人類移民火星,需要克服哪些困難?

隨著地球人口的持續增長,全球變暖、資源枯竭等問題的顯現,人類終有一天會做出這個選擇:我們要走出地球,走向宇宙。

我們最遠的足跡是在阿波羅11號的登月計劃中的人類的一小步。從阿波羅11號以后,人類再也沒有涉足過其他星球。

火星

但是科技的進步,讓宇宙觀測探索技術取得了很大的進步,科學家在火星上發現了礦物,發現了埋在地表下的冰凍著的水,甚至火星大氣中含有大量的二氧化碳,而二氧化碳是植物光合作用的重要原料。火星也是太陽系中和地球最相似的行星,溫度在零下九十到二十度之間,一天24小時39分鐘,有著分明的四季。


火星和地球

顯然,如果要進行宇宙移民,火星是最好的選擇,那目前,我們需要克服哪些困難?

一、火星距離地球非常遙遠

火星和地球都屬于太陽系,而且都是圍繞太陽旋轉的行星,當兩顆行星位于太陽同一側時距離最近,約為五千六百萬公里。但人類現有的宇航技術,沒法讓飛船經由這條最短路徑飛往火星,必須借助行星的行進和引力的作用,經過一條弧線路徑飛往火星。這條路線大約長四億公里,每隔兩年一個月,才有一次為期三個月左右的發射窗口。

行星運行軌道

二、需要一艘巨大的宇宙飛船

飛船需要攜帶飛行途中的居住艙、在火星地表探索時的居住艙、從火星軌道降落至地表的下降艙、從地表重返宇宙的上升艙,再加上飛船自身的指令艙、引擎、燃料、太陽能電池板,這艘飛船可能會比現在的國際空間站還要龐大而復雜。

宇宙飛船

三、耗資巨大

這艘飛船承載了往返火星需要的所有系統。任何系統出問題,都可能影響整個計劃的成敗。為了提高可靠性,就必須為每個系統準備冗余的備份,這就導致成本飆升。

四、火星上的宇宙飛船如何返航,返航燃料靠什么補充

在火星上就地取材。火星大氣的95%是二氧化碳,那么,只要把液態氫運過去,利用氫氣和二氧化碳反應,就能生成作為燃料和推進劑的甲烷與氧氣。6噸的氫氣可以制造總重108噸的甲烷和氧氣,足夠把宇航員送回地球,還夠宇航員們在火星地表上執行任務時使用。使用兩艘小飛船而非一艘大飛船來解決這兩個問題。先把一艘無人飛船送去火星,讓它提前開始準備燃料。燃料準備好了,再讓宇航員們搭乘另一艘飛船飛往火星。結束在火星地表的探索后,宇航員搭乘的飛船將留在地表,成為火星基地的一部分。裝滿燃料的無人飛船,負責把宇航員們送回地球。


甲烷3D結構

如果能夠解決上訴問題,其實我們的火星移民計劃就可以緊鑼密鼓地進行了。

第一階段是開發火星的資源。

首先,人類將通過多次載人航行,對火星地表進行勘探,除了科學研究,更可以在這個過程中尋找合適的定居點。找到定居點后,開拓者們可以用火星地表富含鐵質的灰塵燒磚,制造圓頂住所。解決居住的問題后,開拓者們可以著手從火星的大地中開采水、鐵和各種礦物質,利用火星大氣中的二氧化碳制造塑料,利用地表大量的二氧化硅制造陶瓷和玻璃,搭建玻璃溫室種植植物,利用太陽能、地熱能或者直接用核能發電。

核電站

第二個階段是移民到火星。

此階段宇宙航行技術已經成熟,要把人類送往火星不是一件什么難事。將一個人送往火星的費用成為一部分有錢人可以承擔的費用,對于這部分人來說,他們可能是第一批登陸火星的移民。就像當年的“五月花”號上的殖民者登陸美洲大陸一樣。

五月花號帆船

第三個階段是發展商業貿易。

火星的價值在于小行星帶的礦物開采。一顆直徑約一公里的小行星,將包含超過兩億噸的鐵,另外還有其他稀有金屬和貴重金屬。所以火星殖民地建立后,將會向地球輸送大量從小行星帶開采出來的礦物,地球則向火星輸送人員、技術、文化。除了小行星帶的礦藏;


礦場

同時目前“房地產”行業也會如火如荼地發展,火星上的不動產也會給投資者帶來巨大的收益。現在看來火星上的土地一文不值,只要火星發展成為人類的第二家園,火星上的土地就有巨大的升值空間。可恨的“炒房團”也會大批涌入,或許未來的未來,不僅地球上的房子買不起,連火星上的房子也買不起了。


火星基地構想圖

探索火星的意義重大,將會是人類的又一次地理大發現,其深遠意義也許會影響整個人類發展史。我們也許無法目睹著一切發生,但是智慧的人類將會一步步將其變為現實。也許要花費一千年、二千年,但是這幾千年的時光在人類史上,不就是短短的一瞬間嗎?

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