月球與火星：誰才是人類未來的最佳移民選擇？

在我們現(xiàn)在經(jīng)常探討的是月球移民，或火星移民。其實(shí)對于哪個(gè)都是一個(gè)很難得事情，那么根據(jù)兩者不同的宇宙環(huán)境到底哪個(gè)更適合呢？月球的宇宙環(huán)境與地球的區(qū)別？和火星的宇宙環(huán)境和地球區(qū)別？

月球的重力只有地球的六分之一，而火星的重力達(dá)到地球重力的38%。這種差異究竟有多大？

正確的答案是“無人知曉”，因?yàn)槟壳斑€沒有在如此大的重力環(huán)境下進(jìn)行過長期暴露實(shí)驗(yàn)。盡管我們擁有相當(dāng)可靠的自由落體生存數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)表明，長期處于這種環(huán)境下我們會遭受嚴(yán)重的傷害。

月球的“一天”相當(dāng)于地球上的 28 天，這使得太陽能驅(qū)動(dòng)的棲息地相當(dāng)困難，而火星的一天只有 24 小時(shí) 40 分鐘，與我們習(xí)慣的時(shí)間非常接近。

火星擁有濃厚的大氣層

當(dāng)然，它的濃密度不到地球的1%，而且如果你不穿宇航服就到火星表面出去，就會喪命，但它確實(shí)能減弱一部分來自太空的輻射，而且它本身也是一種寶貴的資源（可以用作火箭燃料的原材料）。

火星上水資源豐富，如果火星變暖，其大部分表面都會被面積可觀的海洋覆蓋。月球則非常干旱，只有極少數(shù)特定區(qū)域（例如兩極的隕石坑）存在水，這些區(qū)域永遠(yuǎn)無法接收到陽光直射。

月球最大的優(yōu)勢在于它距離地球很近，往返兩地所需時(shí)間很短。這一關(guān)鍵因素意味著，人類在其他天體上建立的首個(gè)基地將位于我們這顆天然衛(wèi)星上。

所以為什么說沒有月球殖民地，就很難有火星殖民地。

在最初的20到50年里，任何一公斤的物資、機(jī)械或元件都必須從其生產(chǎn)地運(yùn)到火星，因?yàn)榛鹦巧细静淮嬖谶@些產(chǎn)業(yè)，而試圖在火星上緩慢開采這些東西將極其困難。

從地球發(fā)射所有這些東西，使得這項(xiàng)計(jì)劃幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。

此外，為火星永久殖民地提供動(dòng)力的唯一合理能源應(yīng)該是核能。雖然我對火星上可裂變材料的儲量一無所知，但我相當(dāng)肯定，在火星上開采鈾或釷將極其困難，甚至可以說在最初幾十年內(nèi)幾乎不可能。

所以，核聚變才是最佳選擇。為什么是核聚變？因?yàn)楹司圩內(nèi)剂蠘O易生產(chǎn)，重量極輕，而且每公斤燃料釋放的能量要高得多。

此外，核聚變可能是恒星運(yùn)動(dòng)的主要驅(qū)動(dòng)力。其他所有推進(jìn)方式要么速度太慢，要么污染太嚴(yán)重（裂變碎片會飛出大氣層），要么燃料太重，不適用于星際旅行。

據(jù)說月球?qū)τ诰圩兘?jīng)濟(jì)至關(guān)重要，因?yàn)樗N(yùn)藏著大量用于中子聚變的氦-3。

因此，在認(rèn)真考慮殖民火星之前，必須先建立一個(gè)離地球非常近的月球殖民地，人們可以使用遠(yuǎn)程機(jī)器人技術(shù)在那里活動(dòng)，而且從地球上發(fā)射建造這樣一個(gè)工業(yè)和殖民地所需的所有資源也會容易得多。

先移民月球，然后再移民火星

運(yùn)輸時(shí)間

目前，登月只需幾天時(shí)間。即使使用上世紀(jì)60年代的技術(shù)，我們也知道如何將登月時(shí)間從3天縮短到大約1.5天。這指的是使用傳統(tǒng)的化學(xué)火箭。

SpaceX公司正努力將每張火星機(jī)票的價(jià)格控制在20萬美元，我認(rèn)為我們很快就能以遠(yuǎn)低于這個(gè)價(jià)格的價(jià)格實(shí)現(xiàn)登月。

地球與月球之間的通信延遲僅為3秒，而火星則需要6到40分鐘。這3秒是恒定的。這意味著，理論上，我們可以派遣機(jī)器人建造月球殖民地所需的一切，并在我們舒適的藍(lán)色星球上進(jìn)行操控。

這也意味著，所有運(yùn)往殖民地的物資將更快到達(dá)，我們無需像登陸火星那樣等待發(fā)射窗口來節(jié)省燃料，而且如果出現(xiàn)任何意外情況，物資或救援隊(duì)都能在48小時(shí)內(nèi)抵達(dá)。

