為什麼目前移民自然天體的熱度遠大於建造基於軌道的空間站（比如Stanford torus）?

02-08

#移民自然天體指的是建造月球基地、火星移民
#Stanford torus:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Stanford_torus
#個人認為移民火星的成本遠大於建造類似Stanford torus的太空建築，原因如下：
1.技術成本：建造stanford torus可以直接使用目前較為成熟的大推力火箭技術，而火星移民牽涉到行星際旅行，技術成本很高

2.時間成本：在火星文明沒有徹底成熟前，大多數人不會願意花幾個月（甚至一年）的時間前往一個陌生的地方生活工作，而stanford torus完全就不一樣了，上面居民想返回地球花費的可能僅僅是幾小時
3.經濟成本：在火星文明沒有大規模發展起來之前，建造同等規模的stanford torus成本遠低於火星移民。個人認為stanford torus反而能帶來更大的經濟效益（太陽能，開採月球，短途旅遊業，太空研究…），而火星移民能反哺地球的實在太少
4.風險成本：stanford torus更為靈活，不會受到行星表面複雜天氣的影響，另外，stanford torus也能造得很大，容納幾千萬人口的都是可以建造的（設計成一個超級城市，農業採用垂直農場的形式）
#困惑挺久了，為什麼不把超級火箭用到這上面呢？希望有人解答，謝謝啦！
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關於環的工程學問題，貼一些圖參考一下，一個兩倍地球半徑的環可能難以建造，但是幾十公里半徑的環還是可行的

移民自然天體與建造空間站並不衝突

太空時代最大的成本是什麼？是時間，是物流。這點就決定了太空城必然接近原材料產地，甚至在原材料產地就地生產。

[卡爾·薩根] 星際漫遊者_趣味科普人文_科技_bilibili_嗶哩嗶哩www.bilibili.com

2：05開始，小行星基礎的人工重力空間站

同樣，維持殖民地需求量最高的物質是什麼？是氧，是碳，是氫，是氮。

所以，移民自然天體的熱度高是自然而然的，至少物流成本與維持成本都很低。

那麼建設人工重力太空城，以人類的技術基礎，最可能會是什麼樣子？

反正不會是下面這樣

實際上以人類的技術基礎很可能會成這樣

先說一下空間城市和火星各自優缺點

首先是空間城市的優點：

1.能夠通過旋轉離心力模擬提供和地球完全一致的1G重力，有助於人類生活健康。

2.微重力環境下建設比在有重力的火星表面容易多，能輕鬆建設巨型結構。

3.能提供比火星城市寬敞巨大多的增壓宜居空間，體驗和地球上相差無幾的舒適生活。

4.不佔用任何天體的土地（要知道房產價格里，很高一部分開發商買地的成本），在太空可以無限放置巨型太空城市。

5.不用擔心潛在的地外生化污染問題（火星就可能存在休眠的古代微生物，有潛在危險）。

6.不受日夜和天氣影響，享受無限的太陽能提供充沛能源（在火星上沙塵、雲霧、日夜變化都會嚴重影響太陽能發電，火星的稀薄大氣又導致風力發電效率很低，需要上核反應堆）。

7.交通便捷，無需克服討厭的重力井，還不用在上千度的灼熱火球包圍中體驗驚險的再入大氣層。

8.太空城市的實踐是未來人類恆星際飛行的基礎，在解決有效的人體冬眠問題或者突破光速問題前，最可行的載人恆星際飛行就是世代船了，可以說是把一個改進型太空城市作為核聚變飛船的載荷用幾百年乃至更久抵達另一個恆星系統。

9.太空城市也有太空城市獨特的風景，例如能看見壯麗無比的銀河，而火星大氣有不少沙塵，觀星效果沒那麼好。

NASA的工程師們研究過，確定在太空微重力環境下用鈦合金建造一個直徑20千米的空心密封增壓球體在技術上不是問題，用碳納米管還能建的更巨大，毫無疑問如此巨大的超級工廠需要大規模自動化，目前人工智慧、機器人發展也很快所以未來沒啥不可逾越的難題，比火星地球化改造不知道容易多少了。下面發幾張圖，要記住太空城市的生活條件不是狹小的鋁罐——國際空間站能比的。居住在那樣寬敞美麗的環境下顯然遠比火星上初期狹小的半地下社區甚至後期的穹頂城市舒適多。

