正文 第257章 启航
、人口稠密,也可能是只有为数不多的工作人员轮流前往月球,负责维修机器人、处理各类突发和意外问题,确保各项设施正常运转。显然,火星不存在月球这样的机器人远程操控或远程呈现技术应用的便利条件,毕竟我们送往这颗红色星球的,向来只有机器人。而月球或许会一直保持一个独特的纪录:它是唯一一个人类先踏足,之后才有机器人造访的天体。我们可以对火星上的作业进行远程操控,但其实际操作难度不小,因为信号存在延迟。因此,短期内,我们要么需要研发更先进的人工智能(这一点我们很可能会实现),要么需要向火星派遣载人探险队。火星开发的近期进程,在很大程度上取决于月球,以及火星那两颗形同虚设的小型卫星——火卫一和火卫二的资源情况。如果在这两颗卫星上发现了冰,那么我们前往火星的首要任务,就应该是先登上这两颗卫星,利用我们在月球上已经成熟的技术,建立燃料精炼系统。即便火卫一和火卫二上没有冰,我们也能通过金属提炼技术在那里获取氧气,而火星本身确实存在冰,因此获取燃料所需的氢气会容易得多。如果火卫一和火卫二上没有冰,我们也能以比从地球运输更低的成本,从月球向火星运送燃料。如果我们能大规模前往火星,在火卫一或火卫二建立辐射屏蔽基地,并在火星轨道部署通信卫星,那么从一开始,火星殖民的可行性就会大幅提升。这将有助于缩短首次载人火星任务与火星实际殖民之间的漫长间隔,就像月球探索那样——自我们首次造访月球以来,已经过去了50多年。
然而,我并不看好火星会成为人类的未来家园。火星确实具备被殖民和改造的条件。但尽管如此,火星几乎没有任何吸引人类移民的理由。火星无法向地球或月球输送任何有价值的物资,我很难想象火星能在贸易中实现顺差,这意味着火星的发展,很难超越科学前哨站的阶段。假以时日,火星或许会有所发展,毕竟它拥有丰富的原材料,但太阳系中还有很多引力更小的天体,同样拥有丰富的资源。科幻作品中那种将火星描绘成与地球比肩、在人类太空殖民地中拥有崇高地位的经典设定,如今看来并不合理,这就像认为南极洲的莫森站未来会比肩其他大陆的繁华都市或强国一样不切实际。尽管如此,火星依然深深吸引着我们,而且它很快就会被人类殖民。我猜测,在轨道太空酒店产业的年游客量达到1000人以上后的十年或二十年内,就会有专门的游客乘坐大型、低速的奥尔德林循环飞船前往火星。火星有很多值得游览的景观,从已知宇宙中最高的山峰,到浩瀚绵长、让科罗拉多大峡谷相形见绌的峡谷,不一而足。但我无法想象,人们会争相前往火星定居,或是愿意带着配偶和孩子在那里生活。与小行星带或木星的卫星相比,火星的一大优势在于,我们可以在火星上建造穹顶定居点,让人们在里面感受到真实的环境,尽管火星的引力较小,而且或许有一天,我们能将这颗红色星球改造成为一颗蓝绿相间、点缀着白云的宜居星球。
不过,在所有可供我们进行星球改造的天体中,金星其实更具优势。我们曾经以为金星是一颗天堂般的星球,直到我们发现,金星上空那些美丽的云层,实则由硫酸构成,而其表面的温度,比烤箱还要高。金星从此便从天堂沦为了人间炼狱,也正因如此,火星才取代金星,成为了人们眼中的“地球20”。改造金星的耗时和难度,并不比改造火星高多少,事实上,改造金星或许要容易得多,而且改造后的金星,会比火星更接近地球的环境。与此同时,金星也拥有诸多科学探索和旅游开发的潜力。在金星的飞艇前哨站体验高空滑翔,想必会吸引众多游客。而且前往金星的旅程,比前往火星更短、更快,即便途中出现意外,也不会直接坠亡。在金星的大气层中,普通的空气会浮起来,即便氧气罐破裂,也能像气球一样让你悬浮在空中,等待无人机前来救援。金星的大气采矿也颇具吸引力,尤其是开采氮气——氮气在太阳系内侧天体中十分稀缺,唯有地球拥有丰富的氮气资源,这意味着金星的氮气具备明确的出口价值。此外,金星拥有极其丰富的太阳能资源,我们可以将太阳能电池板制作成太阳能飞艇,让其在金星的高空大气层中漂浮。
