在火星上建造城市,這是科幻小說?現(xiàn)在要講的,就是科幻照進現(xiàn)實。國際知名的天體物理學(xué)家吉列姆·安格拉達-埃斯庫德正在領(lǐng)導(dǎo)著一個在火星上建造城市的項目,這個項目由來自于不同國家的30多位不同學(xué)科的專家合作展開的科學(xué)任務(wù)。2020年,從世界各地提交的175個方案中脫穎而出的,是一個名為“女媧”(NüWA)的項目方案,力圖在幾十年之內(nèi)建造出可行的,宜居的,可持續(xù)的自給自足的火星城市。
火星與月球是人類太空探索聚焦點,在太空探索任務(wù)中,任務(wù)次數(shù)最多的就是關(guān)于這兩顆星球。人類也曾設(shè)想在月球與火星上建造基地,在月球上,由于月球的一天等于地球上的一個月,所以這對利用太陽能的設(shè)施極為不利。而在火星上呢,火星距離地球相對較遠,而且火星只有稀薄的大氣層,我們常說要改造火星,其實這是極不現(xiàn)實的想法。在可預(yù)見的未來,人類根本做不到全面改造火星,這是因為火星的磁場過于微弱,根本無法抵御宇宙輻射以及太陽風(fēng)。火星上基本沒有板塊運動,火星內(nèi)核基本不活躍。因此火星整體上是一顆死寂、荒蕪的星球,是無法做到完全逆轉(zhuǎn)的,因此人類根本無法對它進行整體改造,只能說是開發(fā)。所以在火星上建造城市,城市的規(guī)劃只能是大型的封閉的火星基地,可以在地面上也可以在地下,總之這座城市它是一個自給自足的封閉城市,如果做不到這一點那將是不可持續(xù)的。
對于如何建造火星城市,安格拉達埃斯庫德表示可以從月球起飛,因為月球重力較小,所以在月球上用火箭發(fā)射可以提高運載能力,那么就可以向火星發(fā)射有效載荷達到100噸甚至是200噸的火箭,這將大大縮短建造時間。但是這就需要研究如何在月球上建造發(fā)射基地,以及在月球上進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提供燃料等。安格拉達埃斯庫德指出,我們現(xiàn)在討論的女媧項目宗旨是在火星上打造出可以自行發(fā)展的大城市,100年之后可能會有100萬人在那里居住。
在火星上建造大型城市,首先就是要派遣無人探測器前去踩點,選擇最為合適的地方。如何建造火星城市?肯定少不了的兩項技術(shù)是3D打印技術(shù)以及工業(yè)機器人。在火星上建造城市,當(dāng)然不可能像在地球上一樣派遣大量的工人,所以,在火星上只需要少量的工人就可以進行?;鹦巧嫌胸S富的金屬材料以及礦物質(zhì),基本上地球上有的火星也有,那么就可以采用現(xiàn)在日漸成熟的3D打印技術(shù),在火星表面上建造以玻璃鋼材為主要結(jié)構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)造框架。如果火星基地建造在火星表面上,那么呈現(xiàn)出來的基地不會像圖片中展示的那樣充滿科技感,而應(yīng)該看起來是厚重的樸素的,外部被厚重的混凝土墻保護以隔絕來自太空中的粒子輻射。
其實需要擔(dān)心的并不是火星基地的外部結(jié)構(gòu),而是內(nèi)部設(shè)施特別是維生的設(shè)施,偌大的火星城市中,空氣、水分、食物從哪里來呢?水分不要擔(dān)心,因為現(xiàn)在人類發(fā)現(xiàn)在火星上存在大量的水冰,通過加熱就可以獲得水分,這是不需要擔(dān)心的。對于氧氣嘛,在火星土壤中含有較多的高氯酸鹽,可以通過簡單的加熱就可以獲得足量的氧氣。火星的土壤能不能種出糧食呢?這個是可以的,在電影火星救援中就已經(jīng)有所體現(xiàn),并且現(xiàn)在人類現(xiàn)有的LED照明養(yǎng)殖技術(shù)以及無土栽培技術(shù)都已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒炝?,而在火星低重力的環(huán)境下,一些糧食作物的產(chǎn)量會比在地球上更多,這些植物產(chǎn)生的氧氣也會供給基地。
實現(xiàn)以上的過程需要什么呢?需要能源也就是電,沒有電,上面的過程都是空談,那么如何在火星上獲取能源呢?這才是最為重要的問題??梢栽诨氐闹車ㄔ齑罅康奶柲茈姵匕尻嚵校贿^在火星上陽光強度只有地球的1/3,所以需要一些間接措施比如采用聚光鏡來提升功率。不過單靠一個太陽能顯然不夠能源需求,那么按照人類現(xiàn)有的技術(shù),剩下的可供選擇的也就是核裂變了。也許在人類建造火星基地的時候,核聚變技術(shù)已經(jīng)成熟,那樣的話就可以利用核聚變來產(chǎn)生源源不斷的能源。在火星上有能夠提供核聚變或核裂變條件的材料嗎?這是毫無疑問的,在火星上存在核裂變或核聚變所需要的所有材料,只需要人類達到這樣的技術(shù)就可以在火星上實現(xiàn)。目前來看,人類可以實現(xiàn)核裂變發(fā)電,不過由于核裂變產(chǎn)生的環(huán)境與安全問題比較棘手,所以如果是核裂變發(fā)電站的話,可以建在距離基地相對較遠的地方。
按照安格拉達埃斯庫德的設(shè)想,人類在幾十年之內(nèi)可以建造火星基地,我認(rèn)為這其中的難度是比較大的。或者來說,在幾十年之內(nèi)建造大型的火星基地是不太現(xiàn)實的。雖然人類探索火星已經(jīng)幾十年了,不過到現(xiàn)在為止,還沒有實現(xiàn)載人的火星飛行。在一些關(guān)鍵問題沒有解決之前,建造火星基地的計劃將會一拖再拖,幾十年建成只是幻想罷了。