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人类移居其他星球,可行吗?(2)

2012-03-23 09:08:11

/李月


      其他星球的环境是否适宜人类?

 

  人类移居其他星球的另一个重要条件是,其他星球必须像地球一样适宜人类生存。而要明确其他星球适宜人类居住必须实地探测。美国国家航空航天局认为开普勒-22b行星适宜人类或生命存在全都是一种猜测,并没有经过实地考察,因此开普勒-22b行星及其他类似地球的星球可能适宜人类居住只是一种理论上的推测。

 

  那么,适宜人类居住的条件应该有哪些呢?水、空气、阳光、适宜的温度和粮食等都是必须的。但是,迄今为止,人类对可以触及的星球的探索都表明,其他星球上这些物质都不存在,有的星球上可能存在一些物质,但也只是一种估计。例如,月球上是否有水也存在争议。20091113日美国国家航空航天局宣布,月球坑观测和传感卫星获得的撞月数据显示,月球上存在水。但是,这一发现也受到质疑。

 

  同样,20073月,欧洲航天局的火星快车号探测器发回的数据显示,火星南极地区的冰盖直径约有1000公里,总面积比美国得克萨斯州还大。探测器的雷达设备测出,冰层厚达3.7公里,体积约有160万立方公里。虽然冰层含有颜色偏暗的尘埃杂质,但冰层中固态水的含量估计超过90%。但是,即使月球和火星上有水,这样的水是否适宜人类直接饮用,也有待更深入的调查和研究来确认。

另一方面,迄今为止所有科学研究的发现证明,其他星球和外太空的环境对适应了地球的人类其实是有巨大危险的。其他星球和外太空的环境缺少氧气,充满电离辐射、高能粒子等。另外,人类即使能移居其他星球也还面临着微重力的巨大挑战。

 

  辐射是人类移居其他星球所面临的巨大挑战之一。在太空中的辐射主要有X射线、γ射线、宇宙射线和高速太阳粒子。前两者已被大量的事实证明是致人患癌和其他疾病的重要元凶,而后两者还没有研究结果证明它们对人的危害有多大,但危害是显而易见的。宇宙射线是由低原子的氢到重原子的铀的离子组成,是一些高能粒子。在地面上的粒子加速器上的实验表明,动物吸收高剂量的粒子会造成神经脑组织损伤和癌症等疾病。

 

  另一方面,在太空和其他星球上人类会因微重力环境下的失重而造成肌肉和骨骼的萎缩。

 

  由于失重,还可以造成人的内耳平衡器的失常,导致前庭-视觉反射的损害,长时间都不能把眼光集中到目标上,同时会让人失去方向感。由于存在这些危险,人类在移居其他星球之前必须把上述情况弄清。现在,人类显然不可能弄清开普勒-22b行星上的情况,但是可以通过弄清其他与地球相似的星球来了解这些情况。

 

  以火星为鉴

 

  目前,人类正在了解火星上的环境是否适宜人类或生命生存。200419日,美国航空航天局宣布,勇气号火星车首次测量了火星上的地表温度,发现火星表面温度为零下15摄氏度至零下5摄氏度,这意味着火星上的气候比较“宜人”,与地球上的温差变化有相似之处,可供人类居住。但是,温度只是其中一项条件,更重要的是其他条件,如是否有氧气、水以及是否有辐射。

 

  有鉴于此,20111126日美国航空航天局又发射了另一个火星车——好奇号去火星,主要是探索火星过去或现在是否存在适宜生命生存的环境。但是,这一任务也极具挑战性,因为好奇号火星车要行进9亿公里,预计于201286日在火星着陆,展开为期一个火星年(约687个地球日)的探测活动。

 

  通过好奇号上的设备,如火星样品分析装置和全景摄像机,人们可能获得许多关于火星真实环境的清晰图片,以此来推断火星表面之下的水冰是否可以用来提取氧气和液态水,或者可否直接从大气里获得氧气;同时,也能从火星上所获得的样品得知火星尘土是否有毒,火星表面是否有沙尘风暴,人在上面是否会受到影响,人类是否能够在火星上获得可资利用的资源等等。

 

  另一方面,2007年,美国的另一个火星探测器——奥德赛在火星赤道附近发现了一个奇特的地下洞穴系统,其中至少包括7个巨大的洞穴,它们的昼夜气温变化不大,而且能阻挡飞沙走石、狂风暴雨。研究人员运用热红外成像技术对其中两个洞穴进行了进一步勘测,发现其温度在一天之内相当恒定。在白天,洞穴内比地表上能晒到阳光的区域要冷,但比在阴影下地区温度高;在夜里,洞穴温度则高于周围地区。

 

  如果人类登陆火星,这些洞穴将是建立基地的最佳选择。因为,人类如果想移居火星和其他星球,需要首先在这些星球上建立基地。这就像在地球上一样,洞穴能为人类提供遮蔽,特别是抵挡沙尘暴和极端的天气。如果在火星上有洞穴,即使在这个红色星球上有各种辐射和危险物质,洞穴也能为移居者提供帮助,比如它们能抵挡流星雨、太阳风暴、紫外线和太空高能粒子对移居者和探索者的侵袭。

 

  移居火星要等1000

 

  显然,火星是人类目前所探索到的最理想的移居地,因为它的各种环境与地球相似。火星是除金星之外离地球最近的行星,它离地球5570万~12000万公里。火星比地球小一些,半径为地球的53%,体积为地球的15%,质量为地球的11%,表面重力为地球的38%。火星有稀薄的大气,95%是二氧化碳,还有3%的氮,大气密度约为地球大气的1%。火星每24.63小时自转一圈,并在围绕太阳公转,周期为687天,因而与地球一样,有四季分明的气候。

 

  美国火星协会制定了一个人类移居火星的计划,在1000年后人类可能移居火星。

 

  第一步是给火星加热,因为火星表面温度为零下15摄氏度至零下5摄氏度。加热的方法有多种,如让一颗直径2.5公里左右的小行星去撞击火星,撞击产生的巨大能量将使火星上的1万亿吨冰融化成水,或者把一面直径超过120公里的大镜子安装在火星表面21公里以上的轨道,让太阳光反射到火星。

 

  第二步是形成雨雪等天气现象。对火星加热后,火星土壤中释放出来的二氧化碳可以在20年内让火星温度再升高5.6摄氏度,这时候一些冰开始融化成水,水也开始蒸发,并形成雨雪等天气现象。

第三步是绿化。在2250年左右,火星上的大气含量将达到0.21个大气压,火星已经可以生长植物。第四步是制氧,因为植物生长后就可以提供氧气。最后是再等待1000年,火星上能释放出足够人类自由呼吸的氧气。

 

  这个时候,加上解决了水的问题,人类才有可能登上火星并进行粮食种植等计划。但是,1000年后,人类能否移居火星还有待于2012年好奇号火星车的探索结果。而且,人类到了火星也面临着应对微重力带来的难题。

 

  所以,在向遥远的距地球有600光年的开普勒-22b行星移居之前,人类的任务首先是对更近的星球,如月球、火星进行探测,以明确太空中类似地球的星球首先对人有无伤害,其次是否拥有人类生存所必需的水、氧气、阳光、适宜的温度和粮食等。当这些问题能获得肯定的答案,而且人类也能建造出防辐射、防高温和低温的飞行器后,才谈得上移居其他星球。
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