天的火星旅行模拟测试,至少持续至2011年11月。实验舱面积共计550平方米,不过6名参与者每个人的“个人空间”仅3平方米,试验在位于俄罗斯莫斯科的生物医学问题研究所进行。参与者工作5天,休息两天,除非试验需要模拟特殊或紧急事件。本次试验中,参与者的心理和生理数据都将被记录,“与地球的通讯”将只能通过电子邮件进行,并会“不时受干扰中断”,就像真正的火星旅行一样,最高会有40分钟的延迟。

火星上首次留下中国印记,这个中国印记是怎么样的?

火星上首次留下了中国的印记,这个印记长相非常的可爱,整个是呈现两种形状的结合体,在底部是一个锥形的形状,而且在真正的落地之后,能够发现整个距离还是非常大的,有两室一厅也是这一次真正的留下了我们中国的印记,在火星上面。天问一号的成功对于我们整个国家而言都是里程碑式的胜利。中国是第二个登陆火星的国家,距离第一个火星登陆的国家时间已经过去了40年。对于我们国家而言,本身就是一个非常值得庆祝的事情,虽然距离第一个国家登陆已经40年,但是中国在这个过程当中经历了非常多的困难,经历了非常多的磨难,中国一直在这一方面属于是独立自主的国家,所以一直不断地做出自己的努力和改变,甚至在这么多国家的发展和进步当中,中国可以说是飞速发展。在我们正常的发展历史长河当中之前,中国就有一种能够成功登上火星的概念,只不过一直以来没有得到实现,经过漫长的历史长河,终于在2021年成功登陆火星之前,中国对于登陆火星这个状态一直是50%。所以当天问一号真正的到达火星的时候,总工程师留下了激动的泪水,自己毕生以来一直追求的梦想终于得到了实现。而且经过采访发现,这一次火星登陆的瞬间,以及到达火星落地的表层,整个流程可以说是堪称教科书式级别的完美和流畅,完全达到了预期。当采访者提问到是否在未来中国有真人达到火星的时候可能距离会大大的缩短,但总工程师也明确的表示,中国在一直以来历史长河当中遇到了非常大的困难,如果国家真的投资去钻研这样的一项举措可能也是办不到的,因为现在还存在非常多的空白技术。但是相信在未来中国会以中国本身自己的速度达到这一刻。还是有一定的期待性和期许的。

天问一号登陆火星,人类离移民火星不远了

2021年5月15日天宫一号探测器今日成功轨道分离正式登陆火星,这是我国首次登陆火星,标志着我国的航天技术进入世界先进行列,这是继美国阿波罗号登陆火星后第二个国家独立成功登陆.成功登陆后天宫一号总工程师落下激动的泪水!

天宫一号探测器着陆的地点是火星最大的撞击坑,直径超3300公里,因为面积具体这里看不到任何“坑”的形态,故而得名“平原”,天宫一号探测器要在火星传回未知的照片,帮助我国揭秘火星提供巨大依据.

在未来的某一天,我相信中国会有载人航天火箭登上火星,火星是最接近地球的,当地球被破坏人类无法生存的时候,火星就会替代地球,慢慢的人类的技术会越来越高,制造出特殊材料的航天飞机,可以冲出太阳系, 探索 宇宙的奥秘.


天问一号即将抵达火星:且问人类何时能移民火星?

作者:佰思科学 沈东旭 邱亚明

2021年2月10日左右,天问一号即将到达了火星轨道。自从2020年7月23日发射升空进入地火转移轨道以来,天问一号用了200多天到达火星。天问一号拉开了中国火星 探索 的帷幕。在不太久远的将来,天问二号将要执行火星取样返回任务,为载人登火打下基础。人类登上火星后,会一步步建立基地,改造火星环境,最终殖民火星,把火星变成人类第二个家园。

如果给这一切做个时间预测的话,人类登陆火星大概率在本世纪三十年代能够实现。建立火星基地在登陆火星之后就会开始,在四十年代可能会有常年有人驻守的火星基地。这算不算过于乐观呢?其实不然。以人类现今的技术水平,送人类上火星并返回,是完全可以实现的,关键在于成本。或者说世界上最主要的国家,也就是中美两国,愿不愿意花这个钱。

