移民火星

移民火星

美國宇航局(NASA)正籌劃一項大膽的太空計畫,構想發射單程可載人太空飛行器,讓太空人志願者永久定居於火星。

簡介

志願者們入駐之後,要努力生存下去,最終做到自給自足志願者們入駐之後,要努力生存下去,最終做到自給自足

志願者要想辦法在這顆紅色星球上“自食其力”。這個構想被稱為“百年星河”計畫,美國宇航局研究中心官員皮特·沃登透露稱,對於“百年星河”計畫,美國宇航局“埃姆斯”研究中心已經收到約158萬美元的啟動資金,此外還得到了宇航局10萬美元的額外撥款。

事件

移民火星移民火星

在舊金山的一次會議上沃登表示,他們計畫說服一些億萬富翁成立“百年星河”基金。“人類現今的太空計畫真正目的就是找到可以供人類定居的星球。”“百年星河”計畫源於科學家的最新研究,科學家認為向火星發射單程的載人飛行器在技術上是可行的,比接回太空人要省時省力。
耗資100億美元
旅行時間6到9個月
已經跟Google創始人拉里·佩奇討論過需要的費用,最後得出的結果是飛向火星的費用不超過100億美元。
NASA研究小組認為,到2030年,就可以讓一組太空人成行。單向行程將需要6個月到9個月,專家稱,核動力火箭可以把行程縮短到4個月。不過在火星上建立生存基地需要多次往返飛行。
科學家德克·舒爾茨和保羅·戴維斯在最新一期的《宇宙學》雜誌上稱,初步構想是向火星派出4名志願者太空人,屆時這些志願者將永久定居火星。
建立火星定居點
定期從地球送給養
這些太空人將定期獲得來自地球的物資補給,但他們也需要想辦法在這顆紅色星球上“自食其力”。
“單程載人登火星不是一個固定的項目,就像阿波羅項目一樣,而是建立永久人類居住地的第一步。不論從科學上還是政治上,人類都有足夠的理由建立一個火星殖民地。單程赴火星的項目,在技術和財力可行的範圍內實現這一目標。不過,要想讓這個項目成為現實,不但需要廣泛的國際合作,還需要探索精神以及冒險的勇氣。”
費用太高只送不接
火星開拓者需要勇氣
志願者們都會知道,這一去就不會再回來。因為,載人往返飛行費用太高。他們建立了基地之後,日常的補給將從地球上運過去,直到他們能夠自給自足。這一項目所需的技術已經成熟。針對有人稱,這個項目是把志願者拋棄或者犧牲的說法,研究人員辯稱,未來“火星居住第一人”的勇氣可與北美地區早期的定居者相提並論,來到一片偏遠的土地上,而且很清楚知道,自己再也沒有退路。

火星氣候

火星“氣候宜人”或是人類第二故鄉
在太陽系所有行星中,火星最有可能擁有大量的水,也是除地球外人類可持續生存的最佳選擇。有些地方溫度會降至零度以下,稀薄的大氣主要是二氧化碳,因此氧供應是必須的。沃登說,應該先到訪火星的衛星,用機器人在那裡先進行探索。考慮到火星處於繞太陽軌道上的不同位置,其距地球的距離大約在3400萬到2.5億英里之間。
最近一次的無人登入火星是NASA的鳳凰號探測器。2007年8月發射,次年的5月到達火星。

模擬

火星化工廠火星化工廠

“山寨版”火星

科學家霍金曾經說過:“除非我們移民太空,否則,我不認為人類在未來千年還能倖存下來。”火星就是霍金認為適合人類生存的地方之一。為了給移民火星做準備,目前一批科學家正在美國猶他州的沙漠中模擬火星生活
模擬太空艙生活

美國西部猶他州的沙漠中具有岩石地形,是一片赤紅的不毛之地,到處都是露出地面的巨大岩石。雖然這裡比火星上更溫暖,但是這裡的地形和地貌跟火星上的非常相似。猶他州火星沙漠研究站就坐落在這裡,研究站實際上是兩層樓高的類似馬蹄形的建築,也是地球上唯一一個火星生活環境模仿基地。
基地分上下兩層:第一層被分割成幾個區域,分別放置各種測量、冷卻、加熱、操作設備以及保存太空服和頭盔;第二層是起居室,裡面散落著電纜、電腦、收音機等日常用品,牆上貼滿了火星地圖和工作人員的日誌。
這個研究站是由“火星協會”創辦的科研基地,專門從事人類登入火星的研究。

試驗者是科技精英

這個研究站中生活著一批志願者,他們都是20多歲的科學家和工程師,有著共同的目標:前往火星,他們前來這裡參加模擬火星生活的試驗。這些人住在一個直徑8米的白色模擬“太空艙”內,一切生活須遵循太空原則:比如時刻穿著太空服、戴頭盔,只能食用少量食物,就連與“地球中心”的通信也會模擬火星與地球的通訊狀況,會有延時。此外,他們還會模擬艙外太空行走,足蹬笨重的靴子,手戴大手套,背與頭盔相連的呼吸機。
“火星是太陽系中唯一一個與地球最像的行星,它曾和地球一樣,有液態水和厚厚的大氣層,也和地球一樣,有自己的軸,有明顯的四季變化,有北極和南極。火星最有可能成為人類未來的棲身之所。”

