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人類對(duì)月球還有未完成的任務(wù)

長(zhǎng)久以來(lái)，月球已經(jīng)回到了遙遠(yuǎn)而陌生的領(lǐng)域。阿波羅登陸點(diǎn)燃了我們?nèi)祟悓?duì)廣闊的太空未來(lái)的夢(mèng)想，而這一愿景在近半個(gè)世紀(jì)后繼續(xù)激勵(lì)著我們。

盡管我們通過(guò)載人前往國(guó)際空間站的任務(wù)延續(xù)了這一夢(mèng)想的余燼，但隨著時(shí)間的流逝，我們不再踏上另一個(gè)世界的腳步，這一夢(mèng)想的余熱也在一點(diǎn)點(diǎn)減少。因此，美國(guó)宇航局即將通過(guò)阿爾忒彌斯計(jì)劃在月球上建立可持續(xù)的人類存在，這是一次姍姍來(lái)遲的重聚。

地球上的每一個(gè)人都有機(jī)會(huì)進(jìn)入以月亮為點(diǎn)綴的夜空。在一個(gè)晴朗的夜晚，從密集的城市環(huán)境和僻靜的鄉(xiāng)村景觀都可以看到它。無(wú)論我們擁有一架望遠(yuǎn)鏡，還是只有一雙可以凝視星空的眼睛，它都可以讓我們驚奇地思考。

當(dāng)我們能再次看到這顆“公地之寶”，并知道它在人類的體驗(yàn)范圍之內(nèi)時(shí)，無(wú)數(shù)的生命將會(huì)得到豐富。

然而，返回月球有一個(gè)重大的固有風(fēng)險(xiǎn)。我指的不是將進(jìn)行這次航行的宇航員所面臨的物理危險(xiǎn)，而是我們作為一個(gè)物種的未來(lái)安全和發(fā)展所面臨的風(fēng)險(xiǎn)，如果這一努力使我們失去了在火星上的機(jī)會(huì)。為了地球上生命的長(zhǎng)期生存和增長(zhǎng)，空間探索的首要目標(biāo)必須是追求多行星的未來(lái)。到目前為止，火星是最好的候選者。通往紅色星球的窗口現(xiàn)在是打開(kāi)的，但鑒于人類歷史的不幸波動(dòng)，它可能隨時(shí)關(guān)閉。因此，將月球作為中間步驟的選擇是一場(chǎng)重大的賭博。

那么，在月球上立足的真正功效將取決于它是構(gòu)成了對(duì)更緊迫目標(biāo)的承諾，還是分散了對(duì)它的注意力。但為什么火星對(duì)多行星的未來(lái)如此重要呢?月球離我們只有幾天的旅行路程——這難道不是一個(gè)更適合探索和定居的選擇嗎?

天壤之別

月球沒(méi)有可覺(jué)察到的大氣層。除了一層薄薄的稀薄氣體外，它還被宇宙中的真空所吞沒(méi)。這就意味著月球表面沒(méi)有任何保護(hù)措施來(lái)抵御輻射或流星體的撞擊。

月球表面覆蓋著一層由微隕石撞擊產(chǎn)生的鋸齒狀顆粒。由于沒(méi)有風(fēng)來(lái)侵蝕這種類似石棉的灰塵，它仍然很鋒利，就像碎玻璃一樣。事實(shí)上，它的研磨性非常強(qiáng)，甚至把阿波羅號(hào)宇航員的靴子都磨掉了好幾層。

在陽(yáng)光下，溫度可達(dá)260華氏度(127攝氏度)，在陰涼處，溫度可降至-280華氏度(173攝氏度)。因此，月球上的設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施必須能夠抵御冰凍和過(guò)熱，這取決于它們是在陽(yáng)光下還是在陰影下。阿爾忒彌斯號(hào)宇航員將在月球上體驗(yàn)地球17%的重力。部分重力對(duì)人體的長(zhǎng)期影響尚不清楚，但我們確實(shí)知道，人類在國(guó)際空間站上感受到的失重感會(huì)導(dǎo)致生理上的有形變化，如骨質(zhì)流失或肌肉退化?？梢钥隙ǖ氖牵L(zhǎng)期居住在月球上也會(huì)產(chǎn)生類似的后果。

此外，月球上的一天比地球上的一天長(zhǎng)29倍。這種對(duì)自然晝夜循環(huán)的劇烈背離將給我們的生物系統(tǒng)帶來(lái)額外的挑戰(zhàn)，我們的生物系統(tǒng)可以很好地適應(yīng)地球的白天。漫長(zhǎng)的月夜也會(huì)阻礙太陽(yáng)能的使用。這些挑戰(zhàn)都不是無(wú)法克服的。我們能夠，也應(yīng)該(最終)在離我們最近的天體鄰居上創(chuàng)造一個(gè)可持續(xù)的人類存在，但月球不可能成為我們下一個(gè)家園。

幸運(yùn)的是，我們的太陽(yáng)系有一個(gè)與我們的技術(shù)和生物系統(tǒng)更匹配的系統(tǒng)。這顆紅色行星還需要修繕，需要幾個(gè)月的時(shí)間才能到達(dá)那里，但這顆紅色行星能出現(xiàn)在我們眼前，真是幸運(yùn)極了。

Home Is Where the Atmosphere Is

哪里有大氣哪里就有人類的家園

今天的火星附著在稀薄的大氣上，這些大氣已經(jīng)被太陽(yáng)風(fēng)吹走了幾千年，然而，它曾經(jīng)足夠厚，足以支持溫暖、潮濕的環(huán)境，甚至可能支持生命。

