新时代的太空竞赛有数十亿美元就像埃隆·马斯克(Elon Musk)想要画画一样nize火星。
四位科学家告诉内幕网,他的计划在技术、科学和伦理方面都是不好的。
专家们说组建一个公司只有在另一个行星上,比如月球,才更现实。
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SpaceX公司创始人兼企业家埃隆·马斯克表示,他计划到2050年让100万人登上火星。
从雷·布拉德伯里的科幻小说到阿诺德·施瓦辛格的《全面回忆》,人们对火星大都市的想象一直存在于公众的想象中,那里绿树葱葱,有镀铬的缆车,到处都是穿着《杰森一家》制服的人。
北亚利桑那大学研究行星科学、参与仪器开发的克里斯托弗·爱德华兹告诉内幕网说:“人类天生就想看到下一座桥。”
马斯克的目标不仅仅是愿望。他说,如果地球上所有的人类都灭绝了,在火星上建立一个永久殖民地可以维持我们的物种。
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但如果马斯克犯了一个错误呢?
是的,专家们同意我们可能想要在其他星球定居,但火星可能不是我们最好的选择,至少现在不是,四位科学家告诉Insider。SpaceX没有回应Insider的置评请求。
马斯克的火星计划依赖于一匹强大的战马——SpaceX的星际飞船,这是一艘近400英尺的飞船,可以多次使用。
周四,他在国际宇航大会上发表讲话,预计第一艘无人星际飞船将在未来三到四年内登陆火星。
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他的早期计划包括将无人驾驶飞船送到火星表面,然后再送人。一旦第一批任务着陆,他们将努力将火星表面的水和二氧化碳转化为液态氧和甲烷燃料,为星际飞船提供动力。
星际飞船加满燃料后,它们就能踏上返回地球的旅程。马斯克在2016年接受《华盛顿邮报》采访时表示,SpaceX的首要任务是“建立通往火星的货运路线”。
在最初的飞行之后,马斯克希望将人们大量带到建立殖民地和工厂,以使地球自我维持。其中最重要的是建造一座火箭燃料工厂,使火星成为太空旅行的前哨基地。
马斯克告诉IAC,从火星出发,人们可以去小行星带、木星和土星的卫星以及柯伊伯带。
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早些时候,火星上的人必须住在巨大的玻璃圆顶里,就像温室一样。不过,他说他希望最终能使地球变暖,使其适合居住。
这就是一些科学家开始看到马斯克计划存在问题的地方。
马斯克曾表示,他计划利用火星上的自然资源改造火星大气层,把火星变成一个像地球一样温暖潮湿的地方。这一过程被称为地球化,其前提是火星上有足够的二氧化碳来完成这一过程。
二氧化碳分子很擅长捕捉来自太阳的红外线。这就是为什么自工业革命以来地球一直在变暖,当时人类开始向大气中排放更多的二氧化碳和其他温室气体。
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从本质上讲,改造火星需要融化其极地冰盖,这将释放二氧化碳储备。随着时间的推移,这些吸热分子会进入大气层,使地球变暖。
爱德华兹告诉《内幕》杂志,从理论上讲,这听起来似乎合理,但存在一些问题。
首先,爱德华兹说,我们根本没有在火星上实现地球化的技术或资源。
爱德华兹说,即使我们做到了,“就像最慷慨的假设一样,火星上没有足够的二氧化碳可以动员起来,创造一个持久的大气层。”
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此外,他说,即使有足够的二氧化碳分子来形成像地球一样厚的大气层,火星也缺乏一个磁芯来防止保护气体随着时间的推移而被侵蚀。
马斯克也承认了这部分计划的挑战。“在我们的有生之年,地球化将会太慢。然而,我们可以在有生之年在那里建立一个人类基地,”他在X上说,该平台在马斯克收购之前被称为Twitter。
从短期来看,还有一个问题是首先要把人类送到火星上。
大多数前往火星的任务只是飞越火星或绕火星飞行。在试图着陆的任务中,只有40%的任务成功了,而且没有载人。
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行星科学家、火星Maven卫星的首席研究员布鲁斯·雅科斯基告诉Insider网站,尽管马斯克已经彻底改变了火箭行业的其他领域,但将火箭送上火星“真的很难”。
他说:“这不是你可以去街角的商店,让他们组装一艘宇宙飞船,然后发射的。”
星际飞船还没有进行一次成功的试飞。然而,马斯克表示,他计划在2029年之前将第一个人送上火星。
虽然雅科斯基钦佩马斯克为重振公众对太空的兴趣所做的一切,但他并不“认为马斯克殖民火星的方法是现实的,甚至是不可信的。”
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伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室的物理学教授安德鲁·科茨(Andrew Coates)说,如果马斯克在科学家完成对火星表面的研究之前成功地将人类送上火星,这可能会威胁到人类“做出有史以来最伟大的发现之一”。
那就是最终回答这个问题,“我们是孤独的吗?”