然後是空間城市的缺點：

1.物資原料需要從其他天體運來。

2.防護性能相對差，沒有大氣層保護也不能掘地當鼴鼠依靠土壤和岩石保護，只能靠增強殼體強度和內部氣密設計以及應急修復措施。

3.建設太空城市本身需要建立在其他地外天體例如月球、小行星的工業化上。

4.噱頭、政治、文化影響力比不上征服火星。

其實太空城市的優點是大於缺點，特別是在以後解決地球人口膨脹、資源短缺的問題非常有價值，甚至可能是唯一選擇，畢竟太陽系多得是矮行星、天然衛星、小行星、彗星等小天體。用那些小天體的資源建設太空城市可以滿足上萬億人的高品質生活，不用擔心地價問題或者生態問題、能源問題。

無限空間、無限能源這個非常非常重要，回顧人類歷史，無數血流成河的戰爭就是為了爭奪土地和能源而爆發的。

然而建設太空城市需要把月球或者小行星真正工業化，在地外天體上開採生產建設太空城市所需物資材料。畢竟即使超重型可重複使用發射系統成熟後，從地球發射幾千萬甚至上億噸的太空城市建設材料在經濟上還是難以承受。不像火星可以一步登天，直接帶著機器去那裡定居拓荒。並且面子口號也不如去火星豪邁。

火星和太空城市都有各自不可替代的價值，從短期看火星是很火，不需要先開發其他天體，可以直接去拓荒開發。但是從長遠看太空城市則很可能是解決地球環境惡化、人口膨脹、資源枯竭的唯一有效解決途徑，其安置人口的潛力絕不是火星能比的。

火星也不是太陽系內除地球外最適合人類居住的天體，最適合人類居住的地外天體是土衛六，有稠密的無毒（氮為主，還有少量甲烷和氬、氫）大氣層，氣壓比地球還高，處於人體舒適範圍內，出門只需要穿高性能防寒服戴氧氣面罩就行，稠密的也有效屏蔽輻射和阻礙小天體撞擊，富含水和生命所需的有機物。就是距離遠、特別寒冷（溫度接近液氮）、地表缺乏重元素。

在未來，主小行星帶和木星特洛伊小行星群可能會有大量太空城市，畢竟那些小行星雖然資源豐富，然而引力太小導致不適合長期居住。所以太空城市成為有效搭配，支援生產、開發活動。當然到時候會有很多防護措施保護太空城市，例如可能會有厚10米以上的小行星土壤加上水冰配以多層凱夫拉、碳纖維材料增強的堅固防護殼來抵禦撞擊和屏蔽輻射，還可能有激光來主動偏轉可能撞擊太空城市的小天體軌道。

更遙遠的未來，可能會有數以萬計的人類會搭乘包含太空城市的超巨型飛船（可以稱為星際方舟）經過世世代代交替傳承的航行後抵達另一個恆星系統，在那裡紮根建立新文明。向整個銀河系慢慢的擴散。

要開發資源當然是去重力井低逃逸速度小的地方，小行星、彗星等是首選，為什麼一定要去行星？況且完全能把某些個頭相對小的小行星拖到太空城市的軌道，直接用那資源開工建設。偏轉彗星、小行星軌道已經有無數研究，其方法包括在適當距離多次引爆核彈，使得小行星/彗星表面瞬間汽化產生推力，最終被地球引力俘獲。最後可以設法挪到地月L4、L5點去建城。

