現在,火星是人類殖平易近外星打算的一個年夜熱點,第一個走上這個紅色星球上的人,將會與第一個登上月球的尼爾·阿姆斯特朗一樣永載史冊。
固然殖平易近火星是一個最惹人注目標太空殖平易近打算,但我們也別忘了在太陽系其他地域進行太空殖平易近的可能性。很多人都提出過很多殖平易近太陽系的打算,有些聽起來還有點瘋狂。下面,我們來列舉10個殖平易近太陽系的瘋狂打算。

金星上的云中之城
我們的姊妹行星金星可以說是一小我間地獄,它的地表溫度平均約為500℃,地表氣壓差不多是地球上的92倍,金星年夜氣中的云還含有年夜量的硫酸。當然你無需對硫酸雨暗示擔憂,因為在硫酸雨侵蝕你的皮膚之前,這里的高溫早就要了你的命。這小我間地獄,對于做著殖平易近太空夢的人類來說,可不是什么好處所。那么,我們只能與金星說拜拜了?

然而,美國宇航局的工程師們仍然想到了一個殖平易近金星的法子:在離金星概況約50千米的高空成立一個由漂浮的飛艇組成的殖平易近地。就像地球一樣,越往高處走,年夜氣就越稀薄。在他們所建議的高度上,金星的氣壓與地球概況的氣壓是近似的,但溫度仍然能達到75℃擺布,所以外面的情況很不適宜,不外飛艇內部可以借助于溫度調控系統來發生一個溫度適宜的情況。
若何實現這個斗膽的打算呢?早期的飛艇應該會是布滿氦氣的飛艇—在膨脹的氣球下面掛著一個船艙。盡管這并不是一個革命性的設計,不外這些氣球的概況將會籠蓋著太陽能電池板,可以從灑標的目的金星的陽光中獲取電能。這些氣球會以膠囊的形式發射到金星的上層年夜氣中,然后會在那邊起頭主動充氣,并在飛艇墜到地面之前能實時布滿并漂浮起來。
谷神星上的穹頂城市
谷神星坐落于火星和木星之間的小行星帶之中,是一顆直徑約950千米的矮行星。它的概況積略微年夜于阿根廷的河山面積。它是一個冰涼的年夜塊兒巖石星球,其概況上的重力只有地球的2.8%。

為什么有人想去這里呢?今朝來說,我們還沒有發現火星上有任何出格有效的礦物,但谷神星倒是太陽系中最富含礦物的地域之一。你可以在谷神星開采出鉑和鈀,這兩種金屬是價值連城的。更詫異的是,這個小小的巖石星體卻包含比地球還多的淡水,殖平易近者可以直接利用這些水,也可以把水改變為可呼吸的氧氣和可用作火箭燃料的氫氣。
不外,獨一能把谷神星變為人類殖平易近地的方式,是利用一堆穹頂。因為谷神星的年夜氣極為稀薄,我們必需在谷神星概況上罩一個透明的穹頂。跟著殖平易近地的擴年夜,這里的殖平易近者可以一個挨著一個地建造一堆內部相連的穹頂,直到整個星球上適宜的處所都被穹頂所籠蓋,就像一個龐大蟲豸的復眼那樣。
這種方式真的可行嗎?今朝對于我們來說,這個打算還很難很快地實施,至少很難達到那種建造規模。但我們早在地球上成立了一些封鎖生態系統來進行嘗試,例如位于美國的生物圈二號,位于俄羅斯的BIOS-3等。也許,谷神星上的穹頂城市不外是把這種手藝進行不竭地完美和提高。
月球上的混凝土家園
自從1972年阿波羅登月艙最后一次登岸月球今后,再也沒有人類拜訪過月球。月球是冰涼的,塵埃遍地,完全不適合人類棲身,但這并不料味著不值得我們回到這里。美國宇航局最新的一項研究表白,在月球上成立永遠殖平易近地的當作本出奇的廉價—僅僅需要年夜約100億美元,而不是之前大師假心猿意馬的1000億美元。美國宇航局利用現有的預算,就可以立馬開展這個項目。

