常常看到新聞上又是氣候變遷,又是環境汙染的,會不會有一天,地球變得沒辦法住人了呢?當然,我們都不希望那一天真的來臨,但是為了未雨綢繆,也為了把人類的足跡拓展到宇宙更遠的角落,科學家從很久以前就開始計畫一勞永逸的解決方法:搬家到另外一個星球!
那麼去哪個星球好呢?金星?超濃厚的大氣導致平均溫度高達400多度,連探測都困難了,不考慮!水星?太陽系中距離太陽最近的行星,別說溫度也是高達好幾百度,更是連大氣層都沒有了!月球呢?月球也沒有大氣層,而且離地球較近,一旦遇到天大的災難,也躲不過……
於是各國太空單位的首要目標,是地球相近的鄰居─火星,美國航太總署(NASA)更已經喊出要在2030年前把第一批居民送上去!聽起來是很美好,但是火星畢竟不像地球這麼舒適,從搭上太空船那一刻起,任何一個環節出了差錯都會導致嚴重的後果。就讓我們用火星定居做為例子,看看人類要在險惡的外星球另起爐灶,要解決哪些難題。
火星長征
宇宙是一個非常遼闊的地方,即使是前往鄰近的火星,我們也需要個一年半載以上,前往外星球的移民必須要在太空船裡能平安度過旅程的每一天,不僅糧食、水、氧氣等必要補給品得準備充足,人類生存所消耗的資源可是非常驚人的,再加上大半年封閉在太空船中衍生的心理問題,都是準備長途太空旅行之前必須審慎思考的。
以繞行太陽的軌道來看,火星位置距離地球最短距離也要5500萬公里,就算採用搭載核能引擎的太空船至少都要飛行6~8個月之久才有辦法抵達,這樣的長途旅行還得有適合人類可生存的空間,目前已在國際太空站將充氣式太空艙運作成功,屆時能夠解決長征火星的太空人吃喝拉撒的問題。
當前最困難的課題是人體在無重力的太空環境下,肌肉會萎縮、骨骼會退化,體內的液體會集中在上半身,內臟會變形跑來跑去,腦內壓力增大,擠壓眼球導致視力模糊……等等,這些情況目前仍待克服解決。
行程規劃是另一項課題,不可能傻傻的從地球一鼓作氣飛過去吧?現在各國對於前進火星有許多方案,有的甚至宣稱幾年內要帶100萬人上火星,而NASA推出前進火星三階段,第一階段在近地球軌道的國際太空站完成所有測試,同時發射大型火箭前往月球探測;第二階段就是在月球上打造太空基地,同時派出前導部隊前往火星;第三階段在火星衛星上建立探測站,這時前導部隊也在火星上建好初步基地,才能有第一批移民浩浩蕩蕩搭乘運輸火箭抵達火星。
打造火星基地
好不容易經過漫長的太空船旅行,到達火星,順利降落之後,大家要住在哪裡?火星上的溫度對於人類而言仍舊偏低,大氣較稀薄所以太陽輻射線強烈,因此人類戶外活動仍須穿著太空衣才安全,居住的艙室也要有保護的功能才行。
初期可利用太空船的艙室改造成居住艙,利用太空船的設備打造壓力艙,住起來更類似地球般的舒適,還可以利用3D列印建造出居住的艙室,但如果要開始在外星上有意義的「生活」,遲早得要踏上地面,建立可以長期居住的基地。
接下來就是尋找適合建造長期基地的地點,NASA推出移動式探險車,車廂還能充氣出一個臨時居住艙,這艙室外層有一層水會結成冰,除了能供應探險隊水源,既可保暖又能阻絕太陽輻射線,這樣的「冰屋」對尋找基地有很大的幫助。
探險隊尋找的外星基地必須是有遮蔽功能的,以火星來說,無人探測車、飛行器勘察地表後,找到了一些大型的凹穴。有科學家建議把外星基地設置在這些凹穴中,不僅有更多的防護,安全性較高,環境溫度也較穩定。即使大氣中富含二氧化碳,溫室效應強的火星,日夜溫差都逼近80℃,在大氣更為稀薄的星球,尋找如天然洞穴這樣相對恆溫的環境可說至關重要。
另外目前已知火星有許多地層含有地下冰層,因此長期基地最好能建立在這樣的地層上,可提供基地的水源,種種條件都確認後,就能開始打造適合居住的生存基地。……
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