到二十年代中期,Space X公司的StarShip将会成熟,能用很低的成本向地球低轨道(LEO)提供超过100吨的运力。当用于火星任务时,Space X需要事先在火星生产回程的燃料,在StarShip返回时加注。正常来说,Space X在三十年代开始载人登火,技术上有一定把握。

至于中国,预计在二十年代末三十年代初,长征九号运载火箭能够投入使用。长征九号的LEO运力预计能达到180吨,月球低轨道运力65吨,而火星转移轨道能有50吨。有了力气大过土星五号的长征九号在手,中国可以用两枚或多枚长九完成载人登火任务:一枚运载宇航员到达火星实现火星着陆,另外一艘太空船在火星轨道做为回程之用,或许加上几次发射用于运输设备和给养。总之,本世纪三十年代很有希望实现载人登火。

以现有人类化学火箭的技术水平,宇航员从地球出发,到达火星再返回地球,需要耗时大概三年。地球和火星的会合周期为26个月,也就是每隔26个月地球火星之间的距离达到最近。这个时间也就是地火往返的发射窗口。假如走最省燃料的霍曼转移轨道,地火之间单程要走九个月。如果中间做一次变轨,所需时间能像天问一号那样降到不足7个月。反正以目前的技术条件,地火之间的单程耗时不少于6个月。

假如宇航员花6个月去火星,在火星呆20个月返回地球,路上再来6个月,这是32个月;假如花9个月去火星,在火星呆17个月返回地球,路上再来9个月,这是35个月。地火之间折腾一次来回,怎么样也需要将近三年时间。

至于说什么时候能够实现人类大规模殖民火星?需要有新一代太空飞船引擎的出现。否则的话,随随便便路上就是六个月,实在受不了啊。当年清教徒乘坐五月花号从英格兰抵达北美殖民地的时候,航行时间不过66天。未来人类要成群结队去火星的话,旅行时间必须要压缩到2个月以内甚至两周才好。那么这样的太空引擎出现在地平线上了吗?

讲这个问题之前,先说一下比冲的概念。火箭在太空中飞行,本质上来说相当于把燃料以一定的速度向后抛出去,从而获得向前的反作用力。可想而知,燃料向后喷射的速度越快,引擎的效率就越高。因此,人们把火箭喷射速度再除以地球引力加速度g,这个值叫做比冲,单位是秒。

在太空中,性能最好的液氢液氧火箭,比冲大概450秒。简单算一下就知道,喷射速度为4400多m/s,这已经超过工业炸药爆炸的速度了。这么多年来,化学火箭没什么太大进步,基本上达到了它的极限。要想进一步提升比冲,化学火箭的路子是不能再走下去了。

有什么更好的办法吗?人们发明了电推进的方法,通过电磁场对推进剂进行加速,实现更高的喷射速度,从而大大提升比冲。电推进引擎的比冲能轻松做到3000-4000,甚至上万,比化学火箭的推进效率提升了一个数量级。

目前已经有一些电推进系统投入使用。但它们的问题很突出,就是推力太小,很多引擎的推力都不到1牛顿。用于卫星维持轨道,或者无人探测器慢慢走是可以的,但对于载人登火这样的任务就不适合了,需要有更大推力的电推进引擎面世才行。这里介绍一下VASIMR(variable specific impulse magnetorocket),即可变比冲磁火箭,理论上它能在达到高比冲的同时提供比较高的推力。

VASIMR的工作原理是这样的。首先,注入的推进剂被电离,再由超导体产生的强磁场将离子体约束到一个小空间里,然后通过微波将离子体加热到一百万度的高温,最后喷射出去。VASIMR能实现3000~12000的比冲,单台发动机能提供大约5牛顿的推力。

VASIMR的提出者是美国华裔科学家张福林博士。张福林1950年生于美国波多黎各,父亲是华人,母亲是西班牙裔,从MIT获得博士学位,从1986年开始做为NASA航天员7次进入太空。张福林2005年从NASA退役后成立了Ad Astra火箭公司,开发VASIMR技术。目前VASIMR引擎已进行过大量的地面实验,未来将有机会获得太空应用。

