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【烧脑季】我们距离移民火星还有多远?

2017-03-08 13:50:00来源:央广网

  央广网北京3月8日消息 经济之声《天下公司》倾听全球栏目播出特别节目《烧脑季》,每天半小时权威科学家演讲,火星移民、量子计算、人工智能、基因编辑、区块链,燃烧你的大脑。

  想必大家都看过前几年的一部电影叫做《火星救援》,《火星救援》有一个特别倒霉的宇航员被留在了一颗红色的星球上面,千辛万苦的生存下来,最后又千辛万苦的回到地球。

  大家有没有想过一个问题:为什么他们一定要去火星?包括NASA真的有在招募前往火星的宇航员,原因何在?我们为什么要离开我们自己生活了这么多年、这么舒服、可以生活的地球,却千辛万苦的要到一片贫瘠的土壤上去开创另外一个世界呢?

  今天就来讲一讲为什么我们要离开地球,为什么我们要去火星,我是Steed,今天来给大家讲一讲我们距离火星还有多远?

  为什么我们要离开地球?

  恐龙是生存在地球上面应该是6500万年以前到几亿年以前,在地球上面生存过的最强大的一大类生物,他们在天空,海洋和陆地上都称霸了多年,但是在6500万年发生了一件事情,当然对于学天文的我来说,我觉得更有可能是来自于外太空的一颗小行星撞击了地球,导致了恐龙几乎灭绝?

  为什么说几乎?因为现今我们可以看到的各种各样的鸟类其实就是恐龙的后裔,但是大的恐龙就全部的消失了。这个故事告诉我们一个道理,所有的生命都生存在孤零零的一颗星球上的时候,你是难以避免各种各样的天灾人祸,比如说小行星撞击地球这是一个天灾。

  再说超级火山爆发,这样的天灾人祸都可能在突然之间改变整个星球气候状况,这样的事情会不会在我们的人类生存在地球上的这个短短的几十万年时间发生呢?虽然我们现在很幸运还没有发生过,但是有一句古话说的好,就是千万不要把所有的鸡蛋都放到一个篮子里边。这个篮子有可能摔在地上,一篮鸡蛋全毁了。

  虽然我们曾经去过月球,但是我们仍然希望人类能够成为一个多行星上生存的物种,离开地球为什么又一定要去火星?我们人类曾经去过月球,据今差不多是40多年以前,都听说过阿波罗计划。阿波罗登月耗费了巨资,如果换算到今天的美元,差不多是一千亿美元。它送了大概12个宇航员到月球上面,最长的一个可能只待了三天左右,平安的返回了地球。这样的事情对于我们人类在另外一颗星球上面长时间的生存下去,而且前提是要能够自己自足的这么生存下去,没有任何的用处。

  当年去月球是一个短期的行为,只去了几天。其次我们在月球上有没有办法能够自给自足长时间的生存下去,比如说建立一个月球的人类基地?很难,因为月球,第一它没有大气层,几乎没有水,这两个东西有限定了我们人类在月球上面生存环境非常恶劣,因为没有大气层,所以月球表面的温度白天和晚上可以相差好几百度,我们的月球就可以pass了。

  接下来我们考虑太阳系里所有的行星,唯一可以让我们人类还有机会艰难求生活下去的地方就是红色的火星了。金星也是我们太阳系里边的一颗行星,我们现在在日落以后的西方天空每天晚上都可以看到非常亮的一颗行星,金星的表面温度有多高?300到400摄氏度,别说我们人类了,之前在金星上着陆的探测器到了金星上面,全部都被高温给烤的只工作了几分钟就挂掉了。

  人类想在金星上生存是不可能的,火星就相反,火星非常“凉爽”,火星的表面温度在夏季的时候最高可以达到摄氏20几度。听起来跟我们的春天、夏天差不多,但是冷的时候它也可以达到零下五六十度,平均来说火星表面的温度要比我们地球上稍微低一些,但是火星上有大量的冰块存在,尤其是在它的南北两极或者是它的高纬度地区。

  另外,火星是有大气层的,很稀薄,大气层还是可以起到一些防护作用,保护我们免受来自于外太空的各种各样的高能粒子的袭击。最重要的一点,它的一天跟我们地球上的一天相差无几,火星上的一天大概是24小时,多二三十分钟,所以在火星上生存,昼夜的节律是不会发生太大的变化,而且火星上的一年要比地球上的一年长很多。火星上的一年差不多是地球上的将近两年的时间,但这个无关紧要,因为我们在火星上想要长时间的生存下去,想要去种植作物,这个作物必然是在大棚里生长的,不会受到火星上季节的影响。

  最主要的一点是火星是有可能在我们的有生之年通过我们现今的航天技术到达的星球,包括NASA美国的国家航空航天局,一直在持续不断的探测火星,NASA已经在火星上放了好几个所谓的火星车,在几个热点地区进行长时间的漫游,去探测不同的地点。