而且還有以下幾點(diǎn)情況

月球沒有大氣層，也沒有磁場，這意味著它完全無法抵御任何類型的輻射，包括太陽輻射和宇宙射線。此外，月球還面臨著與火星相同的真空減壓危險(xiǎn)，甚至更嚴(yán)重。月球每月都會經(jīng)過地球磁尾，這會帶來火星上不存在的另一種輻射危害。

1. 安全—正如所說，萬一發(fā)生緊急情況，從太空的角度來看，月球“近在咫尺”。此外，如果發(fā)生諸如需要補(bǔ)給或撤離之類的事件，月球殖民地由于距離遙遠(yuǎn)而更加安全。而且，登陸月球比登陸火星安全得多，因?yàn)椴恍枰魏魏裰氐母魺嵴郑匀绻霈F(xiàn)任何意外，都可以隨時(shí)中止任務(wù)并返回月球軌道。
2. 成本方面，月球殖民地要便宜得多，而且由于距離地球很近，建造過程中無需人員在現(xiàn)場。或許只需要少量維護(hù)或監(jiān)督人員到訪，但大部分工作都可以由地球上的機(jī)器人操控完成。此外，燃料成本也會低得多。
3. 實(shí)用性—我們已經(jīng)去過月球了。我們?nèi)ミ^月球六次，而且當(dāng)時(shí)的技術(shù)遠(yuǎn)不如現(xiàn)在先進(jìn)。超過五個(gè)不同的國家發(fā)射過探測器，包括著陸器和繞月軌道探測器。采集的樣本已經(jīng)返回地球，并從幾乎所有角度進(jìn)行了測試。我們對月球的了解遠(yuǎn)勝于對其他任何天體的了解。從月球出發(fā)，然后再去探索一個(gè)相對（與月球相比）未知的天體，顯然更加實(shí)際可行。
4. 科學(xué)價(jià)值—我們從月球上了解到的關(guān)于我們自身星球的信息遠(yuǎn)比從火星上了解到的多得多，原因很簡單：月球曾經(jīng)是地球的一部分。此外，由于月球沒有大氣層（不像火星那樣），因此在月球上架設(shè)射電望遠(yuǎn)鏡，甚至普通望遠(yuǎn)鏡，都能比在火星上架設(shè)望遠(yuǎn)鏡獲得更多數(shù)據(jù)。
5. 未來探索—月球距離地球很近，重力比火星小，而且沒有大氣層，這使得它成為完美的太空港，也是建立我們星際太空產(chǎn)業(yè)的絕佳地點(diǎn)。
6. 無需擔(dān)心污染—與火星不同，火星可能在數(shù)十億年前就存在生命，而且今天也可能仍然存在，但我們幾乎可以肯定月球上沒有生命，因此我們不必?fù)?dān)心會破壞任何原有的生態(tài)系統(tǒng)。此外，我們可能從地球帶來的任何污染物，或許早已在遙遠(yuǎn)的過去通過巨大的撞擊事件抵達(dá)月球，這些撞擊事件將地球巖石拋射到太空，并可能落到月球上。這實(shí)際上具有重要的科學(xué)價(jià)值，因?yàn)槲覀兛赡軙跉夂蚋稍锏脑虑蛏习l(fā)現(xiàn)數(shù)十億年來一直保持原始形態(tài)的生命化石，而這些化石在我們不斷變化的地球上卻已蕩然無存。

由于沒有大氣層，月球上的微隕石比火星上的微隕石更令人擔(dān)憂（火星上至少最小的微隕石會在極其稀薄的大氣層中燃燒殆盡）。

火星的晝夜循環(huán)不太理想—火星上的一天只有24.6小時(shí)。月球上的一天則長達(dá)27天。因此，在月球上，我們需要找到一種人工方法來模擬更接近地球的晝夜循環(huán)。但在火星上則無需如此。

但是，月球的生活條件雖然比火星略微艱苦，卻離地球近得多，這使得我們?yōu)榻⒒鹦侵趁竦刈龊昧烁浞值臏?zhǔn)備，同時(shí)也為建立月球殖民地留出了更大的安全緩沖空間。此外，許多地球無法從火星殖民地中受益的事情，在月球殖民地卻能做到：例如，建造太空基地探索太陽系其他天體、建造望遠(yuǎn)鏡、開采聚變?nèi)剂系鹊取?/p>