不要因為中國房價貴而習慣性的以為太空城市會更貴，注意中國的房價里大部分成本是開發商買地的成本，然後還有開發商的暴利、炒作推高的因素等等，實際建築成本只是房價里一小部分。而在太空，有無限的空間，不用買地。需要的只有建材和能源，建材可以輕鬆從月球、小行星獲得，能源則有無限的太陽能。建設本身用人工智慧控制的機器人、3D列印等自動化手段進行。在微重力環境下建設巨型結構無需重型起重機、打樁機，運送重型材料、巨型部件也不會受道路限制，方便多。因為真空中不含氧氣，某些施工例如焊接也比地面方便（無需保護氣）質量也更好。

首先，我要說，那些對空間站有美麗幻想的人，大概都是對人類社會的組織方式和工作/生活的意義理解比較膚淺。任何一個事業，要想長期持續地做下去，都需要有一個長期的回報預期做支撐。美國歷史上的西部發開發能夠成功是因為有大量的無成本的土地可供分配，對於拓荒者，他們會認為當時以及低成本獲取的土地在之後有升值的空間。

而對於想像中的太空城，一絲一毫尺寸的擴張所需要的原料都只能通過貿易向地球或月球或火星上獲取。而太空城以什麼作為交換呢？到底有多少行業搬到太空上以後就能獲得更高的經濟效率？另外，還要考慮運輸成本。

有錢人也許圖好玩或者別的原因，自己弄一個太空城獨居。但恐怕不會弄一幫人免費上去，平等地生活，請注意，我說的是平等地生活，而非工作，因為等太空城能建成的時候，人類已經不需要工作了。

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火星開發的意義是利用火星的礦藏。

另外，我還有一個別人沒有提到的視角。

就是火星有重要的軍事意義，乃兵家必爭之地。火星的軍事意義，並非對抗外星人的前哨，而是反制地球的重要力量。火星軍事基地的意義並不小於月球基地，因為當地球上打紅眼了的時候，可能順帶連月球也消滅了。但火星的距離可以保證它沒事。

從資源開發的角度，初期，在小行星帶上建造基地的經濟效用可能更好，從小行星脫離，克服引力勢能需要的能量幾乎可以忽略不計，所以可以很輕鬆地在小行星之間移動。

而火星基地需要在達到一定規模以後，達到幾乎完全自給自足的狀態後，才具備優勢。

不過總的來說，我估計小行星帶的開發要等火星開發之後，初期所需設備從火星提供所需的運輸成本大概是從地球提供的1/3。（這個用地球/火星的第二宇宙速度可以算出來）

最終，我們會看到，火星共和國，和小行星城邦，兩種社會形態。至於土衛六/木衛四什麼的，也許是高檔度假村（為什麼說「高檔」呢？因為從土星/木星引力場脫離的能量成本太高了，一般人是去不起的），也許只有一批斷供爛尾樓。對了，還有冥衛一前哨軍事基地。

