劃重點(diǎn)
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在新的太空競(jìng)賽中，像馬斯克這樣的億萬(wàn)富翁希望能殖民火星，在那里建立能夠自給自足的外星都市。
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四位科學(xué)家針對(duì)馬斯克的愿景提出了七個(gè)問(wèn)題，認(rèn)為馬斯克的計(jì)劃不太現(xiàn)實(shí)，火星也不是最好的太空殖民目標(biāo)。
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科學(xué)家們認(rèn)為，我們根本沒(méi)有在火星上實(shí)現(xiàn)地球化的技術(shù)或資源，沒(méi)有足夠的二氧化碳來(lái)改變火星大氣層。
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將100萬(wàn)人送上火星可能會(huì)擾亂考古證據(jù)的收集，而這些證據(jù)可以幫助科學(xué)家證明地球之外可能存在生命。
眾所周知，特斯拉和SpaceX首席執(zhí)行官埃隆馬斯克（Elon Musk）對(duì)殖民火星非常執(zhí)著，他甚至為此提出了登陸和定居火星的宏偉愿景。按照他的設(shè)想，到2050年左右，將有100萬(wàn)人登上火星，在那里工作和生活。
為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，馬斯克帶領(lǐng)旗下火箭公司SpaceX做了許多準(zhǔn)備工作，包括開發(fā)可重復(fù)使用的火箭和載人太空艙。這些開發(fā)工作正穩(wěn)步取得進(jìn)展，最近參加國(guó)際宇航大會(huì)時(shí)，馬斯克預(yù)計(jì)SpaceX的星艦有望在未來(lái)三四年登陸火星。
同時(shí)，SpaceX也在完善更強(qiáng)大的運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)，并嘗試?yán)闷鋱?zhí)行實(shí)際發(fā)射任務(wù)。10月12日晚，SpaceX將用獵鷹重型火箭為美國(guó)宇航局（NASA）發(fā)射靈神星探測(cè)器。靈神星位于火星和木星之間，同樣繞太陽(yáng)運(yùn)行。靈神星探測(cè)器的太空之旅將持續(xù)近六年，總行程約36億公里。
馬斯克的目標(biāo)不僅僅是實(shí)現(xiàn)上述愿景。在他看來(lái)，如果地球上所有的人類都滅絕了，在火星上建立永久聚居地可以幫助我們的物種延續(xù)下去。
盡管專家們也都同意，人類可能需要在其他星球定居，但四位科學(xué)家警告稱，火星可能不是我們最好的選擇，至少現(xiàn)在還不是。
馬斯克殖民火星計(jì)劃
馬斯克曾在第67屆國(guó)際宇航大會(huì)上闡述自己的火星殖民愿景，他設(shè)想有1000艘飛船前往火星，就像《太空堡壘卡拉狄加》（Battlestar Galactica）那樣。
馬斯克的火星殖民計(jì)劃依賴于SpaceX的星艦，這種飛船高度接近122米，可以多次重復(fù)使用。在最近的第74屆國(guó)際宇航大會(huì)上，馬斯克預(yù)計(jì)第一艘無(wú)人星艦將在未來(lái)三到四年內(nèi)登陸火星。
他的早期計(jì)劃包括將無(wú)人駕駛飛船送到火星表面，在那之后再送人上去。一旦第一批任務(wù)成功著陸，他們將努力將火星表面的水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為液態(tài)氧和甲烷燃料，為星艦提供動(dòng)力。
星艦加滿燃料后，它們就能踏上返回地球的旅程。馬斯克在2016年接受采訪時(shí)表示，SpaceX的首要任務(wù)是“建立通往火星的貨運(yùn)路線”。
