【讀書】032《我們為什麼要去火星》：人類文明下一站，火星

2020年7月23日12時41分，中國第一個火星探測器“天問一号”由長征五号遙四運載火箭托舉着成功升空，踏上它的火星探險之路。

目前，開展過或正在開展火星探測項目的國家主要有前蘇聯，美國和中國。直接或間接參與各類火星計劃的商業巨頭主要有亞馬遜，谷歌，微軟，太空探索技術公司（SpaceX）以及中國的百度。

我們為什麼要去火星，人類登陸火星還有多遠的路要走，我們怎麼去，如何在火星生存？帶着這些問題，我們一起打開這本《我們為什麼要去火星》。

...

作者

...

斯蒂芬·彼得拉内克（Stephen Petranek，也譯作斯蒂芬·派查尼克），他曾是全球權威科技雜志《發現》（Discover）總編輯和包括《華盛頓郵報》等多家期刊雜志的科學和曆史闆塊的高級編輯，在自然、科普，經濟等多個領域著述頗豐，獲得衆多獎項。他曾在TED發表演講《世界末日倒計時（10 Ways the World Could End）》和《你的孩子可能會去火星生活（Your kids might live on Mars）》，著有《我們為什麼要去火星？》。

我們到底為什麼要去火星？

從登陸火星的目的來看：

一、為了人類的生存

不可否認，不論人類是否越來越克制自己的欲望，人類始終面臨着環境破壞，生态破壞的巨大壓力，還有核戰争的陰影，使得地球很可能會變得不适合我們生存，或者不能負擔日益龐大的人口；另一方面，不管概率有多小，一顆小行星的撞擊，或者一次冰川期的到來，很有可能讓幾乎所有人滅絕。

二、為了人類更好地生存

據估計，地球上的金屬礦藏有可能在未來100年内被耗盡，而在火星與木星軌道之間的一個小行星帶中蘊含着豐富的資源，尤其是金屬礦産。如果能把這些小行星的資源開放出來，它的價值将達到10的20次方數量級的美元，如果平均分給地球上每一個人，你将到手1000億美元。

三、為了成就更出色地人類

人類的靈魂深處埋藏着無限的探索和挑戰，這種靈魂可在我們的基因裡，從第一條爬上海岸的魚開始，再到走出非洲，到達美洲和澳洲，人類探索的足迹始終不會停止。我們已經可以登上月球，接下來就是火星了，因為它就在那裡。

...

從殖民火星的條件來看：

一、火星環境與地球接近

火星是除地球以外最适合人類生存的星球了。大家看一下火星和地球的參數對比：

...

火星一樣有四季，晝夜也都在24小時左右，和地球一樣擁有水資源。

不過，火星的直徑隻有地球的一半不到，由于沒有海洋，陸地面積卻和地球相當。火星的大氣層很稀薄，而且我們不能直接呼吸；火星也很冷，并且由于公轉周期，每一個季節都比地球上的要長兩倍。

二、地球到火星的距離較近

地球與火星的距離在沖日期間會達到極近值，通常隻有不足1億千米，而在火星發生大沖時，這個距離甚至不足6000萬千米。雖然，我們的宇宙飛船不能直線開往火星，但是将航行時間控制在250天，已經具備了條件。

我們離登上火星還需要多久？

答案是：很近！

...

2012年11月，埃隆·馬斯克宣布他的殖民火星計劃：未來15年到20年，将8萬名地球人送往火星。

荷蘭“Mars One”研究所也推出了2023年讓志願者登陸火星的計劃，其中的一名志願者是英國伯明翰大學的天體物理系華裔女博士劉梅姬(Maggie Lieu)，她或将登上火星并成為火星産子第一人。

以上兩個計劃中的所有火星志願者将無法返回地球，而成為人類在火星殖民的先驅，永遠留在火星。

本書作者彼得拉内克也相信我們将在2027年登陸火星，他的一次TED演講就曾以“你的孩子可能會去火星生活”為題目。

我們該如何到達火星？

目前，我們可以搭乘去火星的宇宙飛船有2種：一種是美國太空探索技術公司（SpaceX）的“天龍号”，另一種是美國宇航局（NASA）的“獵戶座”。

移民火星的計劃開始于德國科學家馮·布勞恩，他認為到達火星總共分三步：

...

