2118年人類太空探索：勘測第九行星需百年航程

60年前，我們發射了第一艘太空飛船，之後各國航天機構陸續發射太空探測器，對太陽系每顆行星和主要衛星進行勘測分析。同時，在月球和火球軌道長期部署了國際性探測器編隊。在接下來的100年我們將做些什麼呢？基於人類在太空的快速擴張能力，人們很難預測未來60年進行的太空勘測任務，更不必說未來100年了。在沒有首先想好如何去做，我們是不會進行任何太空任務，因此我們只能基於當前太空技術，預測未來100年的太空任務。

圖中是藝術家描繪的土衛六勘測任務，其中包括：軌道器、類似船舶的登陸器和大氣探索氣球。

人類登陸火星有望20年內實現

到目前為止，差不多所有地外太空勘測活動都機械裝置完成的。每個人都希望登陸火星表面——這是美國宇航局的既定目標，同時，SpaceX公司創始人埃隆?馬斯克（Elon Musk）表示，我希望能在火星上退休！

但是登陸火星或者其它行星的人數可能很少，事實上，將人類安全送達另一個擁有稀薄大氣的巨大行星表面，將面臨非常令人難以置信的困難。為了達到這個目的，我們必須克服其它幾個難度較小問題，例如：脫離地球軌道如何在長期太空飛行中存活下來；以及如何保護我們脆弱DNA免遭宇宙射線和太陽風暴侵襲。

雖然火星表面環境非常類似地球，但它是一顆非常難登陸的行星。像地球和金星一樣，火星存在大氣層，但是火星大氣層並不厚密，無法使亞音速太空飛船在穿行大氣層時減緩速度，然而火星大氣層密集度能夠使太空飛船以星際速度穿越大氣層時變成一顆火球。與太陽系其它星球不同，火星探測器進入火星大氣層時需要隔熱罩，以及安全著陸時的反向火箭。可以說，火星是非常難著陸的星球，所有發射裝置的成本較高，需要考慮到發射重量和技術投入，然而，我們仍有希望在20年內實現人類登陸火星表面。

一些專家提出單程火星任務概念，但這並不意味著美國宇航局或者歐洲航天局會考慮這樣做，客觀地講，計劃火星單程旅行要比往返旅行更簡單、成本費用更低。這意味著首次人類登陸火星任務不會是由美國宇航局或者歐洲航天局來完成，商業公司可能投入成本較低，並且能承擔一定的風險，但是商業公司可能比國家航天機構更容易出現發射故障等因素導致的嚴重空難。很可能第一批登陸火星的人類不會在首次旅行中安全返回地球。

微型探測器可作為人類的「遙遠的眼睛」

由於發射成本較高以及太空飛行中人身安全問題，近年來，一些專家對另一種太空探索產生濃厚興趣，微型化技術的進步使得發射大量微衛星抵達近地空間變得相對便宜，這些飛行器很快會發射出去，不久就會有大量小型太空飛船著陸在月球表面。研究人員可以在地球上，使用虛擬現實技術在月球表面駕車兜風，用這些微型探測器作為我們「遙遠的眼睛」。

這可能是人類首次探索火星的方式——使用自動機械裝置，不需要食物、水、遮蔽物或者睡眠，它們將作為人類操作員的「替身」。火星機器人的操作人員需要位於火星軌道位置，而不是位於地球（通常機器人指令發送和數據接收之間的時間間隔在8-42分鐘之間）。但是操作人員不需要承擔風險和著陸火星表面的巨大挑戰，位於火星軌道的操作人員可以直接實時控制火星機器人。

人類對火星的探索主要依賴於技術的先進程度，也許「人類探索」和「機器人探索」之間的差別在未來50年將不再存在，在未來100年里，我們也許會從人造物體中洞悉到人類意識。在這種情況下，「新人類」在火星表面漫遊可能不會覺得非常困難。

2049年勘測天王星是最佳時機

由於天王星的轉軸不同尋常地傾斜，因此最好是在接近春分時抵達天王星，但每間隔42年才出現一次，上一次天王星春分出現在2007年，如果我們在2049年沒有部署一個靠近天王星的軌道飛行器，將非常令人失望。

比月球和火星更遙遠的太空區域，我們很可能僅通過科學手段進行勘測，而不是人類，太空探索需要相當長的時間，而且這些星球距離地球非常遙遠，抵達這樣的目的地需要數十年，而不是幾年時間，因此我們將依賴機器人作為我們的眼睛。

探索神秘「行星X」需要百年太空旅程

提及柯伊伯帶，「新視野號」探測器曾於2017年快速飛越冥王星，激起了我們對太陽系邊緣區域更多星球的探索慾望，我們從望遠鏡觀測中已發現這些星球從外觀上與巨行星的衛星有所不同，很可能它們之間的差異更大。例如：快速旋轉、雪茄狀的妊神星（Haumea），體積較大、表面結霜的鬩神星（Eris）。然而，妊神星與地球之間的距離是冥王星與地球之間距離的1.5倍，鬩神星與地球之間距離是冥王星的3倍多。太陽系潛在的第九行星至今仍是一個未解謎團，許多科學家曾提議對這顆神秘星球進行探索研究。如果「行星X」真的存在，很可能它與地球之間的距離是冥王星的10倍以上，未來人類需要至少100年時間才能抵達，除非我們掌握一些特殊的航天器推進技術。

近地小行星採礦較易實現

因此，我們近期探索的太空區域可能較接近地球，但是這裡也存在著大量值得勘測的星球，使科學家們充滿想像空間。這裡存在著數千顆近地小行星，每一顆都與眾不同，多數可進行採礦勘測。從而幫助我們建立一個太空經濟體，有助於實現對更遙遠太空區域進行勘測。

一些人認為，在金星硫酸雲層之下釋放漂浮氣球，用於搜索活躍火山，或者在土衛六霧霾中釋放類似的氣球，用於觀測甲烷河流流動情況，甚至這些氣球可著陸在土衛六甲烷湖泊上。我們曾夢想在這些冰冷衛星中勘測，太陽系內部衛星環繞著巨行星運行，多數是兩顆衛星，也有幾十顆衛星在環狀結構上環繞行星運行。我們建議在月球極地隕坑邊緣建立基地，該區域始終有陽光照射，並將探測器發送至隕坑底部，那裡常年沒有陽光，很可能潛藏著與太陽系同齡的水冰物質。

無論我們如何想像，未來100年我們的太陽系總會獲得更多的探索發現。

Science科學創建者shkoh chao：國家計算機高級工程師，業餘天文學家和科普工作者。新浪微博認證博主，今日頭條認證科普作者，頭條問答簽約作者，騰訊企鵝科普達人，UC頭條認證科普作者，鳳凰新聞科技頻道科普作者。每天多篇前沿科學科技資訊讓你掌握一手科學信息。多篇科學探索文章，擴充你的腦容量，讓你成為大神般的十萬個為什麼的解密者。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！