在最初的飛行之后，馬斯克希望將人們大量帶到火星上建立聚居地和工廠，以實(shí)現(xiàn)火星上的自給自足。其中最重要的是建造一座火箭燃料工廠，使火星成為太空旅行的前哨基地。
馬斯克宣稱，從火星出發(fā)，人們可以去小行星帶、木星和土星的衛(wèi)星上，以及柯伊伯帶。
早期，火星上的人必須住在巨大的玻璃穹頂里，就像溫室一樣。不過(guò)，他說(shuō)他希望最終能使火星變暖，使其適合人類居祝
許多科學(xué)家從這里開始質(zhì)疑馬斯克的計(jì)劃：
問(wèn)題1：沒(méi)有足夠的二氧化碳來(lái)改變火星大氣層
馬斯克曾表示，他計(jì)劃利用火星上的自然資源改造火星大氣層，將火星變成一個(gè)像地球一樣溫暖潮濕的地方。這一過(guò)程被稱為地球化，其前提是火星上有足夠的二氧化碳來(lái)完成這一過(guò)程。
二氧化碳分子很擅長(zhǎng)捕捉來(lái)自太陽(yáng)的紅外線，這就是為什么自工業(yè)革命以來(lái)地球一直在變暖的原因，當(dāng)時(shí)人類開始向大氣中排放更多的二氧化碳和其他溫室氣體。
從本質(zhì)上講，改造火星需要融化其極地冰蓋，這將釋放二氧化碳儲(chǔ)備。隨著時(shí)間的推移，這些吸熱分子會(huì)進(jìn)入大氣層，使火星變暖。
但北亞利桑那大學(xué)研究行星科學(xué)、參與儀器開發(fā)的克里斯托弗愛(ài)德華茲（Christopher Edwards）認(rèn)為，從理論上講，這聽起來(lái)似乎合理，但存在一些問(wèn)題。
首先，愛(ài)德華茲說(shuō)，我們根本沒(méi)有在火星上實(shí)現(xiàn)地球化的技術(shù)或資源。即使我們有這樣的技術(shù)，“就像最大膽的假設(shè)一樣，火星上也沒(méi)有足夠的二氧化碳可以利用，幫助足以創(chuàng)造一個(gè)持久存在的大氣層”。
此外，即使有足夠的二氧化碳分子來(lái)形成像地球一樣厚的大氣層，火星也缺乏一個(gè)磁芯來(lái)防止這些保護(hù)氣體隨著時(shí)間的推移而被侵蝕。
馬斯克也承認(rèn)了這部分計(jì)劃存在的挑戰(zhàn)。他在X上寫道：“在我們的有生之年，火星地球化進(jìn)程將會(huì)非常慢。然而，我們可以首先在那里建立一個(gè)人類基地！”
問(wèn)題2：很難把人送到火星
從短期來(lái)看，還有一個(gè)問(wèn)題是，首先我們要把人類送到火星上。
大多數(shù)前往火星的任務(wù)只是飛越火星或繞火星飛行。在試圖著陸的任務(wù)中，只有40%的任務(wù)成功了，而且都沒(méi)有載人。
行星科學(xué)家、火星Maven衛(wèi)星的首席研究員布魯斯雅科斯基（Bruce Jakosky）表示，盡管馬斯克已經(jīng)徹底改變了火箭行業(yè)的其他領(lǐng)域，但將火箭送上火星“真的很難”。他說(shuō)：“這可不是你去街角的商店，讓他們組裝一艘宇宙飛船，然后就能發(fā)射。”
星艦還沒(méi)有進(jìn)行一次成功的試飛。然而，馬斯克表示，他計(jì)劃在2029年之前將第一個(gè)人送上火星。
雖然雅科斯基欽佩馬斯克為重振公眾對(duì)太空的興趣所做的一切，但他認(rèn)為“馬斯克殖民火星的方法不太現(xiàn)實(shí)，甚至是不可信的”。
問(wèn)題3：如果火星上已經(jīng)有生命了呢？
倫敦大學(xué)學(xué)院穆拉德空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)教授安德魯科茨(Andrew Coates)說(shuō)，如果馬斯克在科學(xué)家完成對(duì)火星表面的研究之前成功地將人類送上火星，這可能會(huì)威脅到人類“做出有史以來(lái)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一”。
我們需要回答一個(gè)終極問(wèn)題，那就是：“人類在宇宙中是孤獨(dú)的嗎?”