理论上来说,使用VASIMR引擎,能把地球到火星的单程时间缩短到39天。但问题在于,VASIMR引擎在输出大约5牛顿推力的同时消耗了200kW的电力,要实现5000牛顿推力得200MW的电力,人类目前只有核裂变技术才能做到这样的电力供应。然而,真要把核电站搬到太空,必然面临相当多的挑战,比如防辐射和散热都是大问题。

总之,人类目前的化学火箭技术,也就能支持宇航员到火星插个旗。暂时还看不到可行的火箭推进技术,能让人类实现几十天内到达火星的旅行。在可预见的将来,人类大规模殖民火星是不现实的。


人类真的可以移民火星吗?

前段时间,美国的“毅力号”、中国的“天问一号”和阿联酋的希望号都已经到达火星了。近1个世纪以来, 人们对火星的好奇心有增未减,比如,我们看过不少的科幻电影都有很多是关于火星的,例如《火星救援》,《火星任务》,《火星叔叔马丁》,《火星人玩转地球》等等。是什么原因,让人类如此的关注火星呢?首先,火星是太阳系中四颗类地行星中最像地球的火星的自转周期,火星的四季变化都跟地球相类似。其次,在望远镜发明之后,人们观测到。火星上的沟沟坎坎很像地球上的河流,人们曾经幻想火星上有生命存在。

可是在1964年,当人类的探测器抵达火星,拍下的照片却让人们失望了,人们关于火星的热情一下被浇灭了。火星上一片荒芜,火星的大气层相当的稀薄,尤其是1976年,海盗1号和海盗2号探测器,传回了第1张火星表面的彩色照片,火星表面布满岩石,风沙满天,就像地球上的无人区一样。根本不适合生存。但是经过科学家的研究发现火星上的沟壑,峡谷应该是被强大的水流冲刷产生的,这说明火星上曾经有过温暖湿润的环境,甚至有过江河湖泊。那么火星究竟是怎么变成今天这个模样呢?

根据研究,火星至少经历了三次重创,才会变成今天的样子。第1次大约是太阳诞生后1亿年的时候,一颗巨大的天体撞上了火星,导致火星的表面都融化了,海洋蒸发了。第2次大约是距今39亿年前发生的,火星的自转轴发生了变化。第3次是大约在38亿年前,火星的内核不再运转,火星的磁场消失了,大部分的大气层被太阳风吹到了太空,大气压力降低,所受的太阳辐射增大。经历过这三次浩劫,火星上也就不存在生命了,变成了荒凉没有生机的世界。

可是为什么到目前为止,人们对火星的兴趣依旧呢?因为在近些年的探测中,人们发现火星的两极有冰盖,有水冰的存在。科学家经过计算,如果这些冰融化后,可以在火星表面形成大约10米深的水层。水是生命之源。那么如果火星有了水,就能生存。人类的航天先驱,齐奥尔科夫斯基。就说过这么一句话,地球是人类的摇篮,但人类不可能永远生活在摇篮里,所以人类不停地仰望星空, 探索 宇宙,寻找新的栖息地。火星作为和地球最相似且最近的行星,是最好的研究对象。目前科学家已经发现了100多个地球类似的行星,但是问题是我们现在依靠目前的化学燃料动力火箭是没有能力飞出太阳系的。如果,火星作为人类 探索 太空的基地,我们将有很大的可能飞出太阳系。

但是火星是不易生存的。以人类目前的能力是不可能把火星改造成和地球一模一样的星球。甚至说,人类根本没有什么能力改造火星。因为。改造火星涉及到几个问题,第一个就是温度的问题,怎样才能把火星改造成比较温暖的环境呢?有几种方法使得火星的温度提高,第一种方法是制造一面太空镜,把它置于火星轨道上,将太阳光反射到火星的指定区域;第二种方法,在火星上建立化工厂,不停地制造出四氟化碳,通过这样的方法产生温室效应,让火星的平均气温升高。以上这两种方法显然是难以实现的。第二个问题就是火星磁场的问题。因为火星现在内部已经冷却掉了,没有岩浆的大规模流动了,不可能产生带电流体,也就不可能产生磁场。那么,如何让火星。的磁场重启呢?很遗憾,这基本是不可能的。

