火星和月球哪個更適合成為人類第一個外星永久殖民地?
不是科考站之類的科研機構,而是較大的超過5000人的永久殖民,主要考慮如何能帶來經濟效益以便為以後的太空開發鋪路。
拉格朗日L4、L5點比月球、火星都適合。
月球坑爹在一天等於地球上一個月,這給人生活作息和利用太陽能都帶來不便。火星相對遠,沙塵暴也阻礙太陽能的利用,還會影響設備壽命。那稀薄的大氣層很坑人,一方面導致降落需要熱防護系統,一方面又因為稀薄低導致降落傘等氣動減速效果差,增加了風險。此外火星上可能存在或者可能曾經存在生命也是嚴重的潛在生化污染風險,NASA計劃用4級生化安全等級(和埃博拉病毒同等待遇)設施處理以後從火星獲取的樣本。
太空殖民先驅——普林斯頓大學物理教師吉拉德·奧尼爾提出用月球、小行星提供材料,在地-月拉格朗日L4、L5點建太空殖民地最合理。
拉格朗日L4、L5點是太陽-地球引力平衡的位置,非常穩定,無需任何推進劑就能永久保持位置。同時有永遠不間斷陽光照射,可以充分利用太陽能。因此非常適合發展太空殖民、太空工業,然而有點遠。
幸運的是地球-月球之間同樣存在拉格朗日點,地球-月球拉格朗日L4、L5點也很穩定,而且從地球去地-月拉格朗日點所需能量和去月球軌道差不多,遠低於去月球表面。地-月拉格朗日點和日-地拉格朗日點的劣勢在每個月光照可能有極短時間被地球遮擋。
地-月拉格朗日點見下圖,太空殖民是地-月拉格朗日點,不是日-地拉格朗日點,之前我打錯了。
從近地小行星和月球獲取材料在L5、L4點建巨型空間站作為太空城市、太空工廠在短期內無疑是最佳選擇。這樣的空間站每個可容納的人口至少上萬,甚至可以有幾十萬、上百萬。太空殖民空間站能輕鬆提供提供巨大的宜居環境,內部連續打空間可能會比月球、火星上的城市寬敞(微重力下施工方便),通過緩慢的旋轉模擬人工重力。從技術上而言不存在什麼問題。現在空間站建的那麼小是因為受限於運載火箭整流罩容積和發射成本。然而當用上了月球、近地小行星的資源就不存在那些限制了。
奧尼爾教授認為L5點太空殖民社區巨大而舒適的居住面積、豐富的資源、無限的能源(太陽能)將會有效解決地球上領土爭端、資源糾紛、人口爆炸等問題。我覺得把高污染工業搬上太空也能有效保護地球環境,微重力、高真空、無限能源等對工業的價值更不用多說。
主流太空殖民空間站構型主要分三種:斯坦福圓環、奧尼爾圓筒、伯納爾球體,我個人認為「斯坦福圓環」構型最適合初期萬餘人左右、中小規模殖民。而伯納爾球體則更大一些,適合數萬乃至更多人生活。至於奧尼爾圓筒更適合幾十萬乃至更多人居住,這些空間站的質量可達幾百萬甚至上千萬噸。下面貼一些圖。
斯坦福圓環構型
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伯納爾球體構型
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奧尼爾圓筒構型
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有人可能覺得太宏偉難以實現,請想想現在人類在有重力阻礙的地球上就有各種令人驚奇的巨型工程,何況在引力抵消平衡的L4、L5點?碳纖維、碳納米管等新材料的發展成熟會讓實現起來更容易,至於透明部分就用堅硬的三氧化二鋁(藍寶石)。輻射屏蔽則是月球、小行星土壤,這些物質同時還能作為流星撞擊的防護層。在空間站足夠大的情況下,其大氣本身就能起到一定輻射屏蔽作用,日夜循環則是反射鏡的開閉實現。食物、氧氣、水等自給自足,產業則是太空工業,包括製造業(高真空、微重力優勢以及建造組裝大型飛船)、建築業(建造其他空間站包括給地球輸電的巨型太陽能發電衛星、服務業(飛船休整、旅遊等)。
在上世紀70年代奧尼爾教授曾認為20世紀末、21世紀初就能初步實現建太空殖民空間站,然而因為太空梭經濟上的失敗導致這夢想不得不暫時擱置。可以想見,當完全可重複使用發射系統實現廉價的天地運輸,太空殖民空間站無疑會再次變得誘人,不再是空想。至於誰投資,我覺得這性質類似於國家建新城市、特區,本身也屬於人造國土。而月球的地位是工業、礦業中心,不會有大規模殖民。
有人覺得材料運輸貴會增加成本,實際上奧尼爾教授提出在月球上用質量加速器(可以說是大口徑電磁線圈炮)把月球開採的礦物發射到拉格朗日點,由機器人用特殊裝置捕獲。同時質量加速器也能作為近地小行星拖船的引擎,通過發射小行星上的土壤、岩石等物質產生反作用力從而實現變軌,推到L4、L5點用於建設。人工方面,大量使用機器人干也不貴。
更妙的是目前已經發現地球也有準特洛伊小行星—— 2010 SO16 、 2010 TK7 就在日-地L4、L5點附近,以後如果從地-月拉格朗日點擴張到日-地拉格朗日點的話可以就地取材了。我相信這樣的小行星以後會發現更多的。
有人問在拉格朗日點能放一個還是更多空間站?對於這個問題請搜索特洛伊小行星就知道了,特別是木星特洛伊、海王星特洛伊小行星群,都在其和太陽的拉格朗日L3、L4、L5點上。最大的木星特洛伊小行星直徑超過200千米,比星球大戰的死星還大,海王星特洛伊小行星里也有個頭超過200千米的。特洛伊小行星數量非常多,據估計直徑超過1千米的木星特洛伊小行星達100萬顆。海王星特洛伊小行星的數量可能也毫不遜色。所以不用擔心空間站擠滿,至少幾萬個城市級大型空間站肯定沒問題。至於空間站之間乃至其他原因可能導致的極其微弱擾動,可以用太陽帆修正,無需任何推進劑。
此外簡單的想一想,如果L3、L4、L5點的物體容易受擾動而互相碰撞,那木星特洛伊、海王星特洛伊小行星群早就撞的合併成行星了,而不是依舊是無數小行星。下圖是木星特洛伊小行星示意圖,注意也根據位置分成三群,分別對應L3、L4、L5點。
NASA計劃於2021年發射的露西號飛船就是前往那裡的(下圖)。奧尼爾的殖民空間站可以看作人造地球特洛伊小行星。
有人說生產光伏電池的污染和成本問題,其實在外太空還能用更廉價容易製造的光熱發電。用鍍鋁的聚合物薄膜製成巨大的反射鏡,聚焦陽光去燒水或者液氨成蒸汽推動渦輪機發電也可以加熱斯特林發動機的熱端發電。這相對容易製造,3D列印加數控機床就行。在地球上大型太陽能發電站基本也是光熱而不是光伏發電,國際空間站前身自由號空間站就考慮過光熱發電,當然那是基於斯特林循環而不是燒蒸汽(蘭金循環),雖然效率不如燒蒸汽驅動渦輪機但是能更小巧,見下圖。
下面是我簡單翻譯的NASA的太空太陽能熱蒸汽發電系統示意圖