科茨是即將到來(lái)的火星探索任務(wù)的首席研究員，他說(shuō)火星有吸引力是有原因的。它有很多有利條件，可以讓它成為一個(gè)定居的好地方。
火星上有冰水，可以融化為飲用水，也可以制造更多的火箭燃料�？拼恼f(shuō)，科學(xué)家們?cè)诮ㄔ煲司涌臻g時(shí)尋找的一些化學(xué)物質(zhì)包括碳、氫、氮、氧、磷和硫。
但這些因素也正是他認(rèn)為我們應(yīng)該放手的原因。在30 億至41億年前，科學(xué)家認(rèn)為火星看起來(lái)很像地球。它有厚厚的保護(hù)大氣層，某些部分被巨大的液態(tài)水湖泊覆蓋，這些液態(tài)水可能含有生命。
科茨說(shuō)，如果人類以某種方式成功地改造了火星，那么火星全球氣候變化可能會(huì)破壞土壤和冰，而土壤和冰可能保存著古代外星生命的證據(jù)。他表示：“在我看來(lái)，改變火星目前的環(huán)境將是對(duì)宇宙的破壞。”
他補(bǔ)充說(shuō)，將100萬(wàn)人帶到火星可能會(huì)擾亂考古證據(jù)的收集，而這些證據(jù)可以幫助科學(xué)家證明地球之外可能存在生命。
問(wèn)題4：我們的身體會(huì)受到輻射轟炸
科學(xué)家們?nèi)匀徊恢牢覀兊纳眢w和大腦將如何應(yīng)對(duì)長(zhǎng)時(shí)間呆在不同的星球上。我們所知道的大部分信息來(lái)自國(guó)際空間站的宇航員，而空間站位于地球的保護(hù)性磁層內(nèi)。
佛羅里達(dá)大學(xué)研究宇航員的應(yīng)用生理學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)教授瑞秋塞德勒（Rachael Seidler）說(shuō)，在國(guó)際空間站上的生理?yè)p失“與火星之旅中可能發(fā)生的情況完全不同”。
NASA估計(jì)，離開國(guó)際空間站的宇航員將受到相當(dāng)于150到6000次胸部X光的輻射，這取決于他們?cè)谔罩械臅r(shí)間長(zhǎng)短以及他們受到的宇宙輻射的種類。
某些類型的輻射，如強(qiáng)烈的太陽(yáng)噴發(fā)，比其他類型的輻射更具破壞性，比如來(lái)自陽(yáng)光的紫外線輻射。
地球的大氣層保護(hù)我們免受最具破壞性輻射的影響。但在火星上，大氣層比地球薄100多倍，宇宙輻射可以轟擊火星表面。科茨說(shuō)，撞擊火星的輻射水平“會(huì)燒焦火星表面的任何東西”。
賽德勒也曾寫道，宇宙輻射會(huì)導(dǎo)致癌癥，損害神經(jīng)和心血管系統(tǒng)，并導(dǎo)致保護(hù)性腦膜泄漏。
在老鼠身上進(jìn)行的長(zhǎng)時(shí)間輻射就像人類在火星深空旅行中所經(jīng)歷的那樣，表明宇宙射線會(huì)導(dǎo)致老鼠出現(xiàn)焦慮加劇、社交行為減少和記憶力下降的跡象。
科茨說(shuō)，為了避免輻射傷害，火星地球化必須成為現(xiàn)實(shí)，否則人們就需要全天生活在地下，這對(duì)習(xí)慣了地球上的開放空氣和自由的人們來(lái)說(shuō)并不理想。
他說(shuō)，目前對(duì)火星的設(shè)想是，植物可以在美麗的開放聚居地中生長(zhǎng)，這顯得“過(guò)于浪漫化”。生命要想在這顆紅色星球上延續(xù)，可能比人們想象的更為艱難。
問(wèn)題5：較低的重力也會(huì)擾亂人體
塞德勒指出，我們無(wú)法逃脫的另一個(gè)擔(dān)憂是重力降低，這可能會(huì)影響我們的循環(huán)系統(tǒng)、大腦和平衡系統(tǒng)。NASA已經(jīng)明確將其列為一個(gè)問(wèn)題。
塞德勒解釋說(shuō)，人類進(jìn)化到可以在身體周圍移動(dòng)血液和水等液體，以對(duì)抗重力。由于火星的重力比地球小62.5%，我們的身體將不得不改變它們移動(dòng)液體的方式。
塞德勒說(shuō)，到目前為止，在她目前觀察的宇航員中，體液傾向于流向頭部和上半身，導(dǎo)致大腦位于頭骨的較高位置。這也會(huì)導(dǎo)致宇航員的眼睛后部變平，從而影響他們的視力。
當(dāng)人們返回地球時(shí)，這些癥狀中的許多都會(huì)消退。但如果他們?cè)僖膊换貋?lái)了，結(jié)果會(huì)怎樣？
問(wèn)題6：心理健康的代價(jià)同樣巨大
最后，科學(xué)家們對(duì)長(zhǎng)途太空旅行可能會(huì)對(duì)人們的心理健康產(chǎn)生多大影響表示擔(dān)憂。塞德勒說(shuō)，在之前的太空任務(wù)中，NASA一直依賴精心建立的團(tuán)隊(duì)來(lái)支持宇航員保持心理健康。
