人類想過如何殖民火星嗎
歡迎回到我們的殖民化太陽系系列! 今天,我們來看看那個被稱為「地球雙胞胎」的寒冷和乾燥的世界。也就是:《火星》。
火星。 一個非常荒涼的地方。 在這個乾燥,無味的世界上,平均表面溫度為-55°C(-67°F)。 而在極點,溫度可以達到-153°C(243°F)。 其中大部分與稀薄的空氣有關,稀薄而不能保留熱量(更不用說呼吸)。 那麼為什麼有要把火星當作殖民地的想法呢?
有這麼幾個原因,其中包括我們居住的地球兩個行星之間的相似之處,1、水的可用性,2、生產食物的前景,氧氣和現場的建築材料。 使用火星作為原料來源,將其變成一個適合生活的環境,甚至長遠的打算也是不錯的。下面 讓我們一個一個介紹一下...
一、科幻小說中的一個例子:
探索和征服火星的想法已經在科幻小說中被探索了一個多世紀。 由於天文學家Giovanni Schiaparelli和Percival Lowell等人的觀察,大部分最早描繪火星就已經涉及到運河,植被和土壤生活的星球。
然而,到二十世紀後半葉(感謝Mariner 4任務和科學家們對火星的真實情況的了解),虛構的記錄遠離了火星文明的設想,開始對人類,最終定居於火星的設想,如何改變環境以適應人類的需要又一次的美好夢想。
藝術家印象中適合改造火星定居點與剖面圖。
《雷布·布拉德伯里的「火星紀事報」》(1950年出版)也許最好地說明了這一轉變。一系列短暫的故事主要發生在火星上,收藏集記錄了:開始人類探險者的火星文明的故事。故事然後轉向地球上的人類居住區,火星人的種族滅絕和最終經歷核戰爭的地球。形成一個鮮明對比。(就如我從哪裡來要到哪裡去,最總的結局會是火星的今天嗎?)
在20世紀50年代,許多古典科幻作家撰寫了關於殖民火星的文章。這些包括亞瑟·克拉克(Arthur C. Clarke)和他1951年的「火星之沙」(The Sands of Mars),從一位旅行到火星的人類記者角度來看待人類殖民者。他們試圖在沙漠的星球上為自己謀生,他們發現火星有著本土的一種生活形式。
1952年,艾薩克·阿西莫夫(Isaac Asimov)發布了「火星之路」,這是一個講述地球和火星殖民者之間衝突的故事。後者通過搶救太空垃圾而生存,當地球執行對地球的禁運時,他們被迫前往土星收穫冰塊。
《Robert A. Heinlein的陌生小說》一個所謂人在一個陌生的土地上(1961年)講述了一名在火星人在火星上被培養成人的這麼一個故事,然後作為一個年輕的成年人前往地球。通過他與地球人類的接觸,證明對地球文化產生了深刻的影響,並引起了許多社會的問題與風俗的問題。
藝術家想像探索火星表面
菲利普·迪克的小說也經常出現火星上故事情景,在任何情況下都是一個沒有本地居民的乾燥,空曠的土地。在他的作品「火星時代滑」(1964)和「帕爾默·埃爾德里奇的三維」(1965年)中,火星上的生活被描述為困難的,可怕的,誰也不想住在那裡這麼一個惡劣的地方。
金斯坦利·羅賓遜的火星三部曲(1992年至1996年間出版),火星在多個世紀以來被殖民化,然後遭受破壞。。一部名為「火星」(1992)的小說。在這部小說中,探險家前往火星 - 確定火星值得被殖民。
二、擬議方法:
美國航空航天局提出的載人飛行任務將在20世紀30年代使用獵戶星座多功能飛行器(MPCV)和太空發射系統(SLS)進行的火星計劃 - 不是將人類送到紅色星球的唯一建議。除了其他聯邦空間機構,還有私營公司和非營利組織的計劃,其中一些比單純的勘探更有野心。
儘管歐洲空間局尚未建造一艘載人航天器,但歐洲空間局(ESA)還有長期的計劃。俄羅斯聯邦航天局Roscosmos也在計劃一個載人火星任務,並於2011年在俄羅斯完成了模擬(稱為火星500)。歐空局目前正在參與這些模擬。
2012年,一批荷蘭企業家透露,計劃在2023年開始建立一個人類火星基地的眾籌運動。被稱為MarsOne的計劃要求一系列單程任務,在火星上建立一個永久擴張的殖民地,。
火星載人任務車。
MarsOne計劃的其他細節包括到2018年發射電信軌道飛行器,到2020年發射流動站,到2023年發射基地組件及其定居者。該基地將由3000平方米的太陽能電池板驅動,SpaceXFalcon 9重型火箭將是用於啟動硬體。 4名宇航員為第一批船員,將於2025年登陸火星;那麼,每兩年,一名新的4名宇航員將會到達。
2014年12月2日,美國航空航天局高級人員探索系統和運行任務主任Jason Crusan和副執行主管James Reuthner宣布暫時支持波音「負擔起的火星任務設計」。