科茨是即将到来的火星探索任务的首席研究员,他说火星有吸引力是有原因的。它有很多条件使它成为一个定居的好地方。
火星上有冰冻的水,可以融化为饮用水,也可以制造更多的火箭燃料。科茨说,科学家们在建造宜居空间时寻找的一些化学物质包括碳、氢、氮、氧、磷和硫。
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但这些因素也正是他认为我们应该放手的原因。
在30 - 41亿年前,科学家认为火星看起来很像地球。它有厚厚的保护大气层,某些部分被巨大的液态水湖泊覆盖,这些液态水可能含有生命。
科茨说,如果人类以某种方式成功地改造了火星,那么火星全球气候的变化可能会破坏土壤和冰,而土壤和冰可能保存着古代外星生命的证据。“在我看来,这将是对宇宙的破坏,改变火星目前的环境。”
他说,将100万人带到火星可能会破坏材料的收集,而这些材料可以帮助科学家证明地球之外可能存在生命。
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科学家们仍然不知道我们的身体和思想如何处理长时间在不同的星球上。
我们所知道的大部分信息来自国际空间站的宇航员,空间站位于地球的保护性磁层内。
佛罗里达大学研究宇航员的应用生理学和运动学教授瑞秋·塞德勒告诉Insider网站说,在国际空间站上的生理损失“与火星之旅中可能发生的情况完全不同”。
美国国家航空航天局估计,离开国际空间站的宇航员将受到相当于150到6000次胸部x光的辐射,这取决于他们在太空中的时间长短和他们受到的宇宙辐射的种类。
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某些类型的辐射,比如来自强大的太阳爆发的辐射,比其他类型的辐射更具破坏性,比如来自阳光的紫外线辐射。
地球的大气层保护我们免受最恶劣的辐射。但在火星上,大气层比地球薄100多倍,宇宙辐射可以轰击火星表面。
科茨说,撞击火星的辐射水平“会烧焦火星表面的任何东西”。
赛德勒在《对话》杂志上写道,宇宙辐射会导致癌症,损害神经和心血管系统,并导致保护性脑膜泄漏。
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长期暴露在辐射下的研究——就像人类在火星深空旅行中所经历的那样——表明,宇宙射线会导致老鼠出现焦虑加剧、社交行为减少和记忆力下降的迹象。
科茨说,为了避免辐射伤害,地球化必须成为现实,否则人们就需要全职生活在地下——这对习惯了地球上的开放空气和自由的人们来说并不理想。
他说,目前对火星的看法是,植物在美丽的开放殖民地中生长,“非常浪漫化”。这颗红色星球上的生命现实可能比人们想象的要多尘多暗。
塞德勒提到的另一个我们无法逃避的担忧——美国宇航局特别列出了一个问题——是重力降低,它会影响我们的循环系统、大脑和平衡系统。
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塞德勒解释说,人类进化到可以在身体周围移动血液和水等液体,以对抗重力。由于火星的重力比地球小62.5%,我们的身体将不得不改变它们移动液体的方式。
塞德勒说,在她目前观察的宇航员中,体液倾向于流向头部和上半身,导致大脑位于头骨的较高位置。这也会导致宇航员的眼睛后部变平,从而影响他们的视力。
当人们返回地球时,这些症状中的许多都会消退。但如果他们再也不回来了怎么办?
最后,科学家们对长途太空旅行可能会影响人们的心理健康表示担忧。
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塞德勒说,在以前的太空任务中,美国宇航局一直依靠精心组建的团队来支持心理健康。
但马斯克表示,他希望火星政府是一个直接民主的政府。
在太空中拥有一个没有特定等级结构的殖民地对人们来说可能是一个挑战。塞德勒说:“你可以想象一个没有非常具体的团队任务的火星殖民地,人们可能会为此而挣扎。”
尽管存在这些限制,自称乐观主义者的塞德勒说,目前正在进行的减轻这些健康担忧的科学研究是有希望的。这包括使用药物来抵消辐射病,补充剂来保持低重力下骨骼健康,宇航服来帮助宇航员血液流动等等。
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在我们的宇宙附近还有其他可能适合居住的世界,比如土星的卫星土卫二或土卫六,或者木星的卫星木卫二。
但这些行星比火星远数亿英里,到达火星已经够困难的了。
而且还有一个比火星近得多的星球。
科茨说,马斯克想要去火星的一些同样的原因——把它作为一个工业基地,作为一个远离即将毁灭的地球的避风港,作为一个探索的前哨站——在月球上也是可能的。
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事实上,另一位争夺太空的亿万富翁杰夫·贝佐斯(Jeff Bezos)已经将月球殖民地作为其太空征服的起点。
此外,在月球上定居还能削减成本。马斯克在2019年估计,殖民火星将耗资1000亿至10万亿美元。
相比之下,根据战略与国际研究中心(Center for Strategic and International Studies) 2009年的一项分析,开发月球基地将耗资350亿美元。以今天的美元计算,这相当于500亿美元——是马斯克较低估计成本的一半。
科茨说,当你考虑到它的南极有冰水储备,可以用来生产可呼吸的氧气和火箭燃料时,这颗卫星就特别有趣了。
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雅科斯基说,目前,试图在任何星球上殖民可能都是不可行的,但他确实看到了未来这些殖民地是可能的,但他认为还没有必要。
“现实是,当一件事值得去做的时候,就会有人去做,”他说。“你知道,如果在经济上有利的话,就会打电话到那里开始开采火星,这是会发生的。”
目前仍有很多人支持将火星作为最终目标。巴兹·奥尔德林是第二个踏上月球的人,他在2018年告诉Insider,人类的目标应该是定居火星。
“我说的是永久居住在火星上,”他说。在另一个星球上建立殖民地将是一项壮举,它可以帮助全世界的人类团结起来,实现共同的目标——生存。
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一些科学家更赞同马斯克的地球化计划。美国宇航局艾姆斯研究中心的高级科学家克里斯·麦凯在2021年的一次演讲中表示,在下个世纪改造火星的时间表是可行的,但关于二氧化碳等其他自然资源的可用性仍然存在问题。
即使是对马斯克的愿景感到担忧的科学家也没有说我们应该忽视火星。爱德华兹说:“如果你要选择一个地方去,火星可能是最佳选择。”
但他们表示,谨慎行事,而不是立即试图把它变成第二个地球,是最好的前进道路。
爱德华兹说,即使在不久的将来火星定居不现实,这也不一定是一件坏事。这个想法仍然可以鼓舞人心。
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“做梦很酷,对吧?”