并且,成立月球基地從經濟和后勤保障的角度來說都具有很高的價值。從月球上發射火箭會加倍廉價,火箭燃料所需的年夜部門的氫氣和氧氣都可以從月球南北極開采出的水轉換而來。并且,若是我們沒有把太空軍事化的話,那么月球可能會當作為太空旅游的中轉站。
如何在月球上成立一個永遠的殖平易近地呢?人們提出了良多設法,包羅充氣型的艙體,到在月表之下挖洞,再到在月球軌道上建空間站等,但最為瘋狂的也最為簡單的是成立一個混凝土家園。
1992年,一位材料科學家研究了一塊從美國宇航局帶來的月球巖石后,發現月球概況上已經堆滿了制造混凝土所需的一切。尤其是月球上存在年夜量的鈦鐵礦,里面含有鐵和鈦的氧化物。這位科學家還把一批月球巖石碾當作一堆粉末,并在幾個小時之內讓蒸汽經由過程它們,最終締造出了一塊混凝土,似乎比通俗的混凝土加倍堅忍。是以,在月球上建造一群混凝土建筑似乎不是什么難事。
泥球棲息地
1975年,美國宇航局對多種“自由空間”棲息地設計方案進行了可行性的切磋。“自由空間”棲息地是一種不拴在任何特心猿意馬天體上的而是直接在太空中搭建的棲息地。在他們提出的所有“自由空間”棲息地中,有一種棲息地是如斯的簡單,以至于它可以頓時就能實現—這就是泥球棲息地。

要理解泥球棲息地,請想象一條繩索兩頭各拴著一個球。每個球的直徑為22米,里面可以容納10小我。中心的繩索將有2千米長,而且整個布局將在每分鐘扭轉一次,如許球里面的人就感觸感染到近似地球上的重力。然后,在給每一個球的外面裹上年夜約5米厚的月球土壤,看成防輻射的樊籬。如許,你就獲得了一個考慮周全的太空之家。
泥球棲息地被視為可以或許為一個家庭供給一切所需的太空棲息地。它里面會有蒔植物的房間,還有能供給電力的太陽能電池板。而在繩索中心,它還有一個無重力的制造車間,殖平易近者可以在這里制造出建造其他泥球棲息地的材料。就像美國曩昔的西部開者一樣,建造泥球棲息地的前驅們可以把他們這里變為一座漂浮于太空中的城市。
木衛二冰殼之下的基地
近年來,木衛二已被算作太陽系內最有可能存在地外生命的處所。美國宇航局對這個設法是如斯當真,以至于他們正在籌辦開展一個無人深空摸索項目。該太空探測器將會環繞木星扭轉,并有45次的機遇從木衛二旁邊飛擦過去,如許就可借機探尋木衛二是否存在生命。他們但愿能在將來的十幾年之內實現這個項目。
不外,美國一家私家公司的設法更激進,他們并不想等著讓無人探測器來完當作這份工作,而是想在50年內把人送到那邊,并且這個前去木衛二的使命也是單程的,去了就不再回來了。

木衛二的概況溫度可低到年夜約-170℃,它還沒有年夜氣層(或極為稀薄),并且木星發生的致命輻射還不竭灑標的目的這顆衛星。為了降服這些問題,這家公司想讓他們的宇航員躲到木衛二的冰殼之下。在概況上建好一個姑且基地后,宇航員們將鉆過冰殼抵達下面較暖和的海洋之中,然后在海底下或冰層內制造出一個永遠性的氣泡,并在里面成立一個基地。
奧尼爾圓筒
奧尼爾圓筒是一個龐大的管子,直徑為8千米,長為3千米,它可經由過程扭轉模擬出重力來。理論上講,每個圓筒最多可容納1000萬人。
這種設法是美國物理學家杰拉爾德·奧尼爾在1974年提出來的。當然,他的設法在那時不外是被看成一個科幻小說的創作素材罷了。那時,人類才方才登上月球,立馬就考慮成立一個可容納1000萬人的巨型太空城,似乎是一件遙不成及的工作。
然而,正如經常所發生的那樣,科學正在敏捷追趕科幻。按照英國星際學會的闡發,我們今天就可以建造一個真正的奧尼爾圓筒。用來建造圓筒的年夜部門材料都可以從月球那邊開采,我們只要利用當前一些不太昂貴的航天器就可以把奧尼爾圓筒搭建出來。
小行星的泡泡宿世界
在奧尼爾圓筒這個設法被提出來的好久之前,美國宇航局的科學家丹德里奇·科爾就提出過一個近似的概念,被他稱為“泡泡宿世界”。奧尼爾圓筒的年夜部門建造材料取自于月球,而科爾的設法需要利用較多的金屬。