讓人類自相殘殺的是資源，而不是土地本身。

似乎沒有哪場戰爭是單純因為沒地方住了而爆發的。表面是爭奪土地，實質是爭奪土地所蘊含的資源

這麼說來，空間站擁有取之不盡的空間又有什麼用呢？火星的土地不夠用嗎？

地球上尚且有那麼多未開發的荒地，如果技術達到星際移民的水平，這些土地的開發不也順理成章嗎？

所以說空間並不是人類需要擔心的，資源才是

空間站能利用太陽能，不錯

但是火星上你更可以發展可控核聚變，那裡的聚變原料一點也不少，重氫與普通氫的比例是地球的五倍（雖然這好像立了個可控核聚變在不遠的未來能實現的Flag）

空間站的所需的原料從哪裡來？在我們擁有把純能轉化為物質的上帝技術前（笑），還是得從別的星體給運過來。太空物流的費用一點也不低啊

直接在火星地表的話，物流費用應該不會比地球高多少（火星卡車的確比地球卡車更貴，因為多了維生系統）

我並無否定太空城的意圖，但我認為，太空城於地球社會而言，終究是沒有剪斷臍帶的嬰兒，不應該是太空移民的主流

太空城是一座沿海的美麗島嶼，人們可以很方便地去旅遊度假，不過很多資源都依靠大陸送過來，所以常住人口並不多

火星是遙遠的新大陸，是未知，危險與落後的代名詞

遊客們不太喜歡她，但是拓荒者們喜歡那裡，因為如果哪天舊大陸墮落了，不復存在了，只有她能成為新的希望

最後想說一下，最初的拓荒者該啟程了，就在我們這個時代

我反對 ncc21382 的說法

因為現在所謂空間站的優點基本屬於不考慮過程得出的結果

1.首先說人類心理人類出去探索移民需要很多方面的心理因素不是單純的比好或者單純的趨避風險

如果說為了舒服為什麼要去南極

如果為了舒服何必上空間站直接待地球更好

去外太空要的是探索或者利益我實在看不出空間站有哪一點（我是說獨立來看）

2.我必須要說空間站的建造難度在這個前提下空間站的優點一切都不成立

首先說低重力利於建造低重力利於探索我覺得完全是反直覺

很多文章都說什麼探索小行星彗星容易因為重力低哪裡容易了重力太低你怎麼入軌強推？

就算到了軌道怎麼登陸？現在幾個探測彗星登陸都是老大難問題都在玩掠過和撞一下

重力太低並不是想像中的「拿東西輕鬆變大力士」你在小行星可能跳高點就飛了還怎麼拿東西

你要在地上鑽個孔鑽頭剛剛碰地就把自己彈飛了還怎麼施工

至於太空空間施工如何容易我實在沒看出哪裡容易了國際空間站那麼多年耗費那麼多時間才造出那麼個足球場大小的一堆筒子這堆筒子在地上造出來後拼接起來需要一個月不三天就能給你拼起來

一個直徑20公里的太空站如何施工？一大堆零件往前飛因為沒重力輕所以好施工？

很有可能推用力點一個零件就撞到別的建造好的部分了然後把人家撞爛撞散了碎片又四濺引起連鎖反應

無重力施工連個支撐點都沒有或者要不斷的修正軌道拼一個零件就把空間站推歪了

3.材料從哪來兩種甲從行星上來那和行星上比有啥優勢（這句話很拗口請細讀）所以拿「地球軌道上的空間站」和「火星地面上的基地比」本來就不具備足夠的代表性那「火星軌道上的空間站」和」地球地表上的基地「呢？（很拗口你們再慢慢理解）

乙從小行星彗星來這又繞回第一個問題去了

4.空間站殼=地面這就好像一個大湖天然湖人家不需要施工你自己造個人造的浴缸你要施工何況你現在造的浴缸還是全部自帶材料

所以我們在行星表面開發壓根不考慮支撐物地面就是我們的支撐物

你造個空間站還要自己造支撐物這個支撐物就是你空間站的殼這就是傳說中的「脫褲子……」

5.我真的覺得隨便啥撞上來都是個災難。。。

6，另外補靈魂圖一張說明我認為材料學上難度太大

這是我假設的大滾筒空間站的一個弧度

那靠旋轉模擬重力假設1G吧那麼向外等於地球的地下就是你會往下掉

在這裡挖個孔你也會「掉下去」只不過會飛出太空而已

在地球重力是朝內的

在這裡是朝外的

那麼問題來了你只能造一層恰當的殼因為你不能再往下（以圖的上下）製造支撐物了因為支撐物也會帶來更多重量也要支撐支撐物自身

那麼如何支撐呢我認為就兩種一是來自殼自身的側面拉扯就像拱橋一樣但是這樣能支撐多少我深表懷疑（看看地球的拱橋）

二是來自上方的拉索首先索強度夠不夠另說了

起碼吧…… 我覺得索的密度會把這美景徹底毀了

如ncc所說金屬的抗拉強度很高……

但是 20公里啊親…… 這是2.7公里的金門大橋……

所以由此可證你們想靠拉索我覺得會比下圖要密集十倍的索。。。

那些山水藍天……就別想了

個人十分不理解目前火星移民被炒得那麼熱的原因。

需求推動進步。目前地球上尚有大量資源沒有被開發利用，人們完全可以開發海洋、極地來緩解人口壓力，沒有必要跋涉2.25億千米去一個陌生的星球定居。移民火星雖然是一個很大的噱頭，但是這終究不能帶來持續的推動力。我認為移民火星或者說開發火星是人類進步的必經之路，但不應該交給我們這個時代來發展。

