外星殖民的偏見——地面主義

1969年,科幻電視劇《星際旅行》有一集出現有趣的一幕:地球上造瞭一座飄浮於天空的城市,名叫思隹特斯(Stratus,意為雲彩),城裡居民優越感十足,瞧不起那些生活在地面上的人。這種偏見可稱之為“天空主義”。

外星殖民的偏見——地面主義

外太空殖民的“地面主義”

今天,現實中不少人積極倡導人類應該向外太空殖民,他們可能正受到與虛構的思隹特斯居民所持相反的偏見——“地面主義”的誤導。即是說,隻有當人類踏上另一個星球堅實的地面,能落腳在那裡生活,殖民才有意義。

來舉一個小小的例子,就知道人類其實是十足的地面主義者。不借助任何資料,不上網探索,你能答出乘坐阿波羅10號宇宙飛船前往月球的宇航員都叫什麼名字嗎?

1969年5月美國宇航局探索月球,發射阿波羅10號把宇航員斯塔福德、楊和塞爾南帶到瞭月球軌道。在繞月飛行過程中,斯塔福德和塞南又乘坐代號“史努比”的登月艙,飛到離月球表面不到16千米的空中。他們詳細考察、記錄,為阿波羅11號登月做瞭大量準備工作。正是在此基礎上,兩個月後阿姆斯特朗和奧爾德林才成功登上瞭月球。無疑,斯塔福德和塞爾南的任務取得瞭巨大的成功,打破瞭當時的許多世界紀錄。但是,他們沒有踏上月球,沒有在月球地面上行走,也沒有在上面插國旗……似乎被世界遺忘瞭。

火星的地面主義不現實

將近半個世紀後,在地球之外建立人類殖民地——這一設想引起瞭熱烈反響,甚至有人已付諸實施。不是那種類似國際空間站的地方,而是真正的殖民地,人類可以在那生活、繁衍並發展起來。美國億萬富翁馬斯克目前正致力於在火星上建造一個人類聚居地,這一目標得到瞭許多不同組織,尤其是火星協會的認可。

若論人類對太陽系行星的探索,火星首當其沖,在上面所投入的任務、資源的數量遠遠超過對其他潛在殖民地的探索,比如金星、木衛二。若論文化中的星際元素,人類對這顆“紅色星球”的關註有很長的歷史。許多科幻類小說、電影故事都發生在火星上,在想象中的火星殖民地或火星任務中發生。事實上,人們也認為它很可能會發生。

2015年,科幻電影《火星救援》描述瞭人類在火星上執行任務時的場景。從科學上講,這些場景都非常準確、真實,當然除瞭一件事,即現實版火星殖民中,開始時人類隻能生活在深深的地下。生活在火星地下堡壘,將是未來人類殖民火星的真實寫照,除非人類改造火星,使其環境地球化。從科學上講,改造是有可能成功的,但需要幾個世紀,因此最初幾代殖民者都會生活在深深的地下。

殖民火星,除瞭輻射,還有更難突破的重力問題。在火星上,人的體重隻有地球上的38%,這會引起骨骼、心血管系統和其他身體系統功能失調。若不解決,宇航員前往火星再返回地球會面臨危險。即使解決,這種情況可能也會使火星不適合傢庭移民,也不適合渴望在火星繁衍,創立宗族的人。一方面因為在火星上長大的人幾乎不可能再到訪地球,身體無法承受原來2.6倍的重力;另一方面是因為目前還不清楚在火星0.38G的重力環境下,人類的生育能力是否依然照常,懷孕是否還能正常進行。

另外,火星上還有其他問題。火星地面覆蓋著一層含高濃度過氯酸鹽的泥土,對人類和植物是有毒的,如果不清除將無法生存。雖然火星的低重力和稀薄的大氣,對於升降宇宙飛船有利,但是無法提供適合人類生存的大氣壓,而且它還容易揚起灰塵,甚至刮起巨大的沙塵暴。

金星的天空主義更現實

因此,有少數人強烈地主張放棄火星殖民,當以金星取而代之。2003年,這一想法得到瞭正式考慮,美國國傢航空航天局的蘭迪斯發文,聲稱可以在金星大氣層中建立殖民地,即飄浮的空中之城。

人們普遍認為,太陽系中最像地球環境的是火星,但這隻限定在可見的火星地表環境(典型的地面主義)。但若換一個角度來看,或許金星更像地球。

外星殖民的偏見——地面主義

金星大氣層主要是二氧化碳和硫酸,溫室效應非常顯著,導致地表溫度很高,能熔化鉛(熔點327℃),像火爐一樣。海平面大氣壓是地球上的92倍,曾有少量幾個試圖降落的俄羅斯探測器被壓爆,而且爆炸後它們就因高溫而熔化。誠然,若考慮地表,金星確實一點不適合殖民,但若放眼天空呢?恰恰由於大量二氧化碳氣體,建造天空殖民地才更有可能。

準確地說,更像地球環境的是金星大氣層約50~60千米高的地方。二氧化碳比氧氣和氮氣(構成我們呼吸的空氣)重,主要集中在50千米以下的大氣。這也意味著隻要用普通的空氣就可使飛艇上浮到距地面約50千米的高空,既可以擺脫地表的“火爐”,又能提供接近地球海平面的大氣壓。另外,相對金星整個大氣層,這個高度也足夠低,其上大氣層還能抵禦大部分太空輻射,使50千米高空的輻射和地球上的大致相當。

但也面臨兩大主要問題,一是溫度。50千米高空的溫度仍然有點高,大約是70℃。因此,為降低空調降溫的電能消耗,飛艇內可充入一部分氦氣代替氮氣,從而上升到52.5千米高空,這裡溫度適宜,約是25℃。然而缺點是太空輻射增加,大氣壓力降低,因此最後可能會在50至52.5千米之間的某個高度進行折衷選擇。

第二個問題是腐蝕。金星大氣中含有大量硫酸,飛艇及空中殖民地的外層必須用特殊的工程材料制成,抵禦硫酸腐蝕。

最後考慮到與地球的距離,金星仍比火星更有優勢。利用化學推進器,人們乘坐宇宙飛船需100天左右到達金星,而到達火星則需150~300天。另外與火星相比,金星離太陽更近,能提供更多太陽能。

綜合所有因素,金星可能更有利於外星殖民,隻要人類能設計出防腐蝕的飄浮城市,並與宇宙飛船順利實現對接。當然,也許更重要的是,人類需要克服“地面主義”的偏見心態。

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