起首,我們必需找到一顆年夜部門都是金屬組成的小行星,最好是含有像鎳鐵一樣具有延展性合金的小行星。這很輕易找到,在我們四周就稀有以千計如許的小行星。下一步將是開鑿一條穿過小行星中間的地道,并標的目的地道里面注入水,然后操縱堆積起來的陽光熔化地道兩頭并把地道封鎖起來。然后再次操縱堆積起來的陽光,遲緩加熱這顆小行星并使得它的金屬體發生軟化,同時使得里面的水沸騰起來,如許液態水變為水蒸氣后會在軟化后的小行星內發生膨脹,發生一個中空的布局。
冷卻了今后,移除不需要的水,利用鏡子把太陽光反射到內部的中空布局里,并使小行星自轉以模擬出近似地球上的重力。如許,人們就可以在里面建造出一個太空家園。
畢格羅的氣球空間站
作為有史以來最昂貴的和最年夜的人造天體,國際空間站已經當作為人類前進的一個標記。它是由20多個國度介入的動用了跨越1600億美元的合作項目。自從2000年以來,宇航員們在國際空間站上對微重力、宇宙射線、生物手藝和暗能量等很多方面進行了開創性的研究。
面臨風光無限的國際空間站,美國拉斯維加斯房地產富翁羅伯特·畢格羅只有一個念頭:“我可以做得更好。”于是,他從本身口袋里掏出5億美元當作立了畢格羅宇航公司,來研發和建造一個貿易性的空間站。固然國際空間站是經由過程每兩年一次的發射在太空中一塊一塊地組裝起來的,但畢格羅宇航公司采用的方式更為簡單:把一個龐大的氣球塞進火箭的鼻尖里,一旦火箭抵達年夜氣層外,氣球就起頭充氣并形當作一個可以或許容納6名宇航員的空間站。

聽起來仿佛是一個挺激進的設法,但它倒是可行的。畢格羅宇航公司已經擁有了兩個在軌運行的氣球空間站模塊—創宿世紀I號與創宿世紀II號,以及一個與國際空間站毗連的畢格羅可充氣勾當太空艙(BEAM)。別的,畢格羅并不知足于只在地球四周開展營業。在將來,他的氣球空間站營業還會包羅殖平易近月球、成立火星基地以及進行深空探測等。
柯伊伯帶上的盤形城市
美籍英裔數學物理學家弗里曼·戴森要么是一個常識賅博的人,要么是一個瘋子。他曾獲得過很多科學獎項,但他的一些設法經常傾標的目的于跌出科學理性范疇之外。
他最聞名的設法之一就是戴森球,一個可以包裹一顆恒星的年夜型建筑布局,可以用來獲取恒星釋放出的年夜部門能量。但戴森也提出過位于太陽系其他處所的設計,出格是柯伊伯帶那邊—一個處于海王星軌道之外的彗星密集區域。

在該地域,彗星凡是會擁擠當作群,如許彼此拴住就可以形當作一年夜片的殖平易近地。正如戴森所構思的,一個位于柯伊伯帶的年夜都會將會是一個平展的、盤形的彗星調集,彗星之間被長長的繩子毗連起來,它們一路遲緩地扭轉,以此來連結繩子處于繃緊的狀況。
即使它們沒有拴起來,一個彗星也會頻仍地與其他的彗星擦肩而過,并且它們經常處在距離彼此150萬千米之內,這使得殖平易近者可以從一個彗星很輕易地跑到另一個彗星上。至于若何在冰涼的柯伊伯帶那邊獲取足夠的光和熱,戴森暗示,只要成立一個100千米寬的鏡子陣列就可以或許發生年夜約1000兆瓦的太陽能。
生物工程樹
想象一棵從彗星上長出的巨樹,它的根部填補了彗星內部的裂縫,它的樹冠形當作一種環繞在外的庇護傘,而它空心的樹干里棲身著熙熙攘攘的人類殖平易近者……接待再次來到戴森的怪異思維中。
1997年,戴森頒發了一篇題為“恒溫植物和凍干魚”的文章,里面提到了一項用生物工程革新的“溫室樹”來為人類殖平易近者供給太空棲息地的打算。在文中,他介紹了利用這種方式來殖平易近一顆彗星的步調—與很多傳奇的故事一樣,人類進入宇宙的路程將從一粒種子起頭。
按照戴森的描述,一旦這粒種子擊中一顆彗星的概況,它就會發展為一個龐大的恒溫植物,并且它是顛末生物工程革新過的,可以在冰涼的太空情況中只借助遙遠的太陽光即可保存下去。在那邊,這棵樹能長得出格年夜,最終形當作一個暖和的、封鎖的、布滿由光合感化發生的氧氣的棲息地。人類抵達這里時,可以在空心的樹干內安家。
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本文源自豪科技<科學之謎 〉 2017年第12期雜志文章
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