下面是地球上的聚光太陽熱發電,用反射鏡聚焦然後燒水驅動蒸汽渦輪機發電而不是光伏電池。
有人覺得這光熱發電很龐大笨重,那請看下圖,NASA研究的用在空間站上的蘭金循環聚光太陽能熱發電系統,桁架粗細和國際空間站差不多,感受一下究竟大不大。
關於水源的問題,目前已發現月球兩極隕石坑裡有數以億噸的冰,這是最佳的來源。從主帶小行星搬運也不是不可能,由於太空中只有輻射傳熱,用多層高反射率隔熱薄膜裹住富含冰的小行星拖過來就行。
關於小行星採礦,NASA有個小行星重定向任務( Asteroid Redirect Mission ),某種程度上也能算小行星採礦的試驗,捕獲近地小行星上的巨石運到月球附近。可惜今年年初預算被砍,不過技術上真的沒任何問題。
有人一再問為啥不建月球?因為從近地軌道去L4、L5需要4100米/秒的速度增量,而從近地軌道去月球表面則要6300米/秒速度增量,整整多了2200米/秒,這意味著需要消耗更多推進劑。此外從月球表面起降也需要起落架、相對強的引擎,意味著高效率低推力的離子推進器無法直接抵達月球表面,但能抵達L4、L5點。並且無論從地球還是月球去L4、L5點都比較經濟。可以說有利於從地球運設備運人,也有利於利用月球開採的礦物。而且不受日夜變化,每月只有極短的時間被地球陰影遮擋(相當於月食)平時都能使用充沛的太陽能。在月球的話一個月里有一半時間連續見不到太陽,也就是月夜。舒服嗎?此外居民區一定要建在採石場、水泥廠等建材生產設施旁?月球相當於工業區特別是礦區,L4、L5相當於定居點。
和需要同等速度增量抵達的繞月軌道相比,由於是引力平衡抵消點所以L4、L5非常穩定,無需維持,而在月球軌道則受引力擾動和月球極其稀薄的大氣影響就不穩定,需要推進器點火修正、維持否則早晚墜毀在月球上。
建設並且維護天基巨型太陽能發電系統也是L4、L5城市群的重要業務。天基太陽能發電站是一種輕巧的超巨型結構衛星,長寬數以千米計。每個巨型太陽能發電衛星輸出功率至少5000兆瓦,超過著名的胡佛大壩( 1345兆瓦 )太陽能發電衛星的電力通過微波或者激光來無線傳輸到地面,理論上效率能超過60%。波束和地面接受系統經過優化不影響環境保護,人站輸電波束中心都沒事。
這能很好的解決地球上的能源問題,也讓偏遠地區包括海島能從天上接電,無需自備發電機或者拉長長的電網。當然這些太空太陽能發電衛星用月球上材料建造。下圖就是月球上用來發射礦物到太空的質量加速器(巨型電磁炮)。
最後總結強調一下拉格朗日L4、L5點殖民的優勢
1交通方便最省力,需要的速度增量和地球前往月球軌道差不多,比從地球去月球表面著陸低的多,更不要說跟去火星比了。這能大大降低運輸成本,更好的是從月球去L4、L5點也非常方便,有利於月球礦產的運輸,可以說從L4、L5去月球、去地球都容易,如同交通樞紐一樣。具體關係見下圖,當然L5是指地-月拉格朗日L5點
2.有幾乎不間斷的日光照射,不受日夜和惡劣天氣(例如火星上肆虐的超級沙塵暴)影響,提供了充沛而免費的能源(太陽能發電),有助於生活和生產,當然這是遠一些的日-地拉格朗日點,而地-月拉格朗日點還是會有極短時間被地球陰影遮擋的影響(相當於月食,時間自己感受),但比月球、地球的日夜變化好很多很多了,請問誰喜歡每個月連續15天白晝再連續15天黑夜?空間站居住區的夜晚用反射鏡的開合實現。
3.不用擔心各種例如地震、滑坡等破壞巨大的地質災害影響,月球就有力道不小的月震。
4.微重力環境下便於建設施工,微重力和高真空本身也對製造業例如、蛋白質晶體、半導體晶元、冶金等非常有價值,可以輕鬆生產地面乃至月球無法生產的獨特高質量產品。這方面不難查,月球火星表面不是失重。
5.無需擔心潛在地外生物感染危害,火星上因為可能存在或者可能曾經存在生物,而存在微生物感染危害人生命健康的風險(想想埃博拉恐怖不恐怖)。
6.在合適的半徑和轉速的情況下,巨型殖民空間站居住區的模擬人工重力和地球相同,都為1G,而不是火星和月球的低重力,有助於健康避免骨質疏鬆等問題。自旋產生的模擬人工重力無需燃料維持,慣性永遠轉動,因為沒有阻力。
7.可以任意擴大面積,用小行星和月球的礦產建空間站不佔用任何星球的土地,太空的空間很大,能放數不清的空間站。
8工業無需擔心環保問題,哪怕是最危險的核廢料在高真空、荒無人煙、浩瀚的太空中也危害不了生物圈,真空無法燃燒,泄漏的污染物也會被太陽風吹出太陽系。
9.大規模太空工業有助於以後進一步開發宇宙,特別是殖民空間站積累的經驗可用於恆星際飛行的世代船上。使得人類離開太陽系定居其他恆星的行星。
10.通訊方便,無需中繼衛星,始終能對著地球,也不存在明顯的難以忍受的通訊延遲(火星距離遠就有嚴重的通訊延遲)
當然是火星,火星和月球相比優勢太明顯了。
- 有大氣層,大氣中有豐富的二氧化碳(製造燃料、提供植物進行光合作用);
- 有水資源,昨天 NASA 也剛剛宣布了在火星上發現了液態水;
- 溫度更加適合,火星的溫度範圍在 -143℃~30℃,而月球由於無大氣,和太空環境類似(夜晚很冷,白天很熱);
- 晝夜更替和地球類似,一天 24 小時 39 分鐘。而月球由於潮汐鎖定,公轉周期等於自轉周期,一天約等於一個月;
- 火星比月球更大,能容納的人口更多;
- 火星離小行星帶很近,可以從小行星中獲取資源(包括金屬、水等等);
- 從火星出發進行外太陽系開發更為方便。
如果要進行地球化工作,也只有火星能夠勝任。
- 火星質量比月球大得多,因此補充大氣後氣體分子的逸散速率比月球小得多(當然不能和地球相比);
- 火星兩極有常年封凍的水冰和乾冰,如果把這些都融化的話(扔核彈、太空聚光鏡等方法),可以為火星補充不少的資源。相比之下月球表面就相當貧瘠;
- 火星的質量比地球小,因此太空電梯更可能最先出現在火星而不是地球。一旦火星上的太空電梯建成,其相對於地球的太空優勢將會基本確立。
首選火星,毫無疑問。不說廢話,上乾貨。
先進行一下兩顆星球的基本數據對比:
火星有大氣層(雖然密度不到地球的百分之一,但畢竟是大氣層),一天是24個小時多一點,日間溫度是零下50攝氏度至零上10攝氏度,重力將近地球的40%。
月球沒有大氣層,一天有672個小時,日間陽光直射處溫度超過100+,夜間溫度可以低到零下180——白天連液態水都待不住,晚上再冷點就可以將氮氣液化了。
如果說長時間的低重力環境可能會造成骨質流失、腦部供血過多之類的問題,那麼請注意,地球的重力是火星的2.6倍,而火星的重力還是月球的2.4倍。
換你,你願意去哪個星球?