那么人类是不是就不能在火星上生存呢?也不完全是,目前,科学家就找出了一种可能在火星生存的方法。就是利用火星的熔岩管道。在火星的熔岩管道里建立封闭的基地,这样可以躲避火星表面,严酷的环境和气候。通过这样的方法,让人类去适应火星,既然改造不了它,那就去适应它,说不定在漫长的适应过程中,人类的基因和性状会发生改变,从而诞生真正的火星人呢!目前,美国著名的企业家,Space X的创始人—— 埃隆·马斯克。已经开始了他的火星移民计划。我们相信通过人类不断地努力和 探索 ,我们终将飞出太阳系,前往星辰大海。


多久人类移民去火星

  最近,一则有关火星的新闻成为公众关注的热点:荷兰非营利企业“火星一号”公布了从全球20万名申请者中选出的100名候选人名单(其中包括4名华人),这些候选人将继续角逐,最终产生的4名入选者将在2025年被送往火星,在那里定居。根据该公司发布的计划,他们将在2016年发射通讯卫星前往火星,进行数个阶段任务后,于2023年建立永久基地。

  这个让入选者踏上“有去无回”之旅的项目是否靠谱?人类移民火星要解决哪些技术难题?在可以预见的未来,人类是否有必要移民火星?记者就此采访了有关专家。

  火星环境只是相对“友好”

  火星是离太阳第四近的行星,为四颗类地行星之一。中国古人觉得它荧荧如火,位置、亮度时常变动,让人无法捉摸,故称之为“荧惑”。借助天文望远镜,可以看到火星呈橘红色,这是其地表广泛分布的氧化铁造成的。在太阳系的八大行星中,火星比水星略大,是第二小的行星。它的直径约为地球的一半,自转轴倾角、自转周期与地球相当,其一昼夜比地球上的一昼夜稍长,多出约37分钟,但绕太阳公转一周需花费的时间是地球的2倍。

  为什么在讨论“未来移民其他星球”这个话题时,科研人员和公众总是对火星最感兴趣呢?著名科普作家、中科院国家天文台客座研究员卞毓麟说:人类有能力登陆月球,但月球表面没有任何大气,是超高真空状态,所以不适合居住。把眼光放得再远一些,考察地球的两个近邻行星—金星和火星。前者的环境条件过于严酷,表面温度超过450℃,异常浓密的大气中充满硫酸液滴。与之相比,火星的环境“友好”得多:有大气层,已发现水冰以及湖盆、河道的遗迹,这提供了生物生存的基本条件。

  不过,这种“友好”是相对的,火星的自然环境对人来说其实很恶劣;只是在太阳系中,火星比除地球外的其他任何行星或卫星更适合居住。上海市天文学会副秘书长施餠介绍,火星虽然有大气层,但其主要成分是二氧化碳,占比高达95%,其余成分包括:3%的氮气、1.6%的氩气、很少的氧气、水汽等。而且大气层非常稀薄,只相当于地球上30多公里高空的大气压。所以火星上的空气不能供人直接呼吸。温度方面,火星也不太适宜人类居住。其表面的平均温度比地球低
30℃以上。和地球一样,它的一年也有四季之分。夏季白天,赤道地区气温可超过20℃,但到了夜晚就会骤降至-50℃以下。

  由此可见,人类如果在火星上居住,必须住在密闭的生活舱内,外出则得穿特制宇航服。这些设施和装备的复杂程度可想而知。

  移民火星有多少技术壁垒

  如今,“火星一号”公司宣称2023年在火星建立永久基地,2025年把4人送往那里,成为第一代太空移民,这实在令人替公司和人类“先驱”捏把汗。

  中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席科学家叶培建院士说,这家荷兰机构目前既没有飞火星的飞行器,也没有火箭,更不具备在火星生存的能力。想在2025年实施计划,像是个骗局,更是个笑话。

  叶培建表示,火星和地球之间的发射周期,是每28个月才有一次发射机会。因为这两个绕太阳公转的行星,最接近时相距5500万公里,最远时相距4亿公里,为节省燃料,各国航天机构都选择在两个星球最接近时发射。以现在全世界最强的太空飞行能力测算,从地球飞往火星要几百天。而目前航天飞机、空间站的宇航员,过一段时间就要轮换,几百天飞行过程如何生存,本身就是个大问题。