但馬斯克表示，他希望火星政府是一個(gè)奉行直接民主的政府。
在太空中擁有一個(gè)沒(méi)有特定等級(jí)結(jié)構(gòu)的殖民地對(duì)人們來(lái)說(shuō)可能是一大挑戰(zhàn)。塞德勒說(shuō)：“你可以想象一個(gè)沒(méi)有非常具體的團(tuán)隊(duì)任務(wù)的火星殖民地，人們可能會(huì)為此而陷入內(nèi)訌。”
盡管存在這些限制，自稱樂(lè)觀主義者的塞德勒說(shuō)，目前正在進(jìn)行的減輕這些健康擔(dān)憂的科學(xué)研究依然有希望。這包括使用藥物來(lái)抵消輻射病，用補(bǔ)充劑來(lái)保持低重力下骨骼健康，用宇航服來(lái)幫助宇航員血液流動(dòng)等等。
問(wèn)題7：為何舍近而求遠(yuǎn)？
其他衛(wèi)星可能更適合居住，但地球的衛(wèi)星月球可能是實(shí)現(xiàn)人類殖民最快的目的地。
在地球附近還有其他可能適合居住的世界，比如土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二或土衛(wèi)六，或者木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二。但這些行星比火星遠(yuǎn)數(shù)億公里，而到達(dá)火星已經(jīng)夠困難的了。
不過(guò)，人類殖民太空還有一個(gè)比火星近得多的星球。
科茨說(shuō)，馬斯克想要去火星的理由包括，將其打造為太空工業(yè)基地，作為一個(gè)遠(yuǎn)離即將毀滅的地球的避風(fēng)港，或作為一個(gè)探索太空的前哨站，而這些目標(biāo)在月球上也可能實(shí)現(xiàn)。
事實(shí)上，另一位億萬(wàn)富翁杰夫貝索斯(Jeff Bezos)已經(jīng)將殖民月球作為其征服太空的起點(diǎn)。
此外，在月球上定居還能削減成本。馬斯克在2019年估計(jì)，殖民火星將耗資1000億至10萬(wàn)億美元。相比之下，根據(jù)戰(zhàn)略與國(guó)際研究中心2009年的一項(xiàng)分析，開發(fā)月球基地將耗資350億美元。以今天的美元計(jì)算，這相當(dāng)于500億美元，只是馬斯克較低估計(jì)成本的一半。
科茨說(shuō)，當(dāng)你考慮到月球的南極同樣有冰水儲(chǔ)備，可以用來(lái)生產(chǎn)可呼吸的氧氣和火箭燃料時(shí)，這顆衛(wèi)星就特別有趣了。
雅科斯基認(rèn)為，目前，試圖在任何星球上殖民可能都是不可行的，但他確實(shí)看到了未來(lái)的無(wú)限可能，但他認(rèn)為還沒(méi)有必要。
“現(xiàn)實(shí)是，當(dāng)一件事值得去做的時(shí)候，就會(huì)有人去做，”他說(shuō)。“你知道，如果在經(jīng)濟(jì)上有利的話，就會(huì)有人開始開采火星。”
不過(guò)，仍然有很多人支持火星殖民作為最終目標(biāo)。巴茲奧爾德林（Buzz Aldrin）是第二位登上月球的人，他在2018年表示，定居火星應(yīng)該是人類的目標(biāo)。
“我說(shuō)的是在火星上建立永久定居點(diǎn)，”他說(shuō)。在另一個(gè)星球上建立殖民地將是一項(xiàng)壯舉，可以幫助世界各地的人類團(tuán)結(jié)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)共同的目標(biāo)生存。
有些科學(xué)家更支持馬斯克的火星地球化改造計(jì)劃。NASA下屬艾姆斯研究中心的資深科學(xué)家克里斯麥凱（Chris McKay）在2021年的一次演講中表示，在下一個(gè)世紀(jì)內(nèi)改造好火星是可行的，但二氧化碳等其他自然資源的可用性仍然存在疑問(wèn)。
即使是對(duì)馬斯克的愿景感到擔(dān)憂的科學(xué)家，也沒(méi)有說(shuō)我們應(yīng)該忽視火星。愛(ài)德華茲說(shuō)：“如果你要選一個(gè)太空定居點(diǎn)，火星可能就是你要去的地方。”
但他們說(shuō)，謹(jǐn)慎行事，而不是立即試圖把它變成第二個(gè)地球，才是最好的前進(jìn)道路。
愛(ài)德華茲說(shuō)，即使在不久的將來(lái)火星定居不現(xiàn)實(shí)，這也不一定是一件壞事。這個(gè)想法仍然可以鼓舞人心。（文/金鹿）