然後,讓我們討論一下殖民地的建立。
月球上有聚變用的氦3,然而我們什麼時候能做到可控核聚變?而移民火星,完全是現有技術就可以做到的事情。
要知道,不管一顆星球的資源儲量有多麼豐富,有一件事是必須考慮的——開採難度。
在一個最低氣溫快可以製造液氮、而且沒有絲毫大氣層的環境下……考慮一下機器運轉環境吧,拜託。更別提居住環境了。
人類的生存,在火星上比在月球上簡單太多了,而且除了開始階段以外,並不需要太多來自地球的支援。
首先,是水——火星上有充足的水,而且不只是兩極地區的大塊冰層。
在兩次海盜號的登陸地點,從最表層10厘米隨機取得的土壤里,都發現了占質量1%的水。考慮到地表土壤是土層最乾燥的部分,而且測試過程只是30秒的加熱,以及樣品在測試前已然在15攝氏度的乾燥環境中放置了好幾天——1%的結果已經很不錯了。
要知道,火星上非常常見的蒙脫石黏土,能夠吸收占自身重量百分之幾十的水分。多烤烤,總能烤出不少結合水。保守估計,最容易得到的表層火星土壤中,都有著4%的含水量。
在月球上,你能找到這些?
烤土取水需要大量的能量,有趣的是在火星上這一點都不難以解決。
能量怎麼來呢?
行星際殖民的最初期能源,以我們現在的科技水平設想,無疑是化學能源。
火星上有取之不竭的二氧化碳。這意味著只要你帶上幾噸液態氫,就可以用二氧化碳和氫的反應,製造出甲烷和水。6噸液態氫,足以製造108噸甲烷——而且這個反應的副產物是氧氣和水,用途有多麼重要你懂的。
月球上你給我找一點點能夠立刻派上用場的資源來看看?
而且這一步驟完全可以在人登上火星之前,用機器人和一套小型自動化工廠先工作起來。這意味著到了火星之後,初期的殖民者立刻就可以開始使用火星本土產的電力、水、氧氣。而且考慮到第一批殖民者很可能需要經常返回地球,那麼製造出來的甲烷又足以作為宇宙飛船的推進燃料……
立足腳跟之後,什麼形式的能量適合用來作為長期能源供應?
太陽能,對不對?這在太陽系內是真正的取之不盡用之不竭。
而火星上的表層土壤,最常見的材料就是二氧化硅。從地球上多帶一些碳粉,拿去火星與土壤里的二氧化硅加熱,便可以得到硅了。當然,這樣做純度還不夠,不足以製造太陽能板。所以你需要將粗硅放在熱氫氣里過浴,得到硅烷。然後再將硅烷高溫分解——然後就可以得到太陽能板和計算機晶元的原材料了。
另外,這個反應的中間產物硅烷還有一個特性,那就是它可以在二氧化碳里燃燒,產生大量能量……對了,之前我們說火星大氣中占份量百分之九十多的免費氣體是什麼來著?
嗯哼,下一步是什麼來著?
討論一下初期基地的建設材料吧。
火星的土壤中還含有大量的鈣和硫,在化學上以石膏的形式存在。已經有實驗證實,僅僅是將火星土壤弄濕再晾乾,硬度就可以達到比地球上的常規水泥的一半多。要是加水烘烤,你就得到了火星基地的初期建設材料——某種火星特產的紅磚。不用擔心浪費水,反正烘烤的過程中水分都會乖乖跑出來的。
不過因為這種紅磚的抗張力較弱,所以你需要採取一種加壓的建築結構,比如羅馬式拱頂。但這樣更有種古典的美感,不是么?再加一層塑料膜防止氣體滲透,初期的火星基地就OK了。
順便一提,大氣中的二氧化碳可以用來製造塑料,但還是需要純氫氣。可以預想,氫氣會是火星殖民地最重要的戰略物資。除了從地球上帶氫氣以外,兩級冰蓋大量的水分,可以用來製取氫氣——放心,太陽能電池板徹底鋪開之後,可以提供足夠的電力。
在初期的基地建設過程中,我們還需要大量的金屬材料,比如銅——火星上有許多,而月球上貌似並沒有。這個無需多說,因為據我所知銅好像是人類常用的金屬中最容易冶煉的了。
還有鐵。在火星的重力環境下,鐵的韌性和硬度不變,而重量卻降低到了近乎於鋁的程度——妙極了。然後,火星為什麼是紅色的呢?因為那整個就是一大號赤鐵礦!
金屬、塑料、玻璃、陶瓷……各種材料都可以在火星本地生產,無需從地球運輸。相比於月球,這個怎麼樣?
而且還是那句話,火星的氣候環境比月球溫和得多,可以預想,各種化學反應和工程建設的難度也要低得多,至少是以目前人類的技術手段就足以解決的。
在月球殖民和在火星殖民是兩種完全不一樣的思路。在月球上殖民,你需要從地球上運過去大量的工業材料和生活物資;在火星上殖民,你就要把自己當做一個火星人,盡量用手頭可以找到的東西解決問題……
對了,剛才說什麼來著?生活物資?
我們再來說說火星上的土壤。
之前說了土壤里有這個有那個,難道火星土壤比地球土壤還要富饒?
