周一 · 知古通今| 周二 · 牧夫专栏
周三 · 视频天象 | 周四 · 观测指南
周五 · 深空探测 | 周六 · 茶余星话 | 周日 · 太空探索
翻译:申振宇
校对:王茸 杨宜修
审阅:牧夫校对组
美编:徐玖坤
后台:胡永葳
宇航员在火星上的概念图。我们还要多久,才能移居这颗红色星球呢?(图源:Getty Images,制作:Janiecbros)
SpaceX(太空探索技术公司)的CEO埃隆·马斯克想要在2050年前建立起一座百万级人口的火星城市。考虑到当前人类还从未踏足火星,这种想法听起来非常雄心勃勃。但这是我们能办得到的么?我们还需要多久才能移居其他星球呢?人类移居到太阳系外的其他行星又是可能的么?
这些问题的答案很大程度上取决于要移居的行星。如果是火星,也许在数十年之内人类就可以移居,而且这并不是一个不切合实际的时间范围。澳大利亚空间工程研究中心副主任、悉尼新南威尔士大学教授Serkan Saydam就持有这种观点,他认为到2050年火星上将会有人类居住地。
Saydam是一名致力于研究未来采矿的采矿工程师。他认为,建立一个成功月球居住地的首要因素是水。水分可以从冰或含水矿物中提取,以促进火星农业和食物生长的能力,就像2015年的电影《火星救援》里的情景一样。与此同时,从冰和矿物中提取出的氢气也可作为火箭推进剂的能量来源。
但是,到2050年可以移居火星的看法,还没有达成一个科学共识,其他科学家们也提出了不那么乐观的看法。如,航天工程师和非盈利组织行星协会的联合创始人Louis Friedman 2019年就在Gizmodo网站上表示,移居火星在可预见的未来都是不太可能实现的。曾和NASA宇航员们一起工作过的佛罗里达大学神经科学家Rachael Seidler也在Gizmodo网站上说,人们喜欢对移居火星持乐观态度,但这并不太切合实际。
然而,人类更可能会在数十年内抵达火星。中国计划在2033年将人类宇航员送往火星,而NASA也计划在本世纪30年代末至40年代初将宇航员送往火星。一旦人类抵达了火星,那下一步就是要建立一个居住地了。
居住地意味着某种程度的自给自足,但不一定完全不依赖地球。Saydam将火星居住地比作一个偏远的岛屿,在岛上你仍需时不时获取一些供给。比如“大部分设备和工具将由地球送往火星,毕竟目前为止,你不太可能在火星上造出一辆卡车。”
宇航员在火星上需要学会如何在高辐射和极端温度环境下生存
(图源:Getty Images,制作:Peepo)
如果要在火星上长期居住,还需生产一些东西以保证经济上可行。太空旅游业是一项选择,但是Saydam指出矿物开采才是移居成功的关键。例如,在邻近的小行星上开采如铂金等有价值的物质,可以创造出新的太空经济,从而推动进一步投资和探索。
尽管火星作为地外移居地最容易实现,但我们的红色邻居却不是最适合人类居住的地方。火星的大气中95%以上的部分都是二氧化碳,还非常冷,平均温度约为-60℃,航天器从地球前往火星就需要花费8.5个月,而且还会持续不断地遭受有害射线的袭击。
几乎可以肯定,我们可以在系外行星中发现更宜居的新家园,但问题是,系外行星都及其遥远。目前为止,人类还从未发射过飞船前往系外行星,目前唯一离开太阳系的探测器是旅行者一号和旅行者二号,两者从离开太阳系到进入星际空间分别花了35年和41年,而系外行星则比这些更加遥远。
法国斯特拉斯堡天文台的黑洞天体物理学家Frédéric Marin认为,以当前的航天技术到达最近的系外行星,都需要耗费几万年时间。
这些旅行时间让系外行星的移居听起来不太可能实现。但是作为一种科学探索,Marin在进行着星际旅行的计算机模拟,以期望在不久的将来,借由更快的太空飞船,让星际旅行耗时大幅下降。
Marin说,科学上每过百年或一个世纪,推进装置的速度都会增加10倍。换句话说,随着人类每过一个世纪就能学会越来越快地在太空中旅行,前往系外行星的旅行时间也会从几万年下降到几千年,进而减少到几百年。
Marin提出了一个假设情景,即500年内,可以到达一颗至少适宜人类居住的系外行星。持续几个世纪的星际旅行会要求太空飞船由几代人来驾驶,其中,大多数人永远无法看到最终要移居的星球。
Marin的模拟表明,多代移民飞船的合适起始人口大约在500人。但人类如何度过在宇宙飞船上的余生,以及它们的后代如何应对出生在星际旅行中的生活,这些都将导致伦理问题并面临着不确定性。气候变化和其他地球上的诸多挑战,都威胁到了人类的生活,甚至在破解星际旅行时间问题之前人类都有可能灭绝,因此,我们无法保证人类一定能移居到系外行星去。
原文链接:https://www.livescience.com/how-long-will-it-take-for-humans-to-colonize-another-planet
『天文湿刻』 牧夫出品
微信公众号:astronomycn
日环食(你的手指一抬,天空就会为你戴上这枚金戒指)
来源:董书畅 2021天文摄影大赛冠军
牧夫
荐书
谢谢阅读