陶恺
“天问一号”着陆平台及“祝融”火星车行驶的清晰车辙
2012年9月7日,美国一项名为“百年星舰”的宇宙探索计划,获得了前总统比尔·克林顿的支持。此后,这项由美国航空航天局和国防部高级研究计划局联合开展的项目,又逐步获得了多项财力与政策资助正式开启。目标,就是遥远的火星。
NASA希望,这项技术能够在100年的时间内开发出成熟、完善的长距离载人宇宙方案,将人类带入火星,搭建一个适合长期生活的维持系统,完成“星际殖民”。
而比NASA的漫长准备更提前的,则是马斯克大名鼎鼎的“SpaceX计划”。在2020年马斯克更新的移民计划日程中,SpaceX计划如无意外,将在2024年送第一批“移民者”到火星,并在2050年之前,建立起一个可持续的火星城市。
看起来,冲出地球、走向太空、移民火星、在另一个星球定居这件事儿,似乎近在咫尺了。但,一切真的这样美妙吗?
既然是移民以及长时间居住,自然意味着这个遥远的星球要尽量与我们如今栖息的地球状态相近。综合考虑起来,火星算得上是“宜居”的一颗星了。
《火星救援》剧照
1976年7月20日,“海盗1号”着陆后拍摄的火星表面照片
火星距离地球有5500万公里—虽然听来骇人,但它已经是距离地球第二近的行星了。更近一些的行星是金星,无论是高于地球90多倍的大气压,还是动辄几百摄氏度的表面温度,都让它无法参与这项“宜居”的角逐。
SpaceX计划如无意外,将在2024年送第一批“移民者”到火星。
火星则要“友好”得多。虽然它有着昼夜温差大等缺点,但在火星白天,地表平均约27摄氏度左右的气温,和人类在地球上的体验极为相似。同时,火星还和地球一样,有着许多周期性、可追寻规律的重复天气状况和自然现象,存在着四季的变化。
在时间上,火星也与地球无限接近。在火星,一天的时间是24小时37分23秒,這可以让移居过去的地球人完全无缝衔接火星的作息时间,也能拥有有益于人类身心健康的昼夜轮转。
更为重要的一点是,火星上有水。在此前的科学考察中,火星表面多次被证实发现了液态水。虽然这水的开采、运输难度极大,且其中含有一定程度的高浓度化学混合物,无法直接使用,但既然有水的踪迹,便总是有希望的。一旦有了水,人类的诸多生存难题都将迎刃而解。
NASA航天器Mars2020接近火星的概念图
为什么是火星?总的来说,大概是因为,火星是一个可以被地球人“理解”的星球。和那些面目模糊,动辄是一团气体、一簇火焰、超高温或超低温、表面是莫测深渊的星球相比,火星的影像看上去仿佛是地球上的某个沙漠,某个人迹罕至、尚未被开发的无人区,它有海量的干冰、有深度蕴藏、可供挖掘探索的水冰资源、有山脉、峡谷……对于星际移民来说,这些熟悉的、与地球几近相同的“出厂设置”,定然是穿越茫茫宇宙、落地陌生星球后的一丝安心。
同时,火星在宇宙中所处的位置—地球外侧、离开太阳系的必经之路,让这颗星球更具有“探索跳板”的未来意义。若是移民火星、生存繁衍,他日想要探索太阳系以外的星球,飞出我们理解的这一隅天地,那么从火星出发,要比从地球出发难度小得多。
如此看来,地球人移民火星,在太阳系合适的位置开拓并延续新的文明种子,似乎是一件“两情相悦”的事情。但这其中,还是有太多难以跨过的沟壑、亟待解决的难题。
虽然火星已经足够“接地气”,但比较令人头疼的是,火星大气中的95%都是二氧化碳,只有极少的氧气;火星大气又极为单薄,无法像地球一样保存热量,昼夜温差极大,在一些地方,夜晚的最低气温在零下130度以下;火星地表的重力大约是地球的37.5%,人类长期生活在这样的低重力环境下,会对身体造成不可逆转的诸多伤害……