恭喜你,答對了。
磷、鈣、鎂、硫、鐵、錳、鋅、銅……各種元素,火星土壤的含量都比地球的含量更高,而且往往不止一兩倍。除了鉀的含量少了許多,以及氮的含量難以測得,其他元素都沒有任何問題。僅缺的兩三種元素也可以從地球帶去然後循環利用,而其他的許多種元素則不用擔心。
還記得么?《火星救援》里的男主角可以在火星上直接種土豆來著。
對有機物來說最重要的是哪三種元素?氫、氧、碳、氮。剛才已經說過了,碳氫氧這三種是大量存在的。
以前的火星探測活動中,科學家們並沒有將注意力放在氮元素上,不過去年年底的消息,好奇號探測車發現了生物可直接利用的氮元素(硝酸鹽形式),而且含量不少。
嗯哼,跟月球比一下……算了,沒法比。
月球上不僅缺乏生命必需元素,工業上需要的金屬也缺了許多。而火星,簡直就是個為人類準備的工業和農業基地!
就算是說到核聚變材料……火星上有五倍於地球的氘。
而且相比於月球,火星的最大優勢是——只要地球初期好好推一把,在那上面一個高科技小社會是可以自給自足的。
自給自足。
自給自足。
自給自足。
重說三……然後,這篇答案也就差不多。
答案中涉及到的數據基本都來源於《趕往火星》這本書,作者是著名的火星專家羅伯特·祖布林,推薦去看看。
然後,我所在的星巴克要打烊了,店員在催我滾蛋。所以不多說了,就這樣吧。
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時隔將近一天之後的更新:
首先,再次聲明,這篇回答是根據祖布林的《趕往火星》寫成的,基本上每一個數據和方案都是從書里查到的,包括殖民火星、建設基地、利用資源……我沒有虛構任何東西,我只是腦洞和資料的搬運工。如果有疑慮,如果對這個問題真的感興趣,請去看書,謝謝。
如果一定要我放一堆公式和計算結果上來,當然不是不可以,問題是大多數人其實不怎麼看那些。如果真的感興趣,為什麼不自己看看那本書呢?不願意花錢的話,網上也可以下載啊。
至於這本《趕往火星》的作者——【羅伯特?祖布林(Robert Zubrin),美國著名航空航天工程師,先鋒航天公司總裁,曾任洛克希德?馬丁航天公司高級工程師。】
對於這本書的評價,阿瑟·克拉克親自寫了序言。卡爾·薩根則表示:「祖布林幾乎單槍匹馬地改變了我們在這個問題上的想法。」
要是連卡爾·薩根是誰都不知道那我真的沒什麼可說了。
評論區里有那麼幾位冷嘲熱諷的朋友,然而提出的嘲諷卻大都讓我啼笑皆非。比如甲烷化反應都不知道的同學在質疑我是否學過中學化學,比如我確實說了加熱二氧化硅得到硅,但之後也說了要在熱氫氣里過浴,而且另外還需要製備硅烷以提純……總之,請把乾貨拿出來。我可以擺出我寫的所有信息和數據的可靠來源,請質疑的朋友也擺出同樣可信的資料。
認真提出意見總是要冒著被噴的危險,而噴人者卻往往無需為其言論的可靠性負責……也罷,隨便吧。
最後,放一篇還算應景的詩在這裡吧:
從此以後,
我向太空張開自信的翅膀,
不畏水晶或玻璃的藩籬,
我劃破長空,
朝著無限翱翔。
我從自己的世界飛往其它世界,
探索永恆之域,
其他人只能遙望的地方,
我將遙遠的路途拋在身後。
-------------喬爾丹諾.布魯諾給高票答案補充幾張圖,僅僅從景觀和地表形態來說,也是火星更接近地球啊。很多火星照片看了,讓你以為自己身處地球的乾旱地區:
火星上的三星連珠,木星金星還有……地球
火星落日:
火星日食(火衛二擋在太陽前面)
實際上不能全擋住,連續看是這樣的景象:
俯瞰火星上的沙塵暴。
乾旱的平原:
近距離看遠方的小旋風
當然看視頻更有感覺(可恨知乎不許gif,請點下面的鏈接看動圖)
火星上跑來跑去的小塵卷
誠然火星的條件比地球上的極地或戈壁還要惡劣,但哪怕是從直觀感受來看,這也是一個可以讓地球人「理解」的星球,不是一團火焰也不是一團氣體,不是從裂縫裡噴出粘液的冰球,地表也沒有明晃晃的金屬或酸液,更別說地表下很可能有凍結的水。可以說,就人類目前可以期望的技術條件,火星是唯一能建立長期基地的地方。這好比相親,雖然火星姑娘未必長的有多漂亮,脾氣也未必有多好,但她起碼是個人,而其他相親對象甚至都不能保證是兩條腿兩隻眼睛,你的選擇不言而喻。
相關回答:一個行星要在什麼情況下內核會停止,怎樣才能再次活動起來? - 馬前卒的回答
我很懷疑太陽系內是否有「外星永久殖民地」這種必要
如果你獲得在太陽系內移民的能力 那肯定有太陽系內貿易的能力
而貿易看稟賦和相對優勢
除非生物學革命使得糧食生產完全離開農業 靠聚變合成之類 否則地球怎麼看都是太陽系內最適合農業生產的 自由貿易情況下 其他行星不會自己生產糧食 而是從地球進口 行星作為富礦或者工業基地
這樣行星肯定狂攀自動化科技 工人越少越划算
結果最後大家主要人口還是住在地球 其他行星與其說是殖民地 不如說是農田和廠房 除了少量維護人員常駐 其他人頂多是來上班、出差的
而太陽系內真正人口聚集的地方不是殖民地 很可能是物資中轉站之類的地方 這種地方一般喜歡建在各種拉格朗日點
所以第一個「外星殖民地」可能不在月球 也不在火星 而是同步軌道站、地月拉格朗日空間站、火星高軌道空間站之類純粹人造的太空港口城市 零重力才有高吞吐量 月球和火星表面反而沒多少人口 畢竟聚變時代 質量即資源 而太陽系行星質量的大頭在木星 要開發也是開發它 往火星表面移民實在沒啥卵用 火星表面大概長時間是美國狂野西部那種趕腳
另一種情況 糧食生產真的完全脫離農業 靠碳氫氧合成 那基本上你有一個聚變發動機和完善的碳循環系統 那人類可以在宇宙任何一個角落建立殖民地 人類會一窩蜂跑到資源密集的行星軌道上封邦建國 類地行星都成了後娘養的了就
我個人認為是火星。理由如下:
移民的最大問題是如何自給自足。特別是最早期,建立一個可以生產食物和維持適合小環境基地是最為關鍵的一步。
馬特達蒙在火星上能活下來的原因就是他懂得如何種植和生產土豆。
馬特達蒙在火星種土豆
那麼生產所需要的食物最關鍵的是:水分,光照,土壤養分。
光照對於最初的殖民基地來說也許不是大問題,因為如果有核動力反應堆的話,人工光照可以滿足需求。那麼,土壤和水如何解決呢?