  现在的结论是火星至少在历史上,当然这个历史上起码是四十亿年以前了,曾经是一颗温暖潮湿的星球,曾经出现过大范围的比如说湖泊和海洋,至于当年到底有没有诞生过火星生命?这个现在还不得而知,因为这可能是下一次“火星任务”想要去重点去研究的事。

  前往火星方案

  我们现在已经知道在火星上人类是有机会生存下去的,但是怎么样前往火星?曾经有一个叫做祖布林的人,20世纪90年代提出了一个非常有创意的想法,叫做火星直击,火星直击的意思就是说我们可以通过仅仅通过两枚火箭就可以到火星去而回来。这个概念我们在之前的电影里,也就是那部《火星救援》里面有过类似的概念,先发一枚火箭到火星,那这枚火箭是不载人的,但是他会把一个飞船送到火星表面去,飞船着陆火星之后就地取材在火星上面然后生产他返回地球所需要的各种各样的燃料。

  第二枚火箭才会把两名宇航员带着从地球出发着陆到火星上去,而且着陆地点就选在他第一枚火箭着陆的那个地点附近,宇航员着陆到火星上去的时候,他们返航的火箭就已经准备好了,随时随地可以登上火箭返回地球,哪怕他们到了火星上,比如说仅仅只是执行了几天的任务发生了意外状况的话,也能返回,这个故事听起来是不是非常非常的耳熟,就这正好是《火星救援》的片头。

  但是祖布林的火星直击这个项目可以说是一直停留在纸面上,并没有真正的去实施是为什么,实在是太贵了,虽然它大大的降低了去火星的成本,但是这个成本仍然高达差不多是500亿美元。所以接下来除NASA以外的这种民间人士提出了各种各样的想法,比如蒂托的灵感火星计划,蒂托其实是一个富豪,他是历史上第一位自掏腰包去太空旅游的游客,他曾经搭乘俄罗斯飞船前往国际空间站度假,度假了一个星期然后回来了,费用很贵,大概是几千万美元。

  他也想去火星,但是他觉得去火星,对于他来说也是太昂贵了,他提出了他的灵感火星计划,就是我们用一枚很大的火箭,去火星但是不着陆。因为现在这个技术我们想要去火星着陆下来然后再返回火星的轨道再回到地球,很大的一个技术难点就在于我到了火星上去第一如何生存?第二从火星表面如何回来?

  砍掉登陆火星的这个计划,我只是去火星上绕一圈,所以这个灵感火星计划就是选两个人坐上飞船,从地球出发,差不多花上200多天到了火星,绕了一个弯从火星就直接又回到地球,他甚至于设想好了最佳的时间,就是2018年。因为2018年火星大冲,所谓的大冲就是火星会离地球非常非常近,要比往年去火星可以节约到往返全程只需要501天,听起来很长,但是已经是非常短了,正常的时间前往火星再回来至少是2年的时间,对于这个土豪来说可以省钱。但是这个项目到目前为止,你想现在已经2017年了还没有听到任何风声,所以可能也会停留在纸面上。

  另外前往火星的项目,几年前引起过非常大的争议就是火星一号。火星一号打算雇佣一连串的所谓的龙氏飞船,这是美国的一个私人航天公司叫做SpaceX,它现在目前已经制造了猎鹰9号火箭,即将上线的是猎鹰重型火箭。借助这些火箭把一些小型的载人舱给发送到火星上去。

  火星一号的提出者是一个叫做兰斯多普的人,他抓到了我们人类前往火星的一个非常重要的一点是技术人员认为前往火星有技术,唯一的问题在于去火星实在是太贵了。甚至于NASA的官方都会觉得实在是太贵了,那么缺钱。

  另外一批人却会觉得钱很好弄,它的最初的提出的想法就很简单,我们能不能把前往火星的计划跟娱乐圈结合起来,用大型真人秀。它会在全世界来征集想要去火星的这些人,通过为期几年的层层选拔的真人秀节目来吸引世界各国的目光,计划筹集60亿美元想方设法把10个宇航员,就是最终经过层层选拔选出来的10个宇航员送到火星去。

  最具争议的一点也就在这里,它为了节约成本,为了尽可能在60亿美元里边能够做到这件事情,砍掉了返回地球的步骤。他招募的宇航员是单程票,我可以让你过去,但是你就去火星上去做拓荒者吧,你就不要再回来了。

  但是后来还有人对他这个项目到底能不能筹措到足够的资金也持怀疑的态度,甚至于事后有人会觉得这个是不是一个骗局,整个办公室只有一间办公桌,只有一个CEO坐在这里,世界各地去圈钱。

  他的目标是在2023年前后能够发射第一个前往火星的无人的飞船,到目前为止也没有听到任何后续的动静,原因就在于所有的飞船,所有的火箭他都不是自己研制的,他必须要靠另外一家公司后续有人给他算了一下成本,认为他即使筹措到了60亿美元,也没有办法送这些人前往火星,更何况让那些人在火星上生存下去。

  他必须做到每隔两年就从地球发送非常大型的补给船过去,要给他们不断地提供这样的物资,才能够保证前往火星的第一批不再回到地球的人能够在火星上持续生存下去。10个人在火星上面,哪怕他们能够繁衍后代的话,也没有办法能够支撑一个人类种族在火星上的生存。