  为了模拟几百天太空航行,俄罗斯组织过“火星500”试验。该试验在莫斯科进行,6名从全球选拔的年轻人,在一个狭小的封闭舱内生活了520天,完成了从飞往火星到登陆火星,再到返回地球的模拟试验。施餠认为,这个试验的有效性值得怀疑,因为这些被试者心里很清楚,他们其实在地球上,安全是有保障的,这种心态与真正踏上火星之旅的人迥然不同。而且,试验不是在失重条件下进行的。在宇宙的失重环境下,宇航员体内的钙流失明显,并会受到宇宙射线的侵害。未来人们前往火星,在旅途中能否承受这些生理上的考验和心理上的煎熬,是不容忽视的问题。

  载人飞船抵达火星后,乘客如果想在火星上居住一段时间,面临的挑战会更大。他们必须利用搭载在飞船上的设备,建一个密闭式生活舱。舱内要有氧气、水、废弃物处理装置等必需品。“这些东西都从地球上带过去的话,量是很大的。”施餠说,在火箭发射和宇宙航行中,载荷是一个关键因素—重量越大,所携燃料就越多,技术难度也随之急剧上升。因此,把建造生活舱或基地的所有部件发送到火星,难度很大,成本很高。

  如果我们想要移民火星,或者说,在这颗行星上居住相当长一段时间,那么必须建造设施更完备的大型基地。此外,有必要实行火星环境改造计划,包括把植物种子带到那里,利用植物的光合作用吸收火星大气层的主要成分—二氧化碳,生成氧气,逐步提高大气层的含氧量,向地球环境靠拢。

  “火星地球化”还是旅游开发?

  卞毓麟介绍,目前,美国的火星探测在全球处于领先地位,发射的“好奇号”等火星探测车成功着陆并完成了探测任务。美国政府计划2035年左右向火星发射载人飞船。当然,这不是“有去无回”的移民,宇航员登陆火星后会返回地球。“所以现在考虑移民火星,还为时过早。”

  那么,人类未来是否有望移民火星呢?卞毓麟认为这个可能性是存在的。在他看来,地球上的人口将不断增加,总有一天会容纳不了所有人,所以移民火星是一个解决方案。实行这个方案是很漫长的过程,大致分为4个阶段:首先,在实现载人登陆后,人类需要完成许多次宇航员在火星上短期生存的试验; 随后,在这个星球上建立适合生活和工作的小型基地;接着,逐步扩大基地规模;条件成熟后,着手大规模改造火星环境,实现“火星地球化”目标。

  所谓“火星地球化”,是将火星改造成类似地球的环境。2003年8月,在美国召开了“火星移民研究国际会议”,与会者提出在未来几个世纪中,把火星改造成一个绿色星球,使之成为人类的第二个家园。根据设想,火星地球化有多个技术方案,包括:在大气中增加适合适量的气体(如温室气体和适合生物生存的气体),增加地表温度与气压,使火星上水冰融化为液态水,再通过植物的光合作用,使大气层的含氧量逐步提高;大量溶解地下冻土层,再把水引到地表,逐步形成水圈;在太空中架设巨大反射或折射镜群,使更多阳光反射至火星表面; 散布固沙菌类、植物,防止沙暴发生,进而生成土壤,扩大居住地。

  不少科研人员认为,改造火星的一些技术方案是可行的,还有一些技术方案在未来或许可行,将火星改造为“第二个地球”会成为现实。但也有不少专家指出,在可以预见的未来(几百年或上千年后),人类没有必要移民火星,也没有大规模改造火星环境的必要。如果地球上的人口数量不断增加,可以把生存空间往海洋或地下延伸。目前来看,这虽然有技术难度,但也并非不可解决。与之相比,移民火星是舍近求远,成本太高。

  施餠说,未来前往火星或许可成为旅游项目,就像如今去太空已成为少数富豪热衷的旅游一样。乘坐飞船出一趟远门,在火星上呆一小段时间,去高度超过27公里的奥林帕斯火山观光,不是件很有乐趣的事吗?


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