第二是土壤:
這個報道已經很多了,電影中。荷蘭Wageningen University的學者Dr. Wamelink和他的團隊自2013年起就開始在仿月球土壤和仿火星土壤上都嘗試重視作物(註:我母校的團隊)。目前為止,包括番茄在內的多種作物都種植成功並收穫果實(註:番茄和《火星救援》中的土豆同屬茄科,所以電影中的這個情節特別真實。其他成功的植物還包括蘿蔔,豆子,菠菜,大蔥,黑麥,水芹,藜麥,小蔥,芝麻菜)。這點來說,月球和火星土壤應該都能滿足條件。
Growing plants on Mars: Wageningen UR goes extraterrestrial
First tomatoes and peas harvested on Mars and moon soil simulant
論文鏈接:http://www.researchgate.net/publication/280878509_Can_plants_grow_on_Mars_and_the_moon_a_growth_experiment_on_Mars_and_moon_soil_simulants
最關鍵也是最難解決的部分水分:
NASA的鳳凰計劃中發射的探測器在火星的北極發現了類似於地球北極地表結構的多邊形結構polygon(fig.1,NASA拍攝的北極多邊形結構;fig.2,我於2012年拍攝於東西伯利亞苔原)。地質學家認為,地球北極的地表結構是由於北極凍土的年季凍融長期作用下形成的。所以,有火星研究者認為火星上的類似結構也標誌著在火星極地地表以下有大量固體水存在(論文鏈接:Thermal contraction crack polygons on Mars: ...)。當然,很多事情都不是很確定,比如水分也許可以從其他礦物或者大氣中提取,也可以合成,但這些都比不過直接開採來的簡單。倘若火星有大量的水可以使用,那火星必然是大家的首選。
原來我也不清楚這個NASA的進展。2014年維也納歐洲地理學年會時候,偶爾在關於火星研究的一個session上聽到幾個NASA的人做了這方面報告才知道和我的北極研究竟然有這樣的聯繫。
Fig.1 火星車在地面拍到的polygon多邊形
Fig.2 我拍的東西伯利亞苔原上的polygon
最後補一張全景的火星polygon圖像
是不是很有很多大小不一的多邊形結構?
所以你讓我選的話,我會選火星:)畢竟我是研究北極生態的嘛。說不定哪天還能去火星的北極凍土,想想就有些激動呢!
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第一本知乎電子書上線了!真是用了我的洪荒之力為你講述西伯利亞的故事。
鏈接在這裡:謝謝大家捧場:)
在西伯利亞荒原中 - 「一小時」系列 - 知乎書店
大概會是常住居民很少,但是資源工業還比較龐大。
人類居住的話,火星比月球也好一些,但都非常的差,具體可以看看祖布林的《趕往火星》。
不過開採資源的話,最好的地點既不是月球,也不是火星,而是小行星。
重力小,降(dui)落(jie)所需的速度增量非常非常小,而且沒有推重比要求,電推推重比都可以輕鬆過1,而月球和火星需要化學火箭,至少也是熱核火箭。不然推重比根本無法保證。其實推重比不過1也沒事,那點相對速度摔不出來什麼事,直接用掛鉤等工具連上就行,別彈出來(參考菲萊)。
而且小行星雖然小,但是一些元素的量可是不小,而且富集度極高。一顆直徑幾百米級別的小行星上面某些稀有金屬含量就超過人類有史以來開採量的總和。
甚至一些較小的小行星,利用電推去推動或者是拆了扔石頭等辦法也是可以改變一些近地小行星的其軌道的,然後就可以實現對地球環繞了。
首先
永久殖民地的話,如果我們有能力殖民火星,就一定有能力殖民月球。
而我們如果有能力殖民月球,那麼我們也能殖民火星。
我和說殖民火星的高票唱個反調。
我倒是認為殖民月球是更可行,甚至會活得很長一段時間比火星要好的。
雖然說化學能火箭是我們可預見的未來唯一可以送入軌道的方法(雖然月球可以靠電磁軌道發射,但質量肯定大不到哪裡去)。
殖民火星最大的困難是運力和運輸周期,運輸周期的限制更大。
即便我們有了泛材料3d列印技術,更先進的金屬提煉和加工技術。比如在能源不愁的情況下,可以直接氣化礦石,這樣相對來說就不需要過大特別是過重的設備。
在可預見的技術條件下,唯一能想到具有如此大能量的方式只有可控核聚變。
這在重量上可能勉強可以接受,但從地球直接發送到火星恐怕還是會很困難。
而提純核聚變物質方面,月球比火星有很大的優勢,月球上氦三的丰度比火星高得多,這也就讓月球可以用更少的礦石提煉同樣數量的氦3。
這就讓初始的能源採集硬體的運輸壓力大幅度降低。
這個恐怕才是最關鍵的。火星在初期基礎建設完全依賴地球的時候,複雜的工程很難預料會出現什麼問題,而出問題幾乎是必然的。
即便一次緊急問題等備件或者新原料只要兩個月(地球人開發出極高效的離子發動機),這個延遲和等待也能讓工程報銷,多來幾次等你建了大半,結果之前的東西逐漸到了壽命開始壞了。。。。結果就是你永遠也建不好。
而要永久的殖民,原料開採和提煉關是肯定要過的,因此怎麼都繞不開。
月球在這方面就具有很大的優勢,運輸周期短,運力也強的多。
能讓一切方便起來的充沛能源,月球上也比火星要強。
很顯然,月球是有可能靠電磁軌道加高性能離子發動機或者聚變核火箭直接入軌的。
而如果我們沒有搞出核聚變和高性能離子發動機或者核火箭(地球用裂變火箭也可以),那麼有效率的往返月球和火星我們就都不可能做到。
殖民一個惡劣星球,首先要考量的還是怎麼把一整套工業基礎搬過去,因為在那兒人類是靠工業生存的。
另外在很長一段時間都可以肯定這些地方人口增加是有限度的,基礎少而且設施無法容納那麼多人,所以說月球恐怕會做殖民地很長時間。
畢竟,有了一套工業體系之後,建立別的東西就方便了。
抽空蓋個別墅蓋個賓館蓋個度假區什麼的都很容易(更別說月球引力小房子結構很省,只需要密封,表層月塵噴點什麼凝固一下或者直接核聚變加熱燒化凝固後變成岩石作為地基)。
