“不久的將來,我們能太空移民嗎?”、“如果太空移民,我們又該移到哪兒?”未來一百年里,我們將走向哪里?
下一站去處究竟如何選
離地球最近的月球,離地球只有38萬千米,光速一秒鐘就過了,而太陽光從太陽到地球需要8分鐘。人類探索月球最多去了110多次,其次是火星和金星,往里是金星,往外是火星,各去了四五十次左右。再更遠(yuǎn)一點(diǎn)的是木星和土星,大概都去了不到十次。更遠(yuǎn)一點(diǎn)的兩顆行星,天王星和海王星,迄今為止只有旅行者2號(hào)去過,還沒有別的航天器去過。所以,在這么多的天體中,人類已經(jīng)進(jìn)行了230多次的太陽系探測(cè)任務(wù)。那么,太陽系這么多天體中,哪個(gè)才是可以去的呢?
首先,是離地球最近的衛(wèi)星月球。但月球是個(gè)真空的世界。它的水只分布在南北極的永久陰影區(qū)中。月球也沒有空氣、磁場(chǎng)。所以,月球雖然離我們很近,但并不適合大規(guī)模移居。
其次,是離地球最近的行星金星。金星離太陽非常近。大氣壓是地球的90倍,高溫可以達(dá)到400攝氏度,任何一個(gè)人上去,肯定變成了烤肉,而且還烤煳了。而且,金星上下著濃硫酸的雨,到處是火山噴發(fā),是個(gè)地獄般的世界。
木星和土星怎么樣?這兩個(gè)星球都是氣液態(tài)的星球。其中木星的大小是地球的1300倍,我們沒有辦法登陸到它們上面去。
更遙遠(yuǎn)的天王星和海王星怎么樣呢?太陽光照到這兩顆行星,也要好幾個(gè)小時(shí)。 所以,太陽光到那邊已經(jīng)是強(qiáng)弩之末,也不能去。
那么,我們還能去哪里呢?太陽系有八大行星、五顆矮行星共13顆天體,這13顆天體還有165顆衛(wèi)星。這165顆衛(wèi)星中,只有6顆有大氣層。還有無數(shù)的小行星和彗星,那完全是一個(gè)巖石質(zhì)的球而已,這么多的星球,哪里才是我們的家園呢??
其實(shí),根據(jù)火星探測(cè)任務(wù)可以發(fā)現(xiàn),地球上一年是365天,火星上一年是687天,尚可接受;鹦堑闹睆绞堑厍虻囊话耄亓渴堑厍虻1/11,引力是地球上的1/3,所以火星失重還不是太嚴(yán)重,你還仍然腳踏實(shí)地;鹦巧系臏囟壬晕⒗淞它c(diǎn),零下55攝氏度是其平均氣溫;鹦巧洗髿鈮悍浅5停詴円箿夭罘浅4,晚上最冷時(shí)可以達(dá)到零下100攝氏度,但在火星赤道地區(qū)正午夏天時(shí),溫度可達(dá)20攝氏度,是一個(gè)非常舒適的溫度。而且火星上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了蒸汽、冰等形式存在的各種各樣的水。?因?yàn)樽赞D(zhuǎn)軸的夾角,火星跟地球一樣,也有一年四季,也有春夏秋冬。
根據(jù)前面的判斷和了解,我們發(fā)現(xiàn),火星是整個(gè)太陽系中跟地球最為相似的行星,也是唯一一顆經(jīng)過改造,有可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模移民的星球。
如果從地球出發(fā)去火星,需要180天左右,而且去火星從來就不是想去就能去的旅行。 只有火星沖時(shí)(火星、地球、太陽連成一條直線時(shí)),才是發(fā)射火星探測(cè)器最好的時(shí)機(jī),這樣的時(shí)機(jī)每隔780天才有一次機(jī)會(huì)。 如果要載人去火星,還要算上從火星回來的路程。所以一趟完整的旅程,從地球出發(fā),從火星回來,就需要910天。
到達(dá)火星,吃什么呢?其實(shí)你想嘗一下火星土種的土豆,也不是那么困難,在地球上就可以模擬在火星上種土豆。有些營(yíng)養(yǎng)元素的含量,甚至火星土壤比地球土壤含量要更高,磷的元素含量是地球土壤的5倍。火星土壤中含有一種黏土礦物叫蒙脫石,容易吸水。而且火星土壤松散多孔,可能也比較適合作物的生長(zhǎng)。
另外,火星上到底該喝什么呢?據(jù)統(tǒng)計(jì),整個(gè)火星表面可以覆蓋厚達(dá)100米的水。火星上有海洋,有湖泊,有溪流,有江河,有洪水泛濫形成的沖積扇和三角洲。但是,現(xiàn)在火星上還沒找到可用的水源,所以第一件事情就是在火星上找水。
鳳凰號(hào)是個(gè)著陸器,之前鳳凰號(hào)著陸在火星上面后探測(cè)發(fā)現(xiàn),火星土壤含有大量的水。
在火星上可以有三種取水方式,第一種是土壤中的水,一加熱就可以。還有一種,火星地下含有水,甚至有些地方可能還比較溫暖,那我們可以打井來取水。如果這前兩種都不合適,我們還可以用工業(yè)除濕機(jī)來抽取火星空氣中的水,一天就可以抽一大桶。
在火星上呼吸什么?當(dāng)然是氧氣。其實(shí),地球上的空氣也只有20%多是氧氣。而火星的大氣,95%是二氧化碳,2%是氬氣,2%是氮?dú)猓鯕獾暮坎坏?.2%。如果在火星上生活,我們大部分時(shí)間生活在密閉的生活艙里,生活艙里跟外面的環(huán)境是一樣的,我們就可以穿著T恤和牛仔褲在這里自由地走動(dòng)。但是,一旦你離開這個(gè)密閉生活艙,就必須穿上全套的生命保障設(shè)備和生命體征的監(jiān)測(cè)設(shè)備,特別是氧氣。
那么,在火星上怎么樣才能制氧氣呢?就跟我們初中化學(xué)學(xué)過的那樣,最簡(jiǎn)單的一個(gè)方程式,水(H2O)電解生成氫氣和氧氣。氫氣可以作為航天器的燃料,氧氣可以供我們呼吸,
如果沒有水怎么辦?我們還可以用另外一種方法,就是火星大氣中的二氧化碳。二氧化碳用一個(gè)簡(jiǎn)單的分解公式,就可以分解成一氧化碳和氧氣。所以,在火星上要有一個(gè)小型化工廠來生產(chǎn)氧氣。
到了火星我們住哪兒呢?當(dāng)然,我們需要一個(gè)小型的核反應(yīng)堆來提供電力,需要一個(gè)維修保障車間,需要帶有餐廳、廁所和臥室的居住艙,還需要有一個(gè)種植食物的生態(tài)農(nóng)場(chǎng),需要有一個(gè)健身、娛樂和醫(yī)療的設(shè)施,需要有往返地球的發(fā)射基地和著陸場(chǎng),還需要有一個(gè)氧氣生產(chǎn)的化工廠。這個(gè)居住艙可能是這個(gè)樣子的——一個(gè)充氣式的太空艙。發(fā)射之前可以折疊起來,到了火星上可以充氣展開,左右上下連接后,通過氣管連接在一起,構(gòu)成一個(gè)小的火星別墅。
火星移民,未來20左右,可能會(huì)看到人類首次登陸。未來100年,我們將在火星上建設(shè)一個(gè)中等規(guī)模的火星城市。未來1000年,我們將把火星改造成適宜人類居住的星球,就是火星地球化。