2016年9月27日,第67届国际宇航大会,马斯克介绍自己的“火星殖民”计划
各式“火星移民”的项目也考虑到了这些,在计划里,移居火星需要一个漫长的“改造”过程。
首先,要在火星上尽可能建立多处化工厂。例如,五座动力强劲的核电站,开始昼夜不停地制造四氟化碳。这种气体能够不断为火星增温,以每小时排放1000吨来计算,30年内火星的平均温度将升高27.8摄氏度。
若是这项改造进行得足够顺利,变暖的火星中潜藏的冰将融化为水,进入我们熟悉的“水循环”,那么火星也将拥有雨雪天气。到这时,火星上的大气含量将大大增加—虽然其中绝大部分都是二氧化碳,但飞行器可以正常起落。
在火星白天,地表平均约27摄氏度左右的气温,和人类在地球上的体验极为相似
最后,就是制造氧气。移民们将大量种植植物—这些不是普通的花花草草,而是地球科学家们研制的,专为产生大量氧气而生的“超级植物制氧机”。然后,再经由光合作用,将火星上的二氧化碳逐渐变成氧气—这可能需要1000年甚至更久的时间,人类才能在火星上不使用任何装备辅助,自由地呼吸。
这个无比漫长的改造过程,意味着相当长的一段时间里,人们依然要用自己的肉身抵抗火星强烈的地表辐射。最初的几代移民,或许只能终身生活在某些特定的飞行器、空间站中,就像我们看过的科幻电影一样,打造某个地下世界,用来躲避陌生星球的风浪。
但即使是躲在地下,辐射依然会啄食这些“地球人”,让癌症的发病率大大增加,也对火星上的繁衍造成障碍。如果人类真的想世代在此生息,如何在火星的自然条件下生育健康的后代,也是一个无法绕开的谜题。
既然要如此背井离乡地改造一颗星球,既然要付出如此沉重的诸多代价,人们为什么仍然执意启动计划、移民火星?一个不争的事实是,随着气候变暖、人口增多,地球的环境确实在走下坡路了。温室效应、资源枯竭之下,人类的未来该何去何从,确实也是一个亟须思索的问题。
对一部分坚定参加移民项目的宇航员来说,这并不是一个“为了让自己生活得更好”的决定,而是一趟“有去无回”的旅程。按照如今的技术,“百年星舰”使用的太空船若是想进行系统的星际旅行,可以用光速的12%飞行,飞行50年左右,抵达距离太阳系最近的恒星系統—距离地球约4.22光年的半人马座阿尔法星系。青年出发,年老抵达,星际旅行更像是“一项巨大的社会实验”,而搭载他们的星舰,则“像一个可以完全自给自足的小城市。”
半人马座阿尔法星系
即便只是到达火星,这也是一次标明了只有单程票的旅行。前往火星的科学家们的目的是探索、建立及制造可重复使用的生命维持系统,甚至改造整个星球的环境,是拓荒者,而非观光客。正如克林顿所说,对火星的探索不仅仅局限在移民与否,更有可能是一面镜子,“帮助发展人类探索宇宙所需的知识和科技”,同时,“这些知识和技术还能提高我们在地球上的生活质量”。
浩瀚的太空、陌生的星球魅力无限,一位化学家曾在火星项目启动时表示:“如果我能去火星,成为一只人类小白鼠,我愿意把我的身体捐献给科学。我觉得这对我个人来说是值得的。”
他说:“转过身去看看地球,这是我毕生的梦想。”这样的梦想,似乎也触动了很多已在地球获得声望与财富的富豪们。他们显然被马斯克描绘的胜景俘虏:不只是转身看看地球这么简单,火星可以是富豪们的伊甸园,是陌生资源的全新再分配,是“让人们在长期的工作和娱乐之后舒适地死在火星上”。
只是,这种舒适的到来,至少要以千年为单位来计算。换一个星球生活,远远没有想象中的那样美好。将一颗星球的资源榨干、滥用后,妄想换下一颗继续挥霍,也绝非毫无代价。探索宇宙无可厚非,只是,在疯狂且不计代价的“移民潮”汹涌之前,是否应该好好珍惜此刻的氧气、蓝天与脚下的土地?