很顯然,因為月球和火星都不會有石油,我們得找到別的可以脫離石油也能製造類塑料和橡膠製品的能力。
至於糧食問題嘛。
種菜種水果別想了,月球火星都別想。
好在現在我們就有很多調味料和代食品,進步也越來越快,食物3d列印技術也在開發中。
可以吃小球藻列印來的各種食物,從蔬菜到水果到肉類。
而多功能調料,一開始直接從地球運輸也不是太大問題,只要熱量和蛋白質本身是從外星自產的就好。
月球應該會先成為殖民地,而且因為距離地球近,低引力可以開闢更多娛樂內容等原因,很可能還會成為高檔的娛樂場所也不一定。
今天禮拜五,明天晚上就已經在月球上享受莞式低重力空中轉體三周半的大保健了。
總結一下重點:沒有高效率的空間推進方式,那就啥也別想。
如果有高效率的空間推進方式,我們配合軌道很可能直接可以從月球上入軌,不需要常規動力。或者直接使用軌道電梯,電梯平台完全可以靠離子推進來維持高度。
首先要考慮的是工業基礎,關鍵的是運輸周期。
有了工業基礎後,殖民剩下的就是過去的意願,商業在其中可能有決定性作用。
我們兩天可以到達月球,而到火星無論如何都是漫長的。
而無論是火星還是地球,發射航天器都是很困難的,這是常規動力決定的。
火星無論有多少二氧化碳,那都是比地球稀薄的多的。
即便能源不缺,這些設備也夠喝一壺的。
很可能會出現一種情況,就是月球給火星丟聚變燃料。
而月球上的人往往是各種度假區的服務人員,月球起飛不難,但是地球起飛很難,所以他們恐怕會選擇住在月球上,一開始可能他們的工資是極高的。
這些人也就會成為第一代非探索目的的平民,也就是實質意義上的全面殖民的開端。
由於到了月球再回去,再來月球是很大的花費,很可能這些單身狗就沒有打算再回到地球。
用全息或者更簡單的虛擬現實技術也能滿足人類生理上對於類地球美景的需求。
只要保證好基本社交,也就是不低於100個人,那麼人類從個體上來說永久而且健康還是現代思維的過一輩子完全是可行的。
在這種商業的推動下,月球殖民速度會很快。
甚至可能會變成火星一直發展的慢,但是整個生活方式是類似於地球的,大家都是用星球角度考慮問題。
而月球可能就不會了,因為他們缺乏很多東西,還是需要地球往來和直接的支持,所以他們可能會一直進取。這種客觀和主觀條件下,很可能月球是一個旅遊和機構特許經營權為財政收入,科研為主要財政支出的「國家」。
未來如果人類能夠走出地球殖民,地球和月球和火星之間的關係,就相當於大陸和香港和台灣之間的關係。
香港是不能離開大陸存在的,水不能自給,各種資源全都不能。
台灣可以。最多奄奄一息。歷史上滿清遷海令,阻斷了台灣從大陸獲得資源人力等交流的渠道,台灣也沒有垮掉,還是要靠兵打進去。
那麼就很清楚了,月球只會是地球的延伸,不會是成為一個獨立的殖民地。它和地球之間的緊密聯繫是物理距離決定的。
而火星,很有可能成為地球種子發芽的地方。火星人,如果真有一天火星人會不認為自己是地球人了,他們會成為單獨的人種。
他們要想長期定居,最可能的辦法是人體基因改造。那麼生殖隔離必然會在地球與火星之間產生。
謝邀。一般來說如果能在月球兩極隕石坑裡找到水則選擇月球,否則選擇火星。
其實主帶小行星的價值更高一些,距離遠無所謂。反正不是現在要去,到了真的能建設永久太空基地的年代,航行距離增加一兩倍的難度跟改造環境的難度相比不算大。航天器的成本構成裡面一般載荷比載具貴,讓載具適應載荷比讓載荷適應載具值得。
小行星帶的各種物產更豐富,穀神星有水有油,金屬小行星近似於整塊不鏽鋼,都比月球或者火星滿地是土要慢慢探礦挖礦的條件好。至於近地小行星,交通難度跟月球差不多,但是沒水。看你要用來幹什麼了。
火星和月球的優勢不一樣。
月球的最大優勢是小,第一宇宙速度才1點幾公里,完全真空,作為大型宇宙飛船的生產基地和研究中心,零件可以直接運到大型空間站裝配。但是月球的水在兩極地區,而且數量恐怕不多。
火星的最大優勢是有海量的水,大氣是二氧化碳,現在的主力火箭發動機無論是甲烷燃料還是氫燃料都可以就地生產。航天探索最大的成本就是燃料(因為燃料和人的運輸成本是一樣的)。
所有工業和農業項目的核心實際上都是水,往殖民地運水是完全不可能的(拉彗星過來取水要幾百年後才能考慮),如果是沖著定居去的,那月球就完全不用考慮了。
如果是行星改造,月球完全沒資格,它不可能有大氣層。火星通過技術手段可以恢復大氣層,預測要用幾千年,如果考慮到科學的發展速度不斷加快,在300年~500年後火星就可以有0.3個大氣壓的二氧化碳大氣層(現在火星只有1%大氣壓,很多二氧化碳可能被封存到岩石中了,採用外星科技,大約1000年內火星大氣壓可以增加到100%,不過到時候氣溫會高於水的沸點),人類可以不用穿宇航服外出工作。當然因為火星沒磁場所以還需要防護服或者打傘防止輻射傷害。(火星沒磁場和有沒有大氣層沒關係,金星幾乎沒有磁場,大氣層是地球的90倍。)
讓火星有液態海洋的過程會慢一些(前提是確實還有這麼多冰),所以種植植物是幾百年以後的問題了。火星大氣的核心問題是缺少氮,這個要從木星運來,需要的時間是以千年為單位的,你用什麼技術都一樣,就算有光速飛船也不會加快這個過程。
另外,很多人說不要用現在的眼光預測未來的科學發展,如果你喜歡科幻,一定知道這句話:「人類往往會低估未來20年的科技發展,高估未來100年的科技發展。」火星和月球哪個更適合成為人類第一個外星永久殖民地?(關鍵詞有「第一個」、「超過5000人」、「帶來經濟效益」、「為以後的太空開發鋪路」)
雖然殖民火星從遠景來說非常誘人,但從問題的這些關鍵詞的角度來說,我覺得目前月球比火星更適合。
雖然維持月球基地的成本會很高,但在內行星開發過程中,距離近是一個無法忽視的優勢。人類要想開發太陽系,只要還在使用化學火箭,人類就需要有一個從重力井裡爬出來的中間站,而這個中間站毫無疑問是月球。
