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马斯克太空殖民计划三大漏洞:过于简单 生存非易事

时间:2017-06-27 08:49:50

  据国外媒体报道,埃隆·马斯克(Elon Musk)是SpaceX和特斯拉公司的创始人,近期他最新公布了一项殖民太阳系的宏伟计划,他拟定的殖民地点包括:火星、木卫二和土卫二。

  马斯克的宏伟太空计划旨在将地球人类变成一支多星球殖民物种,从而避免人类文明消亡,他还计划最早于2023年载人飞行抵达火星,他的太空计划的确雄心勃勃,能够将人类迈入一个全新的太空探索时代,但是这样的计划能实现吗?目前,英国伦敦大学学院穆拉德太空科学实验室副主任安德鲁·科茨(Andrew Coates)教授称,马斯克的太空计划中忽略了3个重要问题,未来人类在其它星球上生存并非易事。

  马斯克的宏伟太空计划

  科茨教授指出,作为一名致力于太阳系探索的研究人员,我认为尤其是欧洲航天局最新火星探测器在许多方面令人难以置信。首先,我们不要将马斯克当作硅谷的空想家,他在太空火箭发射领域获得巨大成功,他的研究报告提出几个有趣的方法,试图抵达火星和更远的太空区域,同时,他计划在火星表面建造一个“自维持城市”。

  该观点依赖于较低成本抵达太空,研究报告指出,火星旅行成本必须大幅降低,才能有助于未来火星之旅成为现实,其中一个重要部分是使用重复利用的太空技术。对于马斯克的太空计划,这是一个非常棒的想法,马斯克已经开始实现着陆火箭返回地球阶段,毋庸置疑这是一个重大技术突破。

  马斯克还提议在火星和空间站制造太空燃料,从而降低太空飞行成本。这方面的实验正在进行之中,证实选择正确的推进剂是关键所在。美国宇航局2020探测器的MOXIE实验将调查是否我们能够在从火星大气层中制造出氧气,这种方案是可能实现的。但是马斯克希望从火星大气层中制造出甲烷气体,使其成本更低廉,这是一种需要较多能量的微妙实验。然而,到目前为止这都是可以实现的,但是该计划之后将变得越来越难以置信了。

  马斯克希望发射大型太空飞船抵达地球轨道,使用地面发射助推器对太空飞船多次加注燃料,最终实现火星之旅。每艘太空飞船可容纳100人,马斯克希望发射1000艘这样的太空飞船,在太空中存在40-100年,确保100万人离开地球。

  土卫二、木卫二,甚至土卫六也有可能成为星际燃料加注站,同时这些星球也可能存在生命形式。太空燃料可以在这些卫星上制造和存储。这样做的目的是能够更深入地太空旅行,未来人类可以抵达柯伊伯带和奥尔特星云。

  “红龙”飞船被提议作为未来太空任务的着陆器,使用推进力结合其它技术,而不是像多数火星任务一样采用降落伞着陆。目前,马斯克计划2020年在一项无人太空任务中实现火星着陆,但目前并不清楚这样做是否可行,并且燃料需求非常大。

  马斯克太空计划漏洞之一:人类污染

  科茨教授强调指出,马斯克的太空计划报告中存在3个重要漏洞。ExoMars 2020任务计划采集火星样本返回地球,并在火星上搜寻生命迹象,这期间存在一个问题,我们等待的结果将是人类及其垃圾污染火星的条件下得出的。

  马斯克太空计划漏洞之二:火星温度

  马斯克忽视火星表面的另一个重要问题是温度,马斯克在太空计划报告中称,“火星表面有点儿冷,但是我们可以进行加热。火星大气层对我们非常有益,其大气层成分主要是二氧化碳,以及氮气、氩气和其它一些微量元素,意味着我们可以在火星表面通过压缩大气种植植物。”

  火星的现实情况是表面温度白天最低零摄氏度,夜晚最低接近零下120摄氏度。在这样的低温环境下进行探索,对于小型登陆车而言是非常困难的。事实上,这个问题已在重量300公斤的ExoMars 2020探测器上解决了,该探测器设计了一个加热器,但是对于一个太空“自维持城市”而言,探测器大量的功率消耗是不容忽视的问题。

  马斯克并未详细描述如何加热火星或者压缩大气,以上两种情况存在较大的技术挑战。之前科幻小说作家曾暗示“外星环境地球化”,可能涉及到融化冰盖。这不仅改变了环境,还具有一定的挑战性,火星没有磁场可以保持特殊操控下形成的新大气层。

  在过去38亿年里,火星逐渐损耗其大气层,这意味着该星球很难保持任何加热的大气层,并避免其进入大气层。

  马斯克太空计划漏洞之三:太空辐射

  最后一个问题是,马斯克并未提及地球磁场之外的太空辐射。火星太空旅行中生命容易遭受来自银河系和太阳耀斑的射线伤害。目前,我们对太阳耀斑的预测还处于初级阶段,基于当前屏蔽技术,仅是一次往返火星载人飞行,宇航员所接收的太空辐射剂量是宇航员职业承受极限辐射的4倍。同时,太空辐射还能对无人太空飞船构成损害。

  目前,科学家从事一些研究,尽可能准确预测太空气候,并研制出更好的屏蔽方案。对于更遥远区域的勘测任务,也存在关于使用木卫二和土卫二作为补给站产生的温度和辐射问题,当前并没有合适的工程研究评估它们。

  科茨指出,这些卫星沐浴在太阳系最强的辐射带,此外,是否这些卫星作为“推进燃料补给站”,将有助于观察到令人兴奋的科学目标,甚至比火星更有可能存在生命形式。

  科茨表示,马斯克的太空任务规划未来人类朝向柯伊伯带和奥尔特星云进行探索,这正是科幻小说的情节内容,目前这项太空计划过于简单,并且我们没有适当的太空基础设施。事实上,如果马斯克真希望建立人类新家园,月球可能是最佳选择对象,毕竟它距离地球非常近,并且太空飞行成本非常低。但是马斯克的高目标通常意味着我们将获得一些新发现,并且马斯克的最新太空计划可能帮助未来的太空探索铺平道路。

原标题:马斯克太空殖民计划三大漏洞
来源:新浪科技  作者:叶倾城  编辑:叶广冬
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