科学家吐露登陆火星不如移居土卫六的心声

文章作者:bianji3 | 2017-10-19
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        据报道,国外一名曾在宇航员选拔中杀入决赛的行星科学家,他表示登陆火星不如移居土卫六虽然从科学的角度来看,火星很有意思。比如随着季节变化的极地冰盖、稍纵即逝的甲烷喷出物等等,但那里并不适合人类长期生存。但我有些话不得不承认:我可不想住在火星上。事实上,太阳系中还有另一个去处:土卫六。相比之下,那里的环境更适合建立自给自足的长期聚居地。

图为卡西尼号探测器拍摄的土卫六合成图像。

图为卡西尼号探测器拍摄的土卫六合成图像。

那么为何选择土卫六呢?

  首先要澄清的是,虽然土卫六是土星的卫星,但它很多方面其实更像一颗行星。它有稠密的大气层,表面大气压约为地表的1.5倍。太阳系中的其它177颗卫星都没有如此稠密的大气层。此外,土卫六是太阳系中除地球外唯一在地表储有稳定液体的星球,表面存在海洋和湖泊。因此,土卫六是一颗与地球极其肖似的星球。

  土卫六稠密的大气层有很多好处,比方说,你不需要穿着沉重的加压太空服就能在土卫六上行走。但最主要的原因是:这些大气可以让我们活下去。太空中有致命的辐射。太阳发射的高能粒子和星系宇宙射线可渗透进人体组织,导致癌症和认知障碍。为了不超过NASA的致癌风险剂量上限,宇航员在近地轨道至多只能停留200天,而前往火星则可能耗费600天。但这些危险的粒子无法到达土卫六表面。它们会被大气吸收,因此为人类创造了一个安全的环境。火星的大气就不够厚,无法有效阻挡宇宙射线。月球的大气更是稀薄。如果住在这些地方,人类也许要待在地下,才能躲开辐射的危害。

  人们在土卫六上可以自由行走(说蹦跳可能更合适,因为那里的引力只有地球的14%)。土卫六上很冷,地表温度只有零下290华氏度(约合零下178摄氏度),因此要穿很多衣服来保持温暖。此外,由于土卫六大气主要由氮气构成,人们需要通过呼吸器吸氧。由于大气层中有大量颗粒物,土卫六上的光线略显黯淡,和地球上日落之后差不多。住在朝向土星那一面的人还能欣赏土星的壮丽美景。

  比较有趣的是由于土卫六上引力较弱、大气稠密,人们只要在胳膊上装上翅膀,就能靠自身的力量飞起来!未来的人类还能在湖泊和海面上泛舟,这些水域主要位于高纬度地区。

  由于土卫六上极冷,凡是水都已冻结成冰。这些湖泊和海洋中其实是液态甲烷和乙烷。这些碳氢化合物(地球上的天然气也属于此类)在土卫六上随处可见,不仅存在湖泊和海洋之中,还覆盖了整个地表,大气中也含量很高。碳氢化合物可用来生产建筑材料。人类可以燃烧甲烷、获取能量。由于土卫六大气中没有燃烧甲烷所需的氧气,我们可以用核反应堆制造能量、进行电解水反应。乙炔氢化也可为我们提供化学能,这两种原料都可以在土卫六大气中找到。

  也许风力发电也是一条可行之路。土卫六的空气密度约为地球的五倍,因此风能的储量不容小觑。虽然土卫六表面风力不大(卡西尼号探测器的数据显示,其地表风速只有每秒1米左右,而地球上的风一般为每秒4米)。惠更斯号探测器的数据则显示,在土卫六海拔40公里处,风速即可达到每秒20米,意味着空中发电站可产生数百兆瓦的能量。

  他说:“我知道把人类送上土卫六目前还有些异想天开。还有许多障碍尚未解决,比如,我们还不清楚人类在微重力环境下该如何进行繁殖行为。此外,由于土卫六接收的阳光较少,庄稼的生长效率也不如地球。更何况地球上的光合作用效率本就不算高。土卫六上的人类可能需要食用生物科技制造的新型食物。

        2014年的美国国家科学院报告《探索之路》(Pathways to Exploration)中探讨了美国一项载人航天探索项目的合理性和开展方式,并指出“在很多评论员看来,美国政府如今开展的载人航天项目缺少坚定的目标,”具体指几任总统计划开展的太空项目主要与月球、火星和小行星有关,违背了肯尼迪总统1961年提出的“进军月球”的设想。这些项目如此激进,拨给它们的预算却几乎跟不上通货膨胀的速度,显然难以持续下去。

  因此若想让人类飞出近地轨道,就必须跨过这一巨大阻碍。此外还有时间问题。卡西尼号用了七年才飞到土星。而如果宇航员在宇宙中飞行七年,很可能患上辐射或低重力引发的种种疾病(更别提心理问题了)。因此,我们首先要解决的就是飞船的动力问题,必须让人类在短短一年内飞到土星。

  在飞出近地轨道的征程中,我们面临政策、预算和技术等诸多挑战。《探索之路》中指出,NASA的“关键目标”是让人类降落在火星表面。虽然这个目标有一定价值,但我忍不住要问,之后怎么办呢?在人类登陆火星之后,下一个目标又是什么呢?难道是住在火星地下吗?

  他说,“我的想法是:干脆把目标设成在土卫六上建立自给自足的人类聚居地。至于登陆火星,那只是我们实现这个长期目标途中的一座里程碑。

  “不过我还要承认一点:我这个人可能有点乐观过度。

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