具體數據我就不列了,有很多回答里都有詳細數據。相比近地軌道空間站,或者朗格朗日點空間站,在月球上維持一個5000人規模的永久殖民地,其成本還是相對而言更划算的。雖然這個永久殖民地里的大部分物資都需要從地球運輸過去,但相比火星殖民地,月球基地的建造和維持成本還在可以想像的範圍內。
只有當月球殖民地完成初步建設後,才有可能以月球為出發點,進行內行星探測和開發。雖然月球相比火星而言幾乎什麼都沒有,但它就像改革開放前的香港和大陸的關係一樣,只要人類的宇宙探索腳步不再停止,月球作為一個宇宙港口的位置就無法被取代。
在可以想像的未來,人類如果想要進行太陽系殖民,月球始終是無法繞過的重要港口。所有殖民都需要從地球運出人口和物資,然後就需要有月球作為中間地帶,進行人口和物資的分類、重組和發射工作。考慮到即使是內行星殖民,中間都有漫長的發射窗口期,以及各種路途遙遠所可能帶來的延誤,只有月球基地才有足夠的發展空間完成如此大量的人口和物資中轉及配套的存儲。
所有的外太空開發,在初期都必然會涉及到和地球的貿易問題。大量的貨物轉運回地球,總不能直接砸進大氣層吧?那麼也需要月球基地進行中轉、檢疫、安檢等工作。地球上的貨物和乘客要出去,外部空間的貨物和乘客要進來,這一進一出,月球作為地球唯一的宇宙港口,其重要性自然不言而喻。只要人類開發太陽系的規模到達一定階段,月球憑藉貿易就可以做到自給自足。
而且在火星和小行星帶殖民地沒有發展到一定規模之前,月球殖民地也不會出現獨立傾向。甚至火星和小行星帶都獨立了,月球都不會,因為它太近了……
以人類科技發展趨勢而言,我們到現在還沒有在月球建造大型基地,最主要的原因是缺乏動力,而不是缺乏技術。現階段在月球維持一個哪怕是100-500人規模的基地,其成本都不是某一個國家能承擔的,必須是國際合作。但是顯然,現在的地球上,既沒有某個國家有如此雄心,也沒有合適的國際局勢讓這些有實力的國家聯合起來。(他們都在忙著賣更多的手機……)
在沒有明確地發現外星人存在的證據之前,月球開發都不會是各國政府的重點。因為把人送出地球這事兒真的太貴了……這些錢還是用來造更多的手機賣掉來賺更多的錢吧……建議去木星土星的那些衛星上試試。一些有水。
與其研究火星啊月球啊什麼的,還不如好好利用沙漠和海洋,人類離住滿地球還早著呢,個人覺得只要不是太陽發生問題或者火星月球有什麼地球沒有的資源,人類對於殖民外星都不會有太多興趣。就像讓人移民美國澳大利亞大家都會有興趣至少不會反感,可是讓你移民撒哈拉沙漠除了貝爺之類的人外不會有人去的
首先,一群生長在地球的無毛猴子為什麼要跑到月球甚至火星去呢?
那裡語言不一樣,食物不一樣,生活習慣不一樣,空氣不一樣,溫度不一樣,時間不一樣,最可恨的,連他媽的重力都不一樣!
很明顯這群猴子的腦袋對於某種行為有非常強烈的偏執傾向。
介於不是所有的猴子都是偏執狂,在這個問題上應該以那些腦袋有偏執傾向的猴子們的大腦迴路為基準。
根據猴子們以往的歷史推斷,猴子偏執的是「遷徙」這種行為,而不是特定的某個目標,經常會有猴子漫無目的又毫無理由的從一點移動到另外一點。
因為猴子們並沒有掌握實用化的空間摺疊技術,所以按照距離遠近順序,猴子的遷徙路線應該是地球→軌道空間站→月球→火星→木星衛星→土星衛星→天王星衛星→海王星衛星→獵戶座懸臂,最終如果順利的話猴子們可能會像病毒一樣擴散到整個銀河系。甚至是整個宇宙也有可能。
其中,由於猴子本身的DNA決定了他們的身體無法長時間適應「原始軌道空間站」的無重力環境,在獲得穩定、可靠、成熟的「猴造重力」技術之前,猴子們不會軌道空間站抱有太大興趣。
那麼猴子遷徙的第一站很明顯就是月球或者火星二選一。其中月球比較近,而火星更符合猴子的重力偏好。
事實上,在掌握兩項星際移動的關鍵技術之前,猴子們可以到達這兩個地方,但無法長期停留在這兩個地方。
在掌握其中一項之後,猴子們就可以到達並且留在月球。
在兩項都掌握之後,猴子們在太陽系之內可以隨意移動。
這兩項關鍵技術,一個是「攜帶型核聚變反應堆」,一個是「超級功率電磁彈射器」。
星際移動需要巨大能量,猴子們正在使用的主要依靠化學反應來獲取能量的方式非常原始且低效,與星際移動所需的巨大能量的差距是數量級的差距,而「攜帶型核聚變反應堆」可以彌補這種差距,使猴子們可以獲得足夠的能量。所以「攜帶型核聚變反應堆」是星際旅行必須擁有的技術。
其實極端條件下,特別偏執的猴子組成的先遣隊可能會不考慮安全性和功率密度不足的問題,使用「攜帶型核裂變反應堆」作為臨時替代技術。
至於「超級功率電磁彈射器」則是一個可選選項,如果有合適的備用選項猴子們也可以暫時不用這項技術。
聚變反應堆的能量主要以熱能方式釋放出來被利用,把熱能轉換成加速度需要一定步驟,而根據「熱力學第二定律」、「熵增定律」等等一些限制,這個過程越短越好。越短,能量利用效率越高。
熱能→加速度。最好。但是蒸汽彈射器功率密度不夠,而且猴子們暫時沒有其他合理成熟的技術可以直接做到這樣。
熱能→電能→加速度。非常好。可惜如何把這麼大功率的熱能直接轉化成電能的相關技術暫時沒有。
熱能→化學能→加速度。同樣非常好。直接利用聚變反應堆的熱量製作火箭燃料,相關技術也不是完全不能研發出來,缺點就是火箭燃料的產量受限於原料供應量,而且火箭本身的性能和潛力都存在極限。
熱能→機械能→電能→加速度。使用聚變反應堆發電,通過電磁彈射方式獲得大部分加速度。雖然這種方式需要進行三次轉換,而且電磁彈射無法讓猴子們獲得全部所需的加速度,但是發電站是非常成熟的技術,甚至在聚變反應堆還沒有被製造出來情況下依然擁有非常好的前景預期。而電磁彈射有一個最大的優點就是可以「不受原料供給」限制,可以無限制的把能量轉化成加速度。
因為兩項技術很可能不會同步被發展出來,所以猴子們星際旅行的第一站只能是月球。雖然他們肯定更喜歡火星的重力,但技術條件達不到的時候也只能暫時忍受。
不過抵達月球的興奮感應該可以在一定程度上抵消猴子們對於重力的不適。
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從另外一個角度分析,可以更清晰、更深刻的了解這個問題。
