SpaceX 發布了火星殖民計劃,首次透露大量飛行、登陸細節
繼希拉里和特朗普的第一場總統競選辯論後,全世界再次聚焦另外一個美國人的公開言論:SpaceX的CEO伊隆·馬斯克。
北京時間9月28日凌晨,馬斯克在墨西哥瓜達拉哈拉舉行的國際宇航大會(IAC)上,意氣風發地公布了火星殖民計劃。他的講演主題是:讓人類成為星際物種。
馬斯克計劃在約10年時間裡將人類送往火星,最終建立火星殖民地。「在地球上大部分物種最終都走向了滅絕。如果我們不想重蹈恐龍和渡渡鳥的覆轍,人類未來有兩個選擇:要麼留在地球上等待滅絕,要麼殖民其他星球。」
馬斯克選擇了後者,而在候選星球中,火星殖民的成功可能性最大。他還首次公布了許多飛行、登陸後的細節。記者結合馬斯克演講內容,請來專家解讀,聽著更讓人心動。
賣掉杭州一套房子
可以去火星種土豆
馬斯克的登陸計劃最初打算每次把約100人送往火星。
不過他表示,未來這一數字將會上升。因為送更多的地球人上火星,將會「改變整個星球」。馬斯克的意思是,會將數十萬地球人口送上火星。「在這一過程中,如果我們能讓火星變暖,那麼就可以製造出海洋和大氣。」
讓火星變暖,將導致火星上的冰融化,釋放水蒸氣,從而有助於形成大氣。
目前火星赤道附近的地表溫度白天最高能達到70℃,而夜間則會降低至零下100℃。在火星兩極,溫度還要更冷。為了保護人類避免受到輻射傷害,「火星居民」需要製造出磁場,從而抵禦帶電荷粒子的侵襲。
馬斯克的長期目標是在火星上「建設城市」。但他這次沒有公布相應的時間表。他預計,最終火星移民者將達到數十萬人。
馬斯克表示,「如果一切進展順利」,那麼最初的載人登陸火星「可能將在10年時間裡實現」。不過,「有很大的可能我們無法如此快就取得成功。」
至於什麼人可以上船?馬斯克說,在飛往火星之前,只需幾天的訓練即可。
那麼我們就細說一下錢的事情。大頭是路費,成本來自火箭、飛船。
為了實現殖民火星的目標,SpaceX已開發並成功測試了「猛禽」火箭引擎。這一火箭引擎要比地球上的其他火箭都更強大。它的推力達到約合30.8萬千克,超過「獵鷹9號」火箭引擎的3倍。
這種火箭將用於發射「星際交通系統」(ITS)飛船——地球人前往火星的主要交通工具。它將被命名為「黃金之心」,這一名稱來自電影《銀河系漫遊指南》。
飛船載重量將達到100噸,需要約1303萬千克的推力才能發射。這意味著火箭需要搭載至少約40個「猛禽」引擎。在地球軌道補充燃料後,ITS飛船將利用兩個太陽能面板陣列,產生200千瓦的動力,隨後飛往火星。
目前火星與地球之間的最近距離約為5500萬公里,最遠距離則超過4億公里。馬斯克設想的太空飛船,飛行時速將達到約10萬公里,所以飛往火星的路途耗時大約要30天。
根據馬斯克的說法,「黃金之星」本身也會很有趣,會跟地球上的豪華大郵輪上的享受差不多,將提供零重力室、電影院、咖啡廳和其他娛樂選擇,路上不會因為心情鬱悶而犯路怒症。馬斯克希望每個座位「約相當於美國普通房價」,成本將降低至每人20萬美元。
也就是說:賣掉(省下)杭州一套房子的錢去火星,還能有結餘,在火星上種點土豆!
馬斯克表示,最終登陸火星的成本將低於10萬美元。成本降低的很大一部分將來自飛船部件的重複利用。
人工光合作用+水再生系統
在火星上活出尊嚴
馬斯克在演講中多次提到,推動人類移民火星意味著需要在火星上建設各種設施,例如鋼鐵廠等等。目前,火星上沒有木頭、自來水、蔬菜,人類需要從頭開始。
但現實是:火星上只有充足的二氧化碳、氮氣和光照。人類要怎麼利用這些資源解決呼吸、吃喝、製造燃料的問題?
華人科學家楊培東研究的技術,應該是第一批火星定居者急需的——人工光合作用。
人工光合作用,讓人造材料實現綠葉的功能,把二氧化碳變廢為寶!
2015年,楊培東團隊在人工光合作用方面取得了劃時代的科研成果——通過將納米導線與生物催化劑(工程菌)結合,建立出了一個具有相同功能的人工系統,首次模仿綠葉複製了光合作用的過程。
在楊培東後續的研究中,他們將能源轉化效率提升到了10%,是自然界光合作用效率的20倍。他們的公式是:陽光+水+二氧化碳=甲烷+氧氣。
實際上,人工光合作用的概念取得突破後,製造糖分等來提供更多的自製食物也就有了可行性。哈佛的一個實驗室迅速跟進,已經用人工光合作用製備出了多碳的醇。有了這套系統,人在火星上至少呼吸、自給自足食物,都可以解決了。
另外,目前火星的表面沒有湖泊、河流或者海洋,火星宇航員必須有他們自己的水補給來源。
中國航天員科研訓練中心研究員吳國興告訴錢報記者,在國際空間站上,一滴汗、淚甚至是尿,宇航員都不會浪費。「美國科學家花了10年時間,耗費了25億美元,才研究出了這套『尿變水』系統。」通過水再生系統,宇航員使用過的水會被回收、過濾,準備再次使用。就像一個宇航員曾經形容的:「昨天的咖啡會變成明天的咖啡。」
如果想要回家,也是可行的。由於太空飛船可以重複使用,因此能在地球和火星之間往返。馬斯克開玩笑地表示:「返程飛行可能是免費的。」
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