盡管目前火星的密度只有地球大氣層的1%，但有些星球和沒(méi)有星球之間的差別是顯著的。在短期內(nèi)，它將為火星探險(xiǎn)者和定居者提供無(wú)價(jià)的資源，他們將把周?chē)亩趸嫁D(zhuǎn)化為寶貴的氧氣和燃料。它將對(duì)太陽(yáng)輻射和流星體提供適度的保護(hù)，并最終通過(guò)地球化和對(duì)抗太陽(yáng)風(fēng)的措施恢復(fù)到以前的厚度。

還有一部分原因是火星上存在大氣層，火星上的溫度變化遠(yuǎn)沒(méi)有月球上那么極端。美國(guó)宇航局的洞察號(hào)著陸器記錄了火星赤道地區(qū)多年來(lái)的平均日氣溫。最冷的時(shí)候，溫度下降到零下148華氏度(零下100攝氏度)左右，最溫暖的日子最高溫度接近32華氏度(0攝氏度)。

這顆紅色星球非常冷，但是180華氏度(100攝氏度)的溫度范圍遠(yuǎn)比月球表面540華氏度(300攝氏度)的劇烈波動(dòng)要容易控制得多。開(kāi)發(fā)大規(guī)模的系統(tǒng)和程序來(lái)適應(yīng)持續(xù)寒冷的環(huán)境，比設(shè)計(jì)防止冰凍和過(guò)熱更容易實(shí)現(xiàn)。

此外，盡管火星上的極端低溫顯然超出了未受保護(hù)的人類的承受能力，但全球平均氣溫-81華氏度(-63攝氏度)與地球上有人居住的最冷地區(qū)相當(dāng)。(不過(guò)，作為一個(gè)加拿大人，我對(duì)極端寒冷的樂(lè)觀態(tài)度可能會(huì)受到質(zhì)疑。)

火星上的一天被稱為Sol，比地球上的一天稍微長(zhǎng)一點(diǎn)，為24小時(shí)40分鐘。這種熟悉的晝夜循環(huán)對(duì)于調(diào)節(jié)人類(為了健康的睡眠)和植物(為了成功的生長(zhǎng)周期)的晝夜節(jié)律至關(guān)重要。這也大大提高了太陽(yáng)能相對(duì)于月球的可行性。

火星上也有大量的水。雖然大部分被困在冰層中，但足以覆蓋整個(gè)地球35米深，并在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)維持一個(gè)文明。

最終，大規(guī)模的農(nóng)業(yè)將是可以實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)榛鹦堑娘L(fēng)化層含有農(nóng)業(yè)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(一旦除去了令人討厭的高氯酸鹽)。它也可以簡(jiǎn)單地通過(guò)機(jī)械壓縮變成堅(jiān)固的建筑用磚。正如地球上的第一個(gè)城市是用泥磚建成的，我們最初在紅色星球上的表面結(jié)構(gòu)也可能是這樣。我們有充分的理由相信地表下存在著膨脹的熔巖管，這些熔巖管一旦通過(guò)我們已經(jīng)練習(xí)了幾個(gè)世紀(jì)的建筑技術(shù)加以加強(qiáng)，可能會(huì)提供很好的保護(hù)來(lái)抵御地表輻射和沙塵暴。

最后，火星的偏重力可能會(huì)有問(wèn)題，但這是不確定的。我們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)地球引力的38%足以讓我們的身體適應(yīng)。不管怎樣，對(duì)于可能的對(duì)策已經(jīng)有了很有前景的研究，而且我們可以肯定地假設(shè)，由于月球的引力是月球的兩倍多，這顆紅色星球的宜居性在這方面也要優(yōu)越得多。

A Means to An End

一個(gè)達(dá)到目的的手段

在月球和火星上建立一個(gè)永久的人類存在是有價(jià)值的，但只有紅色星球擁有所有必要的元素，一個(gè)文明分支，從而迎來(lái)一個(gè)多行星的未來(lái)。

今時(shí)今日，我們的世界足夠穩(wěn)定，我們可以做像培訓(xùn)航空航天工程師和發(fā)射火箭這樣的事情。一個(gè)世紀(jì)前不是這樣，一個(gè)世紀(jì)后也可能不是這樣。選擇先返回月球來(lái)推遲我們的火星之旅，默認(rèn)的假設(shè)是，這個(gè)窗口將保持打開(kāi)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以依次實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo)。盡管充滿希望，但這種假設(shè)無(wú)異于對(duì)人類未來(lái)的安全和發(fā)展進(jìn)行賭博?？紤]到直接前往火星的旅程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一段時(shí)間，而且正在迅速變得更加可行，這一點(diǎn)尤其正確。

我們的國(guó)家航天機(jī)構(gòu)告訴我們，月球?qū)⒈挥米骰鹦羌夹g(shù)的試驗(yàn)臺(tái)。然而，考慮到兩者之間的巨大差異，很難看出為其中一個(gè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)如何能夠在不進(jìn)行重大更改和重復(fù)工作的情況下轉(zhuǎn)移到另一個(gè)。此外，考慮到目前的阿爾忒彌斯架構(gòu)不必要地依賴于超出預(yù)算、沒(méi)完沒(méi)了地推遲的SLS火箭，并引入了令人困惑的軌道前哨的過(guò)度復(fù)雜性，很難想象新的探月計(jì)劃會(huì)有任何緊迫感。

我們會(huì)帶著當(dāng)初讓我們到達(dá)月球的熱情和決心重返月球嗎?下一個(gè)人類在月球表面留下的腳印會(huì)是我們踏上火星之路的第一步嗎?還是會(huì)讓我們陷入一個(gè)累贅的泥潭?

那天我們可以仰望月亮,知道它再次舉辦我們的物種,我會(huì)微笑,但我的注意力很快就會(huì)回到那蒼白的紅點(diǎn)的結(jié)果我們所有的希望最終謊言,我會(huì)擔(dān)心,我會(huì)等待。