1.飛船進入地球軌道；

2. 讓飛船軌道接近火星公轉軌道，進入後不再使用燃料，讓飛船慢慢滑行接近火星；

3. 燃燒啟動，讓飛船進入繞火星軌道，并最終降落火星地面。

因為，火星旅行成本極高，但燃料隻占0.3%，這是馬斯克一直在緻力于可重複利用的航天飛機和火箭原因；所以，馬斯克認為每兩年運送一次，每次運送8萬人和必要的物資相對合理。

我們怎樣才能在火星上生活？

讓人類适應火星生活有兩條路：“火星地球化”和“人類火星化”，前者緻力于将火星改造成地球，後者則是把地球人改造成火星人（基因改造）。

我們主要說第一條路：把火星改造成地球，現在的科學家預計需要1000年的時間，不過人類技術飛躍，也可能用不了這麼久。如果我們要在火星上生活， 我們必須解決5個核心問題：食物、水、住所，衣物和可供呼吸的氧氣。

水，火星有！隻是在極地地下并且以堅冰存在，想要獲得它們，我們需要加熱火星。科學家想到的辦法主要有3種：

1.利用太陽光：在地表設置巨大的鏡子，反射太陽光加熱火星地表，這個效率最高，幾年内就能在火星赤道見到液态水，不過造假太昂貴；在火星上制造太陽帆來搜集太陽能，來加熱火星。

2.利用溫室氣體：固态氨撞擊火星，是火星表面溫度升高，極低幹冰變成二氧化碳産生溫室效應，但氨氣有腐蝕，不能呼吸；在火星上大量生存氟氯烴溫室氣體。

...

可供呼吸的氧氣。有了水，我們就能電解出氧氣，我們還有技術将二氧化碳轉化成一氧化碳和氧氣。所以，氧氣不是大的問題，問題是人類不能呼吸純氧（還需有78%惰性氣體，可能是氦氣或氩氣）。

食物：由于火星土壤原因，人們隻能嘗試無土培育作物，而且品類很有限，隻有豆類，蘑菇能供栽培，也有人建議吃昆蟲。不過，這些食物遠遠不夠，所以前期需要從地球轉運大量食物。

住所：火星大氣稀薄，太陽輻射和宇宙輻射強烈，而且氣壓很低，所以住所需要考慮防輻射和增壓，可能還需要住在地下。

衣服：和住所一樣，火星上人們需要提供足夠的氣壓和防輻射功能，當然還有保溫功能，以免被凍死。

...

總結

開發火星，讓它成為人類第二個家園是應對地球各類危機的一個備份方案，人類有需求為了生存和更豐富的資源而探索開發火星。人類登陸火星已經很近了，極可能發生在下一個10年裡，但真正的殖民計劃還在籌劃。

登陸火星的計劃最先由德裔美國科學家馮·布勞恩提出，前蘇聯，美國和中國等多國都有火星探測計劃，埃隆·馬斯克的太空探索技術公司正在積極推進火星殖民計劃，并已經有能力将載人飛船送至火星。由于火星旅行的燃料成本并不高，所以人們在緻力于可重複利用的飛船以及一次運送大量乘客的可能性。

人類如果想要在火星上生存，必須解決水源，可供呼吸的氧氣，食物，衣服和住所等問題，其中最主要的是水源，有了水就有了氧氣和食物，而讓火星變暖是解決水源問題的關鍵。讓火星最終變得像地球環境一樣适宜人類生存大概需要1000年的改造，科學家也在嘗試通過基因技術讓人類變得适應火星，總之，人類徹底征服火星還有很長的路要走。