以火星移民計劃為目標,以NASA為首的很多機構和民營企業(yè)正在致力于技術的開發(fā)。作為讓人類移居火星的前一階段,有必要在火星上建立專家進行調(diào)查和開展產(chǎn)業(yè)的基地,但是科學頻道Kurzgesagt在一部動畫中解釋了“在火星上建立基地”是多么困難。
在進行火星殖民化之前,我們應該記住,火星是一個難以想象的環(huán)境。
火星上有極地冰蓋和大山谷,還有水,所以乍一看,它似乎是人類的宜居之地。
但是實際上,火星的地表是極寒的,是放射線照射下的沙漠。空氣有毒,人類無法呼吸。
本來火星并不是人們“想居住”的地方,初期進行火星探索的人會面臨很多課題,被迫過上壓力大的生活。
其中一個挑戰(zhàn)是火星的能量不夠。 火星離太陽較遠,太陽能只相當于地球的40%。 而且,由于沙塵暴,本來就很少的太陽能容易被減少。
由于沒有大氣層,火星內(nèi)部的溫度太低,即使有風力發(fā)電或地熱發(fā)電,也沒有足夠的能量。
因此,可以考慮“核能發(fā)電”的選擇。 然而,由于火星上無法輕易獲得放射性元素,核燃料和反應堆必須從地球上運來。
一旦設置完成,我們可以在幾年內(nèi)為周邊地區(qū)提供能量,但即使有能量,人類如果不能呼吸就會死亡。
所以這次是呼吸和空氣的問題。 火星的大氣密度只有地球密度的1%,其中大部分由二氧化碳組成。
因此,人們居住的地方需要加壓空氣,并充滿人工大氣,如氧氣和氮氣。
在這種情況下,有角的結構或平坦的墻壁會受到內(nèi)部和外部壓力差異的影響,因此住宅具有圓潤光滑的結構。 您還需要每次都能完美地工作的空氣閘,以保持高度的氣密性。
此外,由于火星的空氣密度低,磁場小,宇宙中一半的輻射直接到達火星表面。 火星表面的人受到的輻射是地球表面人的50倍。
在火星表面呆上三年后,輻射暴露量將超過上限,從而大大增加了患癌癥的風險。
為了避免這種情況,作為住宅的建筑物被冰凍的二氧化碳覆蓋。
此外,如果能用泥漿覆蓋,保護效果會更高。
如果是上述結構的話,大多數(shù)住宅都會變成沒有窗戶的隧道。
堅固的結構不會阻擋所有的輻射,但人類可以長期生存。
即使住宅是完美的,一旦你出去,沒有什么可以保護你,所以大多數(shù)外部探索將主要由遙控機器人完成。
然而,火星上的沙塵暴比地球的顆粒小,所以沙塵進入機器人內(nèi)部時,它會破壞機器。
此外,由于不可能完全去除太空服上的沙塵...
一旦你從外面回來,你一定會把沙塵帶到你的住所。 火星上的土壤含有高氯酸鹽,對人類有毒,如果經(jīng)常暴露,就會死亡。
然而,如果太空服被保存在建筑物的入口處,這個問題就會得到解決。
“食物”仍然是一個問題,因為能源和安全的空氣已經(jīng)得到保證。
在水方面,在火星南極和北極等有冰的地方建立基地很容易。
種植植物作為食物是一個很大的挑戰(zhàn)。 火星土壤是堿性的,不含種植植物所需的氮。
在種植植物之前,我們需要凈化火星上的土壤,這在技術上是困難的,而且成本很高。
凈化后,土壤被生物廢物施肥,生物最終生長。
由于這些過程需要大量的時間和精力,因此很可能采用水培方法,將水產(chǎn)養(yǎng)殖與水培相結合。 通過這種方式,蔬菜和魚可以一起獲得。
然而,即使上述許多問題得到解決,仍然存在一個根本性重大問題,即“只有地球的38%的引力”。
較小的重力會削弱一個人的肌肉和骨骼,并可能導致心血管問題。
這個問題將來可以通過開發(fā)旋轉(zhuǎn)式住宅來解決,但目前我們別無選擇,只能進行運動,以免肌肉和骨骼衰弱。
此外,在殖民化進程中,船員們每天都會被困在一個沒有窗戶的房間里,面對著同樣的面子,在幾乎沒有與外界接觸的狀態(tài)下進行同樣的例行任務。由于火星上的生活環(huán)境可能會對人產(chǎn)生不良影響,所以船員們可能會使用模擬器提前進行他們是否能忍受生活的測試。
而且,在火星上構筑最初的基礎設施的工作,應該是非常辛苦的工作。只有優(yōu)秀的、堅定意志的人們才能前往火星。
最初制作的火星基地,只要資源、核燃料、機器零件、船員等從地球發(fā)送,預計至少會使用幾十年。
令人擔憂的是,由于地球和火星相距數(shù)百萬公里,以太陽為中心的繞行時間不同,因此從地球到火星的時間每兩年才到來一次。 換句話說,如果火星出現(xiàn)問題,在時機到來之前,我們不能從地球上派人來幫忙。
在火星上建立基地是人類從未面對過的艱巨任務。 然而,一旦火星殖民化,將開創(chuàng)許多可能性,包括行星際旅行和在火星軌道上發(fā)展工業(yè)。 去火星需要付出努力,但是值得的。