在與地球相當(dāng)隔絕的火星上做這些事情并不實(shí)際，但在月球上卻可以做到，無論我們是否決定從月球向火星或其他星球擴(kuò)張。

總之，要克服我提到的一些困難和弊端，方法并不多。

我想借此機(jī)會提出一種獨(dú)特的月球殖民方案，這種方案也適用于火星，而且比目前普遍采用的方案要容易得多。

大多數(shù)月球或火星殖民地設(shè)計(jì)方案都采用以下方法：

• 進(jìn)入地下（要么挖掘，要么找到一些空的熔巖管/洞穴并將其封住）。
• 在地表建造類似國際空間站的加壓建筑物。

這些方法源于這樣一種理念：外部環(huán)境如此惡劣，最好是建造掩體、與世隔絕，并人工建造每一寸居住空間。

然而，這些方法存在一個(gè)問題：

1. 這使得殖民地的建造極其復(fù)雜且成本高昂，并且阻礙了任何快速發(fā)展。想要另一個(gè)居住區(qū)？要么你得挖地道，并確保它完全密封防漏且不會坍塌；要么你就得像國際空間站那樣，在地表建造另一個(gè)加壓、防護(hù)嚴(yán)密的艙室。
2. 它使得災(zāi)難發(fā)生時(shí)沒有任何安全保障機(jī)制。如果國際空間站式殖民地出現(xiàn)裂縫，所有人都會喪命，而且快速重建極其困難。如果隧道/洞穴坍塌，所有人都會喪命。如果由于某種原因，有毒氣體從地面泄漏并積聚在洞穴中，這將對整個(gè)殖民地造成嚴(yán)重威脅。
3. 除了可能更容易獲取當(dāng)?shù)刭Y源之外，以這種方式在行星/衛(wèi)星表面建造殖民地基本上沒有任何好處，這和建造像災(zāi)難電影《極樂空間》中展示的那樣的旋轉(zhuǎn)空間站，或者在金星云層中建造漂浮殖民地沒什么區(qū)別，而金星云層的環(huán)境比火星或月球表面要宜居得多。

那么有什么替代方案呢？

提出的方案基本上是對撞擊坑進(jìn)行有限、快速、簡單的局部地球化改造。

那么打算怎么做呢？比如說，如果用重氣體，比如氬氣，填滿月球上的一個(gè)隕石坑，它會一直留在那里，直到太陽風(fēng)將其侵蝕殆盡；或者像火星那樣，風(fēng)會慢慢地將其擴(kuò)散開來。

但是，如果我用一層薄薄的玻璃或氮氧化鋁將其罩起來，除非有隕石將其擊碎，或者有航天器意外撞擊，否則氬氣會持續(xù)填充隕石坑很長時(shí)間。

在這個(gè)罩起來的隕石坑里，氬氣的濃度可以達(dá)到這樣的水平：人們無需穿宇航服，只需戴上氧氣面罩（如果是火星，還需要一件外套）就能在里面行走。

在這個(gè)穹頂內(nèi)，我可以建造普通的房屋。由于這個(gè)隕石坑直徑可達(dá)數(shù)平方公里，我有足夠的空間建立一個(gè)龐大的殖民地。

我甚至可以把房屋設(shè)計(jì)成潛水鐘的樣子，讓普通的呼吸空氣聚集在里面，防止氬氣取代它，同時(shí)過濾掉二氧化碳，換上新鮮的氧氣。這些房屋無需任何防御工事。真的，什么都不需要。你甚至可以在這個(gè)隕石坑里建造人工湖，因?yàn)樵谔照婵罩校粫序v。

現(xiàn)在，對于月球殖民地而言，還有其他一些問題需要考慮。就月球而言，我能想到的最佳地點(diǎn)就是我之前提到的環(huán)形山。它具備一些特點(diǎn)，使其成為我所提議的這種新型殖民地的最佳選址：

• 正如之前提到的，它的邊緣地帶幾乎常年沐浴在陽光下，這意味著你的殖民地外面就是取之不盡的太陽能源，可以從中獲取大量的能源。
• 隕石坑內(nèi)部的情況恰恰相反，幾乎永遠(yuǎn)處于黑暗之中，這使它成為太陽系中最寒冷的地方之一。這聽起來似乎不是建立殖民地的好地方，但請稍等片刻，讓我解釋一下為什么在月球上，這反而是個(gè)絕佳的選擇。
• 首先，這意味著這里接收到的太陽輻射要少得多。沒有陽光，意味著永遠(yuǎn)是黑夜，也就意味著太陽輻射大大減少。
• 其次，對于晝夜循環(huán)紊亂的月球來說，擁有永恒的黑暗和永恒的白晝（隕石坑邊緣）其實(shí)是件好事——你可以自己控制晝夜循環(huán)。在邊緣放置幾面鏡子，按照地球的24小時(shí)周期照射隕石坑內(nèi)部，也就是你的殖民地所在的地方。
• 第三，由于內(nèi)部極其寒冷，實(shí)際上可以建造一個(gè)由超導(dǎo)磁體組成的環(huán)，利用邊緣的太陽能供電，從而保護(hù)殖民地免受有害的銀河宇宙輻射的侵害。

月球還將成為我們的前哨戰(zhàn)，教會我們?nèi)绾卧谏锶χ忾L期生存。學(xué)會如何在月球表面惡劣的環(huán)境中建造有效的長期棲息地，你就基本掌握了在其他非加壓環(huán)境中建造棲息地所需的所有知識。

火星是建立殖民地的絕佳之地，但我們需要月球作為寶貴的跳板，才能建立起支撐火星殖民地所需的基礎(chǔ)設(shè)施。

你認(rèn)為月球和火星，哪一個(gè)更適合殖民？