SpaceX和特斯拉首席執行官Elon Musk也宣布計劃在火星上建立一個人口達8萬人的殖民地。這個計劃本身就是發展火星殖民地運輸車(MCT),這個太空飛行系統將依靠可重複使用的火箭發動機,運載火箭和太空艙將人類運送到火星並自動返回地球。
截至2014年,SpaceX已經開始為火星殖民運輸公司開發大型猛禽火箭發動機,並於2016年9月份公布了成功的測試。2015年1月,Musk表示希望發布「全新架構」的細節。為2015年底的火星運輸系統。
三、潛在收益:
如前所述,地球和火星之間有許多有趣的相似之處,使它成為殖民者的殖民地的最好選擇。 對於初學者,火星和地球有非常相似的天數。 一個火星節是24小時39分鐘,
顯示太陽系(上排)和Gliese 581系統(下排)的可居住區域的圖表。
火星也有一個非常類似於地球的軸向傾斜,這意味著它具有與我們的星球相同的基本季節性模式(儘管時間較長)。基本上,當一個半球指向太陽時,經歷了夏天,而另一個經歷了冬天,溫度越來越高,天氣越來越長。
這對於日益增長的季節也會奏效,並為殖民者提供一種安慰的熟悉感和一年的測量方法。並將能夠舉行一年一度的慶祝活動來標誌著季節的變化。
而且,就像地球一樣,火星存在於我們太陽的可居住區域(又名「黃金地帶」),儘管它略微偏向其外緣。金星同樣位於該區域內,但其位於內邊緣(與其厚厚的氣氛相結合)已成為太陽系中最熱的星球。結合硫酸的降雨使得火星更有吸引力。
此外,除了金星之外,火星比其他太陽系行星更接近地球,這將使得殖民的過程更容易。事實上,地球和火星每隔幾年 - 即當彼此最接近的時候,距離就會變化,確定「發射窗」是發送殖民者的理想選擇。
例如,2014年4月8日,地球和火星相隔了9240萬公里(57.4百萬英里)。 2016年5月22日,它們將分別為7530萬公里(4680萬英里),到2018年7月27日,僅有5,760萬公里(3580萬英里)。在這些窗口中,到火星將是幾個月而不是幾年。
此外,火星擁有巨大的冰水儲備。大多數這種水冰都位於極地地區,但火星隕星的調查表明,大部分水冰也可能被鎖在地下。這種水可以被提取和純化,以便人類使用更加容易。
羅伯特·祖布林在他的書「火星案例」中也解釋了未來的殖民者如何能夠在到火星的時候生活在這片土地上,並最終將其定居。未來的殖民者,而不是將所有的物資從地球上提取出來,將火星的水分解成氧氣和氫氣,能夠使為自己提供空氣,水,甚至燃料燃燒。
對火星水冰的新估計表明,非極地緯度地區可能存在大量地下冰層。
初步實驗表明,火星土壤可以被烘烤成磚,以產生保護結構,這將減少需要運送到地面的材料的數量。 假設地球植物得到足夠的陽光和二氧化碳,最終也可以在火星土壤中生長。 隨著時間的推移,種植在土地上也可以幫助營造出呼吸的空氣。
四、挑戰:
儘管有上述的好處,殖民紅色星球也有一些相當巨大的挑戰。 對於初學者來說,就是平均表面溫度的問題, 儘管中緯度赤道周圍的溫度可以達到20°C的溫度,- 靠近赤道的風箏火山口,典型的夜間溫度低至-70°C。
火星上的重力也只有我們在地球上遇到的40%左右,這樣做會很難適應。 根據NASA的報告,零重力對人體的影響是相當深刻的,每周損失高達5%的肌肉質量和1%的骨密度。
當然這些損失在火星的表面上會更低一些,至少有一些重力。 但從長遠來看,永久定居者仍然必須對抗肌肉退化和骨質疏鬆症的問題。
生物圈2項目是試圖模擬地球上類似火星的狀況。
然後有空氣,大約95%的空氣是二氧化碳,這意味著除了為其棲息地生產透氣的空氣外,定居者總不能沒有壓力服和瓶裝氧氣的情況下外出。
火星也沒有與地球地磁場相當的全球磁場。結合薄的氣體,這意味著大量的電離輻射能夠到達火星表面。
由於火星奧德賽航天器的「火星輻射環境實驗」(MARIE)的測量結果,科學家們了解到,火星軌道上的輻射水平是國際空間站的2.5倍。表面上的水平會較低,但仍會高於人類習慣的水平。
事實上,一組麻省理工學院研究人員提交的一篇文章 - 分析了從2020年開始的地球殖民地的「火星一號」計劃,得出結論,第一位宇航員在68天後會窒息,而其他人將因飢餓,脫水或在富氧氣體中焚燒。
藝術家的火星宇航員站在火星一號棲息地外。
簡而言之,在火星上建立永久定居點的挑戰很多,但不一定是不可逾越的。如果我們決定,作為個人和物種,火星將成為人類的第二個家園,我們無疑將有創造性的方式來解決這些問題。
也許有一天,即使在我們自己的生命中,也許有真正的火星人。或許他們會是我們自己!


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