科技行者

比解决气候变化更难:实现太空生存的5个核心挑战

理查德·布兰森、杰夫·贝索斯、埃隆·马斯克等顶级富豪都怀揣一颗进军太空的雄心,而2021年的这个炎热夏天也成为他们竞争相迈出宇宙探索第一步的首个赛季。

比解决气候变化更难:实现太空生存的5个核心挑战

毕竟无论他们财力多么雄厚,都没办法在地球上真正游离于席卷世界的新冠疫情之外。那谁能安心放个暑假、远离这人世间的纷纷扰扰?各位富豪们可谓是满脸期待。

不过想想他们已经把目光投向遥远的太空,而我们这帮普通人连正常的生活都还没过好,这不禁让人心生沮丧。马斯克显然管不了那么多,他已经在设想火星上的建筑物会是什么样子。

最初,登陆火星的人们将生活在玻璃穹顶之下。但最终,火星表面将在改造之后获得近似于地球的生态体系,足以支持我们熟悉的生命活动。

—埃隆·马斯克 (@elonmusk) 2020年11月18日

但这里我得说句实在话:这些亿万富翁未来的定居地仍然是在地球上。移民太空极度困难,大多数人永远不可能触及宇宙环境,而在我们有生之年也几乎没法看到其他行星表面完成生态改造。

热切期待行星探索?你可能要失望了

正如马斯克所说,人类应该尽快转化为多行星物种。我们身处的这颗星球随时面临着小行星撞击、外星物种入侵以及人类自身可能造成的破坏性摧残的影响。万一哪种事态不幸成真,我们很可能会像当年的恐龙乃至渡渡鸟那样,永远跟历史长河讲拜拜。

但脱离地球跟修复地球其实又是同一件事——要想让人类这个物种拥有充足的发展周期、足够研究出实现太空生活的必要技术,那我们先得解决眼前的自然环境问题。

遗憾的是,我们不可能简单把地球上的这套生活方式照搬到太空里去。目前任何对此抱有乐观心态的吃瓜群众,其实只是被满脸微笑、在太空中行走的宇航员照片蒙蔽了双眼。

与地球相比,无论是外太空、月球还是火星上的环境都可以用“极端恶劣”来形容。除了受过严格训练的太空站工作人员之外,要让其他民众获得最基本的生活需求,我们还有一长串科学难题需要解决。面对这样的现实,太空移民无疑仍是个遥远的科幻式愿望。

1.空间建设难度极大

2.缺乏地球上保护生存环境的大气层

3.在全新行星上创造大气,难度要远高于解决地球本身的生态危机

4.致命的深空辐射随时存在

5.人工重力仍只存在于科幻小说当中

很明显,如果无法攻克以上难题,任何实现大规模宇宙移民的说法都只能是白日做梦。

建设问题

我们还没有任何在太空环境中建造大型结构的技术,这也限制着我们实现太空生活的基本能力。

在电影中,角色们会在宇宙飞船上自由行走,如同漫步在地球之上。但真实的太空环境没这么单纯,人造重力仍只存在于科幻小说当中。

目前可行的技术确实给解决重力问题提供一种基本思路,就是构建起巨大的圆柱体并让它们在太空中不停旋转。受离心作用的影响,达到特定旋转速度的空间站在理论上足以产生人造重力。

但这里要求我们打造出巨大的物理结构——部分科学家们认为其周长需要达到数英里之巨。目前还没有任何可行的方法,能让我们在地面上建造这样的设施并直接推送进太空。

事实上,单单是给国际空间站上的少数几名宇航员提供饮食、洗涤、衣物及氧气补给,每周就需要耗费数百万美元。

为了支持宇航员们在飞船之外的正常活动,我们必须建造这类目前根本没有实现可能性的太空基础设施。所以……这事暂时无解。

安全问题

外太空中根本不存在安全空间。当我们离不开地球大气层的那一刻,所能依靠的就只有人工造物了。如果飞船在太空里发生任何故障,也没法像汽车那样停在路边、慢慢维修。

此外,地球附近的任何天体都无法像我们的蔚蓝母亲这样给人类提供全面保护。月球上的气温在一天之内就能高到126摄氏度、低至零下137摄氏度。火星情况稍好一点,平均温度为零下27摄氏度。而宇宙背景温度(也就是未经周边恒星或其他天体加热的空间温度)约为零下235摄氏度。