木星也是我们感兴趣的大气采矿目标,只不过开采的物质有所不同,目前,我们对木星的主要兴趣,其实集中在它的众多卫星和相关的小行星上。木星附近的辐射是一个问题,但我们对这些卫星的探索重点,主要在其内部,因为我们认为,木卫三,或许还有木卫四,存在地下海洋。而且只需大约一米厚的泥土或冰层,就能为我们提供足够的保护,抵御木星周围的辐射。在木星附近,我们并不需要阳光,因为木星距离太阳十分遥远,其表面环境几乎没有什么价值。但木星的这些卫星引力较小,且富含挥发物和水冰,其引力与我们的月球相近。未来我们会发现,这样的引力环境是否适合人类生存,是否需要通过旋转重力定居点来增强引力,而这一答案,或许会决定这些卫星会成为繁荣的殖民地,还是巨型的机器人工厂。木星卫星的发展前景,与月球十分相似。
除此之外,木星的卫星还是地外生命的潜在栖息地,我们势必会对其进行深入探索。如果我们在木星的卫星、火星,或是太阳系的其他任何地方发现了生命,那么太空殖民的发展格局,将会发生巨大的变化。那里会有大量的科学研究工作要做,同时也会有诸多关于保护当地生态系统的担忧。在我看来,当我们成功开辟出通往木星卫星的贸易航线,并在那里建立起永久殖民地时,就意味着我们从梦想太空开发,真正迈入了实践太空开发的阶段。太空探索不再只是试点项目、科学研究和遥远未来的空想,它已经成为了现实,尽管目前仍处于起步阶段。前往土星或其卫星土卫六的探索,也是如此。到这个阶段,人类无疑已经跨越了太空开发的关键门槛。事实上,有人认为,当我们开始开发小行星带时,就已经跨越了这一门槛。而这一点,也让我们很容易混淆今天要探讨的倒数第二个话题:小行星。我们经常说,小行星对近期的太空开发至关重要,其重要性甚至超过火星、金星,或许甚至超过月球。尽管小行星带拥有大量的小行星,但太阳系中还有数千颗近地小行星,它们才是早期小行星开发的最佳选择。这些近地小行星更容易被探测器抵达,也更便于开展采矿作业。很多近地小行星的体积足够小,我们可以将其移动,改造成位于地球高轨道的太空定居点,或是改造成前往小行星带或其他行星的奥尔德林循环飞船,从而实现低成本、防辐射的慢速星际航行。我们还可以为很多近地小行星配备太阳能帆板,以及简易的电磁质量加速器或太空炮,将金属锭发射到地球轨道,用于太空建设;或是利用其动量和金属提炼过程中产生的氧气副产品,将其推送到拉格朗日点的稳定轨道,或是将其改造为奥尔德林循环飞船。事实上,如果有需要,我们甚至可以将一颗近地小行星推送到日地拉格朗日l1点,将其引爆,形成一层稀薄的尘埃云,暂时阻挡一部分照射到地球的阳光,这可以作为一种简易、应急的替代方案,取代在该位置部署太阳能遮阳板。在我看来,这是真正推动太空开发的最后一个关键契机,因为改造小行星成为宜居地,远比改造行星容易得多。事实上,“星球改造”这个术语,最早出现在杰克??威廉姆森1942年的科幻短篇小说《碰撞轨道》中,当时指的就是有人通过人工重力,将一颗小行星改造成宜居地。尽管我们目前还没有科幻作品中那种人工重力技术,但我们可以通过旋转产生重力。在小行星或彗星的陨石坑或矿井中,嵌入一个旋转的环形或圆柱形定居点,再在其表面覆盖一层薄薄的风化层或冰层,以抵御撞击或攻击,这一做法实施起来十分容易。这些旋转的定居点,可以设置24小时的昼夜循环,营造出与地球相似的光照和重力环境。在我看来,这样的定居点对殖民者极具吸引力,因为小行星上现成的工业体系,能为殖民地的经济发展提供支撑,无论是采矿、太空农业、太空酒店、奥尔德林循环飞船运营,还是为当地的卫星群、太阳能帆板阵提供维护服务——这些太阳能帆板阵能将电力传输回地球,又或是为各类宇宙飞船和太空设施提供保障。当然,在太空开发的过程中,太空区域可能会变得十分拥挤,尤其是在地球轨道附近。如果我们进行炸毁小行星这类操作,还会引发太空垃圾的担忧,而这也是我们今天要探讨的最后一个话题,我认为这个话题值得单独做成一集深入讲解。这一话题也格外值得探讨,因为我最终还是听取了观众的建议,观看了动漫《星空清理者》,这部作品对太空垃圾清理的相关问题,进行了有趣的探索。太空垃圾的问题在于,在轨道中,哪怕是一小块碎片,撞击到其他物体后,都会产生大量新的碎片,进而引发连锁碰撞反应。而且由于太空中没有大气层,这些碎片的速度不会减慢。太空垃圾或许会成为未来的一大污染问题,人类需要投入大量的精力来限制和管控太空垃圾的产生;也可能太空垃圾会像雾霾一样,成为轨道定居点和宇宙飞船不得不面对的环境,而这些设施本身,也需要加装更厚的防护装甲——为了吸引殖民者,很多设施本就需要具备这样的防护能力。没人愿意生活在一个仅靠一层薄锡箔与真空环境相隔的定居点里,相比之下,我更愿意住在拥有战列舰般厚重防护装甲的定居点中。目前,我们有多种潜在的方案可以处理太空垃圾问题,而在真正开展大规模太空开发之前,我们需要找到一些切实有效的解决方案。但本集的内容已经过长,探讨近期的太空殖民有一个好处,那就是这一探索浪潮的开端,如今已近在咫尺,不再是科幻作品中遥不可及的设想。我们的未来在太空,而这个未来,已经不再遥远。