而建造大型空間站卻有實實在在的經濟利益。有人說核聚變是人類能源問題的終極解決方案，可是考慮過能量守恆嗎？我們把原子中的能量釋放出來，這些能量最終會以熱能形式釋放，而這些熱能會去向何方呢？這些無法回收的能量只會給人類帶來更大的麻煩，所以核聚變是無法大規模利用的。我認為人類在一類文明階段能大規模利用的只有太陽能，而大規模利用太陽能只能來自於太空，這就是我說的經濟利益。現在的材料科學和航天技術完全有能力在50年內大規模部署太空太陽能電池板。而太陽能電池的布局維護、電力的管理分配必然需要人的直接參与，這就需要可長期供人居住的空間站，隨著太陽能電池板的大規模部署，會需要更多的人工，而相關的技術也會發展起來，空間站也會不斷擴大，功能也會從太陽能系統的維護擴展至科研、旅遊、開採月球等等。因此，開發大型空間站才是目前最現實、最經濟的做法。

前面有回答提到了移民是生活，空間站只是工作，我不這麼認為。空間站能提供更舒適的居住環境、更好地景緻，關鍵是離地球很近。至於太空射線，火星沒有磁場，太空射線對兩者沒有多大差別吧。

很贊同ncc21382的觀點，在沒有奇異性技術（例如超光速旅行、蟲洞等等）出現的前提下，超大型空間站才是移民的最終落腳點，因為空間站更為靈活，並且完全可以利用小行星資源建造。空間站的規模也可以擴大，容納幾千萬人，甚至幾億人（戴森環）都是有可能的

#一類文明：https://en.wikipedia.org/wiki/Kardashev_scale

#戴森環：https://en.wikipedia.org/wiki/Dyson_sphere

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這段時間重新思考了一下題主的問題，我覺得造成目前這個現狀的原因有如下幾點：

首先登陸火星目前來說確實比建造環狀空間站簡單很多，而公眾宣傳的套路是什麼？大家可想而知，就是把登陸火星說成移民火星；

另外，建造大型環狀空間站的基礎必然是在月球工業得以建立的基礎上，如果現在鼓吹建立大型空間站，對於馬斯克這些商人來說，資本回報期太長。資本都是短視的，馬斯克唯有鼓吹火星移民這種情懷滿滿關鍵是短期有進展的項目才能爭取到更多的資金與關注。

在我看來，只有等到推進技術取得更大進步、火箭成本進一步壓低的時候，我們才能嚴肅地論證有關月球工業和太空城的建造，而大規模的火星移民則是之後的事情了。

不不，移民是生活，軌道太空站只是工作！移民成本長遠算批量化後並不高，在軌道太空站顯然是無聊的，移民到火星起碼有地方探索和開發，有風景看，且太空環境比火星月球都惡劣，風險更高，對健康傷害更大！