换句话说,在脱离地球之后,单是温度这一项就足够摧毁我们的外星移居美梦。

身在火星或者月球的人们如果没有特殊的宇航服提供保护,那么大家永远无法站在星球表面仰望天空。如果只是居住在一艘巨大的宇宙飞船或者空间站中,那么你的余生都只能透过小小的窗户窥探外界。

大气,难以驾驭的大气

实现星球整体改造、或者构建巨大穹顶以保护外星移民的技术,目前同样还不存在。

行星宜居度改造背后的科学理论仍然处于纯推测阶段。埃隆·马斯克倒是非常坦诚,表示可以考虑在火星上投下一颗巨型核弹以制造大气层。从这个论断出发,相信大家已经能体会行星移民这事有多么不靠谱。

如果我们都没有能力解决地球当前的气候危机,那想在火星上制造大气甚至实现人类居住改造简直就是天方夜谭。

如果没有大气层,那么地表生命将永远无法突破自己的摇篮。即使走出地球,太空移民中的第一批先驱也只能体验到“囚犯”般的生活方式。

致死量辐射

我们还不确定长期暴露于太空辐射之下会对人体产生怎样的影响,但总之很严重就对了。

至少要有数百位支持人员的不懈努力,才能让宇航员们在地球轨道之外顺利存活。即使是这样,他们也只能待在那里,没办法自由自在地往来行动。

科学家们需要不断监测辐射,才能避免宇航员们躲过射线爆发、保护生命安全。辐射爆发不仅会破坏通信及电子设备,甚至可能令人类瞬间丧命。

另外,即使我们真的学会了如何在运输过程中保护人体,但除了异星上的“家”之外、他们也将无处可去。与地球相比,人类在火星及月球表面受到的辐射要多得多,可能导致地外住民的人均寿命大大缩短。

重力的作用远超你的想象

人体经历了数百万年的进化。我们从单细胞生物一路走来,通过突变演化出鞭毛以获得运动能力,最终成为如今大家所熟知的、既能制造核反应堆又能拍出好莱坞大片的灵长类动物。

而这颗美丽且生机勃勃的蓝色星球也限定了我们的演化方向,即一切以重力为核心前提。虽然太空中的漂浮状态看似有趣,但却给习惯在重力环境下运作的心血管系统带来巨大挑战。另外,我们的消化系统也离不开重力;我们的骨骼、肌肉、肌腱甚至是器官在演化当中都与重力密不可分,而且一刻都没有离开过重力的影响。

一旦把重力从生活当中抽离出去,人体将受到灾难性的影响。最直接的问题,就是我们几乎无法保持正常的肌肉质量。目前也缺乏人体以及及大脑在太空环境中会如何变化的研究。种种严重的潜在健康风险,导致我们根本无法在低重力环境下长期生存,而且没有任何可行的问题解决方法。最后再强调一次,在太空或行星之外创造稳定的人工重力仍只存在于科幻小说当中。

归根结底,与迁入南极洲或者在海底建立新环境相比,太空中的生活将更艰难、更无聊、更危险、更严格也更令人不寒而栗。

因此,无论亿万富翁们摆出怎样的宣传姿态,请首先明确一个事实——修复地球本体的难度要远远低于在其他行星上建设新家园。所以至少在可预见的未来,我们只有一个家园、只有一个地球。

关注科技行者公众号

即将跳转至电脑版页面您确认跳转吗?
取消 跳转