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然而,我并不看好火星会成为人类的未来家园。火星确实具备被殖民和改造的条件。但尽管如此,火星几乎没有任何吸引人类移民的理由。火星无法向地球或月球输送任何有价值的物资,我很难想象火星能在贸易中实现顺差,这意味着火星的发展,很难超越科学前哨站的阶段。假以时日,火星或许会有所发展,毕竟它拥有丰富的原材料,但太阳系中还有很多引力更小的天体,同样拥有丰富的资源。科幻作品中那种将火星描绘成与地球比肩、在人类太空殖民地中拥有崇高地位的经典设定,如今看来并不合理,这就像认为南极洲的莫森站未来会比肩其他大陆的繁华都市或强国一样不切实际。尽管如此,火星依然深深吸引着我们,而且它很快就会被人类殖民。我猜测,在轨道太空酒店产业的年游客量达到1000人以上后的十年或二十年内,就会有专门的游客乘坐大型、低速的奥尔德林循环飞船前往火星。火星有很多值得游览的景观,从已知宇宙中最高的山峰,到浩瀚绵长、让科罗拉多大峡谷相形见绌的峡谷,不一而足。但我无法想象,人们会争相前往火星定居,或是愿意带着配偶和孩子在那里生活。与小行星带或木星的卫星相比,火星的一大优势在于,我们可以在火星上建造穹顶定居点,让人们在里面感受到真实的环境,尽管火星的引力较小,而且或许有一天,我们能将这颗红色星球改造成为一颗蓝绿相间、点缀着白云的宜居星球。
不过,在所有可供我们进行星球改造的天体中,金星其实更具优势。我们曾经以为金星是一颗天堂般的星球,直到我们发现,金星上空那些美丽的云层,实则由硫酸构成,而其表面的温度,比烤箱还要高。金星从此便从天堂沦为了人间炼狱,也正因如此,火星才取代金星,成为了人们眼中的“地球20”。改造金星的耗时和难度,并不比改造火星高多少,事实上,改造金星或许要容易得多,而且改造后的金星,会比火星更接近地球的环境。与此同时,金星也拥有诸多科学探索和旅游开发的潜力。在金星的飞艇前哨站体验高空滑翔,想必会吸引众多游客。而且前往金星的旅程,比前往火星更短、更快,即便途中出现意外,也不会直接坠亡。在金星的大气层中,普通的空气会浮起来,即便氧气罐破裂,也能像气球一样让你悬浮在空中,等待无人机前来救援。金星的大气采矿也颇具吸引力,尤其是开采氮气——氮气在太阳系内侧天体中十分稀缺,唯有地球拥有丰富的氮气资源,这意味着金星的氮气具备明确的出口价值。此外,金星拥有极其丰富的太阳能资源,我们可以将太阳能电池板制作成太阳能飞艇,让其在金星的高空大气层中漂浮。
木星也是我们感兴趣的大气采矿目标,只不过开采的物质有所不同,目前,我们对木星的主要兴趣,其实集中在它的众多卫星和相关的小行星上。木星附近的辐射是一个问题,但我们对这些卫星的探索重点,主要在其内部,因为我们认为,木卫三,或许还有木卫四,存在地下海洋。而且只需大约一米厚的泥土或冰层,就能为我们提供足够的保护,抵御木星周围的辐射。在木星附近,我们并不需要阳光,因为木星距离太阳十分遥远,其表面环境几乎没有什么价值。但木星的这些卫星引力较小,且富含挥发物和水冰,其引力与我们的月球相近。未来我们会发现,这样的引力环境是否适合人类生存,是否需要通过旋转重力定居点来增强引力,而这一答案,或许会决定这些卫星会成为繁荣的殖民地,还是巨型的机器人工厂。木星卫星的发展前景,与月球十分相似。