都移民，移民者自然不太想回地球了，他們自必然會以開發和發展自己的生活地盤優先考慮！

說真的，很多人很樂意移民，比如好奇的，失落的，閑的蛋疼的，技術狂，宅男，配上妹紙的話，不用說擠破頭都樂意去！

太空軌道站有人造重力離心力，允許啪啪啪的還好說，所以大家對太空軌道站不太感興趣，對移民更感興趣的原因！

鐵，鋁，鈦，鈾，

這些東西並不是在空間站里種些花花草草就可以收穫的

你考慮過運營成本沒有，在近地軌道上建造的任何東西都必須由地球上運過去，這個在短期內可以，在長期是不可以的，除非是小型或附帶必須要那麼做的，否則不要那麼做。而建在外星球天體上的基地則簡單經濟多很多，一開始只需將建設者必備的幾樣東西送過去後，地球就基本不在需要送東西過去，而且還可以送回地球所需要的東西，這就極大降低了建造成本和有利於長久運營。這就像短期和長期在荒野住是不一樣的，短期在荒野住需要帶齊所有野外生活用品，比如食物，睡袋，帳篷，小刀等物品。如果是打算長期在荒野生活，你得帶好幾把各種大刀，在當地能種活的糧食種子，多件換洗的衣服，幾本醫學植物書以及其他幾樣東西，這就才能在當地活下來。

看了一圈兒強答的，看來真得科普。

地球周圍可不是什麼都木有，單是近地小行星就有19500顆，其中直徑超過1000米的有五百多顆，4000以上的數百顆，而且啥類型的都有，金屬的硅酸鹽的冰的，美國加拿大甚至盧森堡都野心勃勃的想整太空礦業，可見潛力。

至於能源，更是太空城的強項。太陽每秒鐘供給地球的能量是4.1×1013千卡，相當於每秒燒掉500萬噸標準煤。這麼巨大的能量源某些人愣是視而不見選擇性失明我也是佩服的。

登陸火星，目前已經被螞蟻龍聯合華爾街炒成信仰了。我不是非議螞蟻龍，他不會講故事也就沒今天的成就了，何況在我看來他還是實幹的，不是假藥停之流真騙子可比。不過人家其實心裡有13數得很，你們跟著手舞足蹈當真理就未免可笑了。

近地宇宙空間大有可為。太空礦業、太空冶金、太空製造、太空農業等等，每一項都代表著巨大的商業潛力，沒有這些個，別指望有人願意掏錢發展航天事業。有信仰是好的，搞成宗教就不好了。鄧同志告訴我們說，還是要從實際出發啦！

大概有個星球覺得安穩吧。空間城修起來沒什麼意義，為了移民而移民？旅遊業那成本，比你想像的大的多。

其實熱度沒什麼用，以蠢人為主體的人類是沒法成功大規模向地外移民的。在地外環境下，很多操作都要嚴格遵守很多規則，得懂很多東西，不能瞎搞，根本沒有科幻片裡面那樣的容錯率。以絕大多數人類的心智根本不可能長期保持這種狀態，像科幻片裡面那樣，主角都死幾千次了。（科幻片里大都亂演）

今天一個人心裡不爽了意氣用事發泄一下可能一城人就死了。

這麼跟你講吧，行星殖民開局就可以做，距離近的話只需要50影響力，但太空軌道站需要5000礦，150影響力，太空子民飛升點以及很長時間，所以還是殖民星球好

建造花費差別。大型空間站所有物質都需地球送上去，造價太高耗時太長。

耗時13年建造完成的國際空間站總重才420噸，最多居住6人，還要一年發射8-12次補給，要建造足夠維持一個城市級別人口運轉的空間站先不說建造問題，補給就是個大難題。

空間站得到的只是需要高成本維護的空間，頂多收集一點太陽能，沒啥好處。

外星球有資源

技術上，Stanford torus現在看起來是上帝工程，什麼幾千人巨大太空城旋轉產生1G重力根本都是夢。上天也是遠超人類生產總值了。

相比之下，運送幾台合適的3D印表機，慢慢就地取材，打造出一個基地外形無比真切。再運送開發水，各種資源的設備，現在技術上看是可行的。

而且有一點，其實火星非常完美了。有大氣，有水，有資源，不算太冷，足夠大。假設人類在太空中按照生命需求分數給行星打分，我想火星應該屬於值得改造的分數。

本質上，Stanford torus完全就是一個實驗場所，在虛空中建一個太空城沒有任何意義。到底是圖什麼，在真空中建造城市。去16 Psyche建設基地多好，就地就是鋼鐵。

搖籃雖然舒適，但你沒有跨出搖籃的衝動么？