5分鐘時間帶你瞭解，建立100萬人的火星殖民地，要面對什麼困難？

如果能夠在其他星球上建立太空基地 我們的生活將會變成什麼樣 很多人將火星作爲適合太空移民的目標 比如說埃隆馬斯克 他甚至制定瞭如何在火星上建立一個永久殖民地的半具體計劃 不管你認爲這種計劃是否能成功 建立一個大型火星殖民地的想法已經成形 我們先來考慮維持一個一百萬人的殖民地需要什麼條件 首先我們來比較比較地球和火星的規格 儘管一個是藍色星球 一個是紅色星球 看上去差異明顯 但兩個星球確實存在着一些相似點 比如說兩個行星的旋轉速度相似 火星上的一天僅僅只比地球上的一天長約44分鐘 火星的軸向傾斜和地球也非常相似 火星經歷和地球相似的季節以及溫度變化 都是由相似礦物和金屬核組成的行星 表面結構相似 擁有高山 峽谷 沙漠等遞着地貌 但兩者之間的不同也非常明顯 火星的大氣非常稀薄 只有地球大氣壓力的1% 對人類來說完全無法呼吸 火星大氣由96%的二氧化碳 2%的氧和2%的氮 以及微量的氧氣和水蒸氣組成 這一鮮明的對比表明 火星的溫度比地球要低得多 平均溫度爲-46攝氏度 冬季的最低氣溫爲-143攝氏度 夏天的最高溫度爲35攝氏度 火星上的氣候非常乾燥 塵土飛揚 經常有頻繁的沙塵暴發生 火星也沒有像地球一樣合適的磁層 這使得它很容易受到有害宇宙射線的影響 最後一個問題是 火星缺少液態水 火星的兩極地區確實有水 但大部分都是冰凍的 遠遠不及我們地球上的水資源量 任何一個成功的火星殖民地 都必須面對這些問題 並努力在這個不利於生命存活的空間裏 建造一個對人類友好的環境 所以我們的第一個大挑戰 就是建立一個能夠支持大量人類生活的棲息地 保護它們免受寒冷和頻繁沙塵暴的侵襲 提供可呼吸的空氣 安全的生活用水 掌握生產食物的方法 以及抵禦致命宇宙射線的屏障 第一步 建造一個大型的圍牆 作爲一千萬火星殖民者的中心樞紐城市 這座城市通常被設想爲一個 巨大的玻璃穹頂下的城市 既能提供光線 又能抵禦各種元素的侵襲 火星殖民地的電 將依靠太陽能和核能 太陽能顯然沒有意外輻射的危險 但是太陽能工廠將需要很多的土地面積 不過這還不用擔心 因爲火星目前還只是空曠的土地 殖民地的佔地面積很小 定居點還需要頻繁使用大型儲能裝置 因爲多次的沙塵暴會造成黑壓 也可能損壞太陽能 假設我們獲得了上面我們所說的動能 下一個關鍵步驟是食物和水 從理論上來說 只要有大量的水 我們就能擁有先進的生產力 在地球上 我們就有非常先進和高產的水培農場 在火星上同樣可以實現 甚至不需要自然光和土壤 這樣農場可以建在地下 這樣可以節省空間和增加保護 氧氣和水的來源 可能是建立殖民地最大的障礙 在一個基本上沒有空氣的污水世界上 有人提議提取大氣中的二氧化碳 將分子分解爲碳水化合物和氧氣 製造一個自動化的大氣二氧化碳提取系統 肯定要比用更復雜的設備 從土壤中提取二氧化碳要簡單得多 至於水 美國宇航局目前正在研究 從地下水庫中提取水的可能性 並使用高效的回收方法 來減少對淡水的總體需求 如果火星上沒有足夠的地下水 還有一個選擇是從火星的兩極獲取冰 這些冰可以被加工成清潔的可用的水 火星殖民者可能不得不接受人造肉這樣的食物 或者完全吃素 因爲用太空飛船來運送肉食 或者說活的牲畜太有挑戰性了 更不用說還得給動物們 建立一個安全穩定的環境了 所以剛開始 我們只能在火星快速啓動一個小的哨所 但爲了擴大規模以容納一百萬人 火星殖民地必須完全自給自足 因爲從地球運送建造貨物既昂貴又危險 如果殖民地沒辦法自己生產氧氣 而從地球運送的貨物又出現了問題的話 後果可想而知 於是科學家們提出的解決方案 是開發與火星環境相適應的技術 而不是與之抗衡 我們可以利用來自火星土壤的材料 用電將硅酸鹽分解成基本成分 製造出金屬合金 用於建築 同時釋放出可利用的氧氣 維持火星上的生命 在所有技術準備就緒之前 我們還有很長的路要走 這裏是宇宙天文館 我們下期再見