地球上無毛猴子們,他們稱呼自己為「人」。
人創造了一種長方形的小紙片叫做「鈔票」,同時還創造了一個叫做「經濟系統」的東西讓「鈔票」有用,然後還創造了一個叫做「GDP」的東西來衡量「經濟系統」好壞。
好奇號火星探測器質量3893kg。
發射時間 2011年11月26日 23:02(GMT+8)
著陸時間 2012年8月6日 13:30(GMT+8)
需要飛行八個月時間。
項目總投資26億美元。
把不到4噸的東西丟到火星上需要26億美金。這裡沒有考慮好奇號的造價問題,因為火星殖民點的造價只會更貴。
一個可以維持人在一定時間內生存的殖民點最少需要多少質量,可以參考一下國際空間站。
按照計劃,建造整個國際空間站共需要超過50次太空飛行和組裝,整個建造工作完成後,國際空間站將會有1200立方米的內部空間,總重量419000公斤,總輸出功率達到110千瓦,衍架長度108.4米,艙體長度74米,額定乘員6人。 國際空間站(一項國際太空合作計劃)_百度百科
419000公斤就是419噸,100個好奇號的質量,丟到火星上需要2600億美金。
單程票。
既然是單程票,那麼如果只保留人的生存系統和八個月的補給消耗品質量可以輕得多。
所以把幾個人先丟到火星上佔地方還是有可能的。
但是建立一個永久殖民地是完全不同的事情。
人數其實不重要,最重要的是一個永久殖民點必須具有「自持續性」。也就是不需要地球輸入能量和物資就可以持續下去。而要在火星維持一個這樣一個永久殖民點也就意味著需要運輸、製造、維持一整套可以自我更新的「工業系統」和維持這個系統的人所需的「生態系統」。
要有大功率聚變/裂變發電站、採礦場、採礦車、金屬冶煉廠、金屬加工廠、運輸車、化肥廠、農場、養殖場、廚房、娛樂場所、水循環系統、氧氣製造廠、空氣循環系統。。。。地球上有的這個火星殖民點都必須有,地球上沒有的也必須有。
單單是在火星環境下建造一座可以自我更新的「金屬類工業系統」就是一個極大的挑戰。
比如任意一座金屬冶煉廠的質量是多少噸。
如果從地球運輸,這麼大質量運輸所需的資金不是簡單的超過全球的經濟系統承受能力,而是超過了全球的資源開採系統的產量極限。
地球的經濟系統發展程度直接受限制於地球的資源系統的資源供給能力。
資源供給量越多,經濟系統發展程度越高。
如果一件事所需要的能量超過了資源系統的供給能力,那麼這件事就不是一個經濟問題,而是單純的物理問題。
也就是現在地球上所有的資源供給系統所能供應的資源總量,不足以完成這樣一個計劃。
如果從地球運輸少量物資,大部分組件都在火星生產。也就意味著這套系統的建造周期非常漫長。而系統可以運行之前,生命維持系統自然也無法運行起來。只能不斷把人和物資送到火星上去。
除非可以做出「 馮諾依曼機器人」。
但暫時這個東西還做不出來。製造這東西需要的技術水平明顯更高。
想要降低建造火星殖民點的成本到地球人可以承受的範圍之內,盡量使用月球的資源是一個非常好的解決方式。
把物質從月球送到火星明顯比從地球出發要便宜的多。
而要使用月球資源,首先要建造一座月球殖民點,或者是一座物資中轉站。
月球離地球更近,有可能從地球運輸一部分物資到月球去。所以月球的殖民點可以允許在一個更長的周期內不需要具備完全自持能力。所以需要的人數和建設成本也低得多。
但是如果沒有「核聚變反應堆」,月球殖民地依然不具備向火星輸送物資的能力。
同樣如果沒有「核聚變反應堆」,維持月球殖民點的資金將是天文數字。
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所以建造月球或者火星殖民地本質上不是經濟和技術問題,而是物理問題。
需要擁有並使用「足夠多的能量」。
使「足夠多的物質」。
獲得「足夠大的加速度」。
航空航天的成本高昂,本質上是人類的能量供給能力不足。
在人類找到合適的方法獲得足夠大、足夠多的能量之前,星際旅行的價格無法下降到可以成規模進行的程度。
只能通過付出極大代價的方式進行小規模前期探索。
不考慮成本都是耍無賴?
第一個外星殖民地肯定是個落地的空間站啊。反正都要密封,有沒有大氣也就無所謂了。月球近,上月球的每一噸都省錢。月球還可以采氦3。月球有成功登陸的經驗。
火星好?毫無疑問是月球。在我們研究出一種能夠簡單方便的突破大氣層和地心引力的方式前,殖民火星完全沒有經濟性可言。如果所有在火星上生產的金屬,塑料等產品都要用火箭運回地球,殖民火星將不會帶來經濟上的收益。而月球則不存在這個問題,而且往返地月要比往返地火便宜的多。除此之外,月球基地也可被用於生產一些在地球或火星的重力環境下會斷成兩截的巨型太空船,這對於推進人類的太空事業是一項重要的便利條件。
一定是月球,不過月球的殖民行為是工業性質的。包括火星也是工業性質的,都不會成為生活中心,要說居住寧可住人工重力的太空站,也不住這些失重星球。
月球會在不遠的將來成為重要的外太空工業基地。具體時間請關注碳納米纖維的研發速度。只要太空電梯的纜繩能造出來了,太空電梯就能實現了,進而大飛升時代就來了。月球開發就能開展了。
火星太遠了,經濟上不划算。火星的大開發應該會放在太陽系整體大開發中進行。火星的地位就是重要中轉站。跨越木星軌道之前的重要補給點。
地球不差那五千人的殖民地,要想創造長期經濟效益,機器人才是唯一出路。
我猜想未來月球和火星殖民地的主要人口都是各種智能機器人,以及少量研發管理人員
月球和近地軌道太空城可以解決各類重工業和污染工業
火星更可能作為大型農業基地
然後地球全力優化環境和居住
這才是資源最優配置
當然是月球啦!月球的重力加速度非常小,所以從月球到太空非常容易,而且不怎麼耗燃料。而且月球上沒有大氣層,不用考慮飛行器的氣動加熱問題。另外月球上礦產資源非常豐富,尤其是氦3資源。月球上的太陽能資源比火星上豐富太多。最重要的是,月球距離地球很近。上述優勢火星一個都不具備,而火星的條件也完全不可能比月球更適合人類居住。
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