除此之外,木星的卫星还是地外生命的潜在栖息地,我们势必会对其进行深入探索。如果我们在木星的卫星、火星,或是太阳系的其他任何地方发现了生命,那么太空殖民的发展格局,将会发生巨大的变化。那里会有大量的科学研究工作要做,同时也会有诸多关于保护当地生态系统的担忧。在我看来,当我们成功开辟出通往木星卫星的贸易航线,并在那里建立起永久殖民地时,就意味着我们从梦想太空开发,真正迈入了实践太空开发的阶段。太空探索不再只是试点项目、科学研究和遥远未来的空想,它已经成为了现实,尽管目前仍处于起步阶段。前往土星或其卫星土卫六的探索,也是如此。到这个阶段,人类无疑已经跨越了太空开发的关键门槛。事实上,有人认为,当我们开始开发小行星带时,就已经跨越了这一门槛。而这一点,也让我们很容易混淆今天要探讨的倒数第二个话题:小行星。我们经常说,小行星对近期的太空开发至关重要,其重要性甚至超过火星、金星,或许甚至超过月球。尽管小行星带拥有大量的小行星,但太阳系中还有数千颗近地小行星,它们才是早期小行星开发的最佳选择。这些近地小行星更容易被探测器抵达,也更便于开展采矿作业。很多近地小行星的体积足够小,我们可以将其移动,改造成位于地球高轨道的太空定居点,或是改造成前往小行星带或其他行星的奥尔德林循环飞船,从而实现低成本、防辐射的慢速星际航行。我们还可以为很多近地小行星配备太阳能帆板,以及简易的电磁质量加速器或太空炮,将金属锭发射到地球轨道,用于太空建设;或是利用其动量和金属提炼过程中产生的氧气副产品,将其推送到拉格朗日点的稳定轨道,或是将其改造为奥尔德林循环飞船。事实上,如果有需要,我们甚至可以将一颗近地小行星推送到日地拉格朗日l1点,将其引爆,形成一层稀薄的尘埃云,暂时阻挡一部分照射到地球的阳光,这可以作为一种简易、应急的替代方案,取代在该位置部署太阳能遮阳板。在我看来,这是真正推动太空开发的最后一个关键契机,因为改造小行星成为宜居地,远比改造行星容易得多。事实上,“星球改造”这个术语,最早出现在杰克??威廉姆森1942年的科幻短篇小说《碰撞轨道》中,当时指的就是有人通过人工重力,将一颗小行星改造成宜居地。尽管我们目前还没有科幻作品中那种人工重力技术,但我们可以通过旋转产生重力。在小行星或彗星的陨石坑或矿井中,嵌入一个旋转的环形或圆柱形定居点,再在其表面覆盖一层薄薄的风化层或冰层,以抵御撞击或攻击,这一做法实施起来十分容易。这些旋转的定居点,可以设置24小时的昼夜循环,营造出与地球相似的光照和重力环境。在我看来,这样的定居点对殖民者极具吸引力,因为小行星上现成的工业体系,能为殖民地的经济发展提供支撑,无论是采矿、太空农业、太空酒店、奥尔德林循环飞船运营,还是为当地的卫星群、太阳能帆板阵提供维护服务——这些太阳能帆板阵能将电力传输回地球,又或是为各类宇宙飞船和太空设施提供保障。当然,在太空开发的过程中,太空区域可能会变得十分拥挤,尤其是在地球轨道附近。如果我们进行炸毁小行星这类操作,还会引发太空垃圾的担忧,而这也是我们今天要探讨的最后一个话题,我认为这个话题值得单独做成一集深入讲解。这一话题也格外值得探讨,因为我最终还是听取了观众的建议,观看了动漫《星空清理者》,这部作品对太空垃圾清理的相关问题,进行了有趣的探索。太空垃圾的问题在于,在轨道中,哪怕是一小块碎片,撞击到其他物体后,都会产生大量新的碎片,进而引发连锁碰撞反应。而且由于太空中没有大气层,这些碎片的速度不会减慢。太空垃圾或许会成为未来的一大污染问题,人类需要投入大量的精力来限制和管控太空垃圾的产生;也可能太空垃圾会像雾霾一样,成为轨道定居点和宇宙飞船不得不面对的环境,而这些设施本身,也需要加装更厚的防护装甲——为了吸引殖民者,很多设施本就需要具备这样的防护能力。没人愿意生活在一个仅靠一层薄锡箔与真空环境相隔的定居点里,相比之下,我更愿意住在拥有战列舰般厚重防护装甲的定居点中。目前,我们有多种潜在的方案可以处理太空垃圾问题,而在真正开展大规模太空开发之前,我们需要找到一些切实有效的解决方案。但本集的内容已经过长,探讨近期的太空殖民有一个好处,那就是这一探索浪潮的开端,如今已近在咫尺,不再是科幻作品中遥不可及的设想。我们的未来在太空,而这个未来,已经不再遥远。
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