千年計畫

“火星共和國”的國旗“火星共和國”的國旗
要想移居火星,先要了解一個概念——(外星)環境地球化,這個詞的意思是“改變外星的環境,如大氣層里的氣體,使之接近地球的自然環境”。對於火星來說,最重要的是要讓火星上生成人類賴以生存的氧氣。對於這一目標,很多科學家認為需要2萬至10萬年的時間,因而是遙不可及的。但火星協會的創始人、科學家羅伯特·祖柏林認為,這個過程只要大約1000年時間就可以完成。
如今他已經制定出一套詳細的改造火星計畫,而他領導的火星協會則將如“愚公移山”般逐步實施這個驚世駭俗的移民計畫,也許1000年後,當溫室效應最終摧毀我們的家園的時候,祖柏林的移民計畫會成為人類的“諾亞方舟”。
宏大的改造計畫共分5步,這些性急的“火星人”甚至設計好了未來火星共和國的國旗,這面好似法國國旗的旗幟,顏色不是法蘭西的藍白紅,而是紅綠藍。
第一步:
達到“環境地球化”的臨界點
完成自給自足的定居點從而移民火星具體計畫的第一步,則是先讓火星達到“環境地球化”的臨界點——使這個寒冷的星球變暖。現在火星赤道附近的溫度有時可以達到0℃以上,要使火星的冰凍物質完全融化,至少需要使火星的外層大氣達到40℃左右。與地球正在努力遏制溫室效應不同,祖柏林表示人類將要在火星上製造一場“巨大的溫室效應”。完成這一步的時間為2150年左右。提出了三個讓火星變暖的方案,其中第三種方案得到許多科學家的贊同。
第一方案:太空鏡
給火星加熱的第一個方案是一面大鏡子,這面鏡子的直徑將超過120公里,在火星表面21公里以上的軌道運行。這面鏡子將把太陽光反射到火星指定區域,以釋放出冷凍地表下面的大氣和水。
不過,這面太空鏡子太大了,人類目前的科學水平還造不出這樣的太空鏡。
用於撞擊火星的小行星用於撞擊火星的小行星
第二方案:小行星撞擊
太空中很多小行星都是由冷凍的氨氣構成的,而氨氣則是重要的溫室氣體。讓一顆直徑2.5公里左右的小行星去撞擊火星,撞擊產生的巨大能量將使火星上的1萬億噸冰融化成水,而小行星撞擊後釋放的氨氣也可以讓火星大幅升溫。估計,40次這樣的撞擊就可以使火星達到適合人類居住的水平。不過,實現這一方案的科學難度也很大。
第三方案:製造溫室氣體
第三種方案是在火星上人工製造溫室氣體,這是被認為最為可行的方案。和許多科學家一樣,認為四氟化碳是最有效的溫室氣體,他計畫在火星上建幾處化工廠,不停地製造四氟化碳。根據計算,如果每小時排放1000噸這種氣體,30年內火星的平均溫度將升高27.8℃。這項過程預計耗能5000兆瓦,5個核電站就可以滿足這些能量需求。
第二步:
釋放火星土壤中的大氣
現在的火星上只有稀薄的大氣,但在30億年前,火星的表面包圍著厚厚的二氧化碳大氣層。由於火星變冷,大部分二氧化碳都被土壤吸收冰冷凍起來。當人類完成改造火星第一步後,溫暖的氣候將使這些二氧化碳釋放出來。“土壤中釋放出來的二氧化碳可以在20年內讓火星溫度再升高5.6℃,這時候一些冰開始融化成水,水也開始蒸發,並形成雨雪等天氣現象。”到2200年,火星表面將擁有0.1個大氣壓的二氧化碳。
第三步:
種植植物
隨著土壤中二氧化碳的不斷釋放,到2250年,火星上的大氣含量將達到0.21個大氣壓,相當於地球的五分之一,其中大部分是二氧化碳。此時的火星居民不用穿太空服就可以走出戶外,當然他們還需要氧氣袋;普通飛機可以在火星上起降;人們還將建設一個帶有穹頂的封閉型城市。
一旦火星赤道附近的溫度長年保持在0℃以上,火星上就可以有穩定的液態水供應,到2250年,火星已經可以生長植物,“最先考慮培育的,應該是能夠促進光合作用的菌類和苔蘚。”
第四步:
收穫氧氣
植物的生長,意味著氧氣的產生,光合作用使二氧化碳逐漸變成氧氣。
千年間火星的轉變過程千年間火星的轉變過程
為了加快製造氧氣的速度,火星居民將大規模種植各種植物,並小心處理各種垃圾,因為垃圾腐敗會製造大量二氧化碳。此外,基因工程將幫上大忙,祖柏林預計,屆時科學家將培育出能釋放更多氧氣的“超級植物”。
第五步:
再等1000年
前面的規劃看起來似乎很順利,50年就可以製造大氣,再過50年可以在火星上散步,但接下來的是一個漫長的過程,因為要使火星植物釋放出足夠人類自由呼吸的氧氣,大概需要1000年。在這1000年裡,火星居民要不停地種植、收穫,努力“生產”更多的氧氣。

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