人类移民火星,需要克服哪些困难?

随着地球人口的持续增长,全球变暖、资源枯竭等问题的显现,人类终有一天会做出这个选择:我们要走出地球,走向宇宙。

我们最远的足迹是在阿波罗11号的登月计划中的人类的一小步。从阿波罗11号以后,人类再也没有涉足过其他星球。

火星

但是科技的进步,让宇宙观测探索技术取得了很大的进步,科学家在火星上发现了矿物,发现了埋在地表下的冰冻着的水,甚至火星大气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。火星也是太阳系中和地球最相似的行星,温度在零下九十到二十度之间,一天24小时39分钟,有着分明的四季。


火星和地球

显然,如果要进行宇宙移民,火星是最好的选择,那目前,我们需要克服哪些困难?

一、火星距离地球非常遥远

火星和地球都属于太阳系,而且都是围绕太阳旋转的行星,当两颗行星位于太阳同一侧时距离最近,约为五千六百万公里。但人类现有的宇航技术,没法让飞船经由这条最短路径飞往火星,必须借助行星的行进和引力的作用,经过一条弧线路径飞往火星。这条路线大约长四亿公里,每隔两年一个月,才有一次为期三个月左右的发射窗口。

行星运行轨道

二、需要一艘巨大的宇宙飞船

飞船需要携带飞行途中的居住舱、在火星地表探索时的居住舱、从火星轨道降落至地表的下降舱、从地表重返宇宙的上升舱,再加上飞船自身的指令舱、引擎、燃料、太阳能电池板,这艘飞船可能会比现在的国际空间站还要庞大而复杂。

宇宙飞船

三、耗资巨大

这艘飞船承载了往返火星需要的所有系统。任何系统出问题,都可能影响整个计划的成败。为了提高可靠性,就必须为每个系统准备冗余的备份,这就导致成本飙升。

四、火星上的宇宙飞船如何返航,返航燃料靠什么补充

在火星上就地取材。火星大气的95%是二氧化碳,那么,只要把液态氢运过去,利用氢气和二氧化碳反应,就能生成作为燃料和推进剂的甲烷与氧气。6吨的氢气可以制造总重108吨的甲烷和氧气,足够把宇航员送回地球,还够宇航员们在火星地表上执行任务时使用。使用两艘小飞船而非一艘大飞船来解决这两个问题。先把一艘无人飞船送去火星,让它提前开始准备燃料。燃料准备好了,再让宇航员们搭乘另一艘飞船飞往火星。结束在火星地表的探索后,宇航员搭乘的飞船将留在地表,成为火星基地的一部分。装满燃料的无人飞船,负责把宇航员们送回地球。


甲烷3D结构

如果能够解决上诉问题,其实我们的火星移民计划就可以紧锣密鼓地进行了。

第一阶段是开发火星的资源。

首先,人类将通过多次载人航行,对火星地表进行勘探,除了科学研究,更可以在这个过程中寻找合适的定居点。找到定居点后,开拓者们可以用火星地表富含铁质的灰尘烧砖,制造圆顶住所。解决居住的问题后,开拓者们可以着手从火星的大地中开采水、铁和各种矿物质,利用火星大气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,搭建玻璃温室种植植物,利用太阳能、地热能或者直接用核能发电。

核电站

第二个阶段是移民到火星。

此阶段宇宙航行技术已经成熟,要把人类送往火星不是一件什么难事。将一个人送往火星的费用成为一部分有钱人可以承担的费用,对于这部分人来说,他们可能是第一批登陆火星的移民。就像当年的“五月花”号上的殖民者登陆美洲大陆一样。

五月花号帆船

第三个阶段是发展商业贸易。

火星的价值在于小行星带的矿物开采。一颗直径约一公里的小行星,将包含超过两亿吨的铁,另外还有其他稀有金属和贵重金属。所以火星殖民地建立后,将会向地球输送大量从小行星带开采出来的矿物,地球则向火星输送人员、技术、文化。除了小行星带的矿藏;


矿场

同时目前“房地产”行业也会如火如荼地发展,火星上的不动产也会给投资者带来巨大的收益。现在看来火星上的土地一文不值,只要火星发展成为人类的第二家园,火星上的土地就有巨大的升值空间。可恨的“炒房团”也会大批涌入,或许未来的未来,不仅地球上的房子买不起,连火星上的房子也买不起了。


火星基地构想图

探索火星的意义重大,将会是人类的又一次地理大发现,其深远意义也许会影响整个人类发展史。我们也许无法目睹着一切发生,但是智慧的人类将会一步步将其变为现实。也许要花费一千年、二千年,但是这几千年的时光在人类史上,不就是短短的一瞬间吗?

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