  大部分的计划都还停留在纸面上,但是在去年9月份,这个情况可以说是发生了一些变化,因为去年的9月份有一个人提出了他自己的人类殖民火星计划。SpaceX公司他的老总伊隆?马斯克。他开创了很多家公司——特斯拉、PayPal,他是一个企业家,在国际宇航大会上公布了自己的殖民火星计划。他有一个梦想,要把人类变成一个可以在多颗行星上面繁衍生息的种族,他要造一枚非常大型的叫行星际运输系统的一套火箭和一套飞船。

  火箭结合了SpaceX公司,已经掌握的猎鹰9号火箭的非常多的技术,火箭在发射升空之后,第一级火箭是可以重复利用的,发射完了之后就可以马上返回到我们的发射台。如果要送人去火星,每一个人到火星的成本大概是100亿美元。这个成本是任何人所无法承受的,那么他要做的一件事情就是把去火星的成本大大降低。他提出了一个想法就是多次重复利用的火箭和多次重复利用飞船。

  我们坐飞机从中国去美国,每一架飞机都是可能几千万美元。如果这个飞机只是飞一次我们就把它报废掉的话,那基本上没有人可以坐的起飞机了。为什么现在我们在网网上就可以买一张票,前往美国往返可能就要几千块人民币呢?原因就在于这个飞机可以重复使用很多次,这样就可以大大平摊这个成本,使得我们每个人现在都可以坐的起飞机了。

  火箭也是同样的道理,从古到今,所有的火箭都是可以说是一次性的,除了美国的航天飞机。一次性的火箭发射一次的成本就是几千万美元,这个是没有任何人可以承受的起的。如果火箭可以做到完全的重复利用,比如说他按照他的设想,一级火箭我可以重复利用一千次,每一次发射一艘飞船是将来可以前往火星的。

  第二步,飞船先到了地球的轨道上,它还不能前往火星,因为它发射上天就已经浪费了它大量的燃料。接下来一步,不只是发射一次,一次前往火星的任务至少需要发射6次,一次是发射前往火星的飞船,剩下5次是发射所谓的补给船。要给飞船在太空当中补充燃料,让它有足够的燃料可以前往火星,这个是它降低成本的第二步,在地球轨道上进行太空的燃料加注。

  第三步燃料的选择,不可能所有的燃料我都带到火星去,再从火星出发,还在使用从地球带过去的燃料。因为这些燃料增加一点点重量就是增加了成本。他选择的燃料是液氧和甲烷。甲烷其实就是我们在家里用的天然气,这个东西把它提纯了之后可以用做燃料。这两种燃料都是可以在火星的表面就地取材来生产这样的燃料。

  连前往火星的飞船都是可以完全重复利用的,整个飞船是一个大型的可以直接闯入火星的大气层。火星大气层可以在我们人类在火星上生存的时候给我们提供足够的保护。但是在着陆火星的时候却会给我们带来非常大的一个困难,因为会受到大气层里面各种分子和原子的摩擦,摩擦生热。

  如果不做好各种各样的防护措施的话,有可能会坠毁在火星的大气里边烧毁掉。所以它这个非常,本身就有足够的气动力学可以保证它在大气层里面减速,速度降低到一定程度的时候再由火箭发动机来反对使得整个火箭安安稳稳的着陆在火星的表面上去。

  伊隆·马斯克的设想里边可以做到一次飞船我们可以送100个人前往火星,而且还可以把他们给带回来。如果一次发射的费用是6千万美元的话,100个人来平分这6千万美元就直接把每个人上火星的成本可以降低到60万美元的地步了。60万美元换算成人民币大概就是500万不到,在北京估计也就是普普通通一套房子的价格。

  当然他最终的目的是每隔两年就会派一艘飞船往返火星,把这件事情变成一个定期的,长期的这么一个任务,他的目标是未来能够送至少1万人甚至于10万人前往火星。能够在火星上建立起这么一个城市或者说是一个社区,让这些人在火星上自给自足。只有做到这一点,我们人类才真正的到另外一颗星球上扎根下来了。

  归根到底我们还是要说到钱,如果给他足够多的钱的话,我们很有希望能够在2030年前后看到第一艘伊隆?马斯克设想的大型的火箭或者大型的飞船能够建成,并且前往火星。

  我个人希望能够在有生之前看到我们人类,起码是前往火星,在火星上踩出人类的脚印,当然如果更乐观一点,我希望在有生之年能够看到人类在火星上的定居点成形。说不定我也有机会卖北京一套房,然后买上船票前往火星去可以观光,也可以旅游,甚至于最后终老在火星上面。

  场外提问

  1、你要是有机会成为首批的志愿者,你愿意吗?

  虞骏:“如果是第一批的话,我肯定是不愿意的。为什么这么说呢?因为第一批前往火星每一个人都非常重要,因为他到火星其实是为了能够在那里开辟定居点,或者说能够在那里生存下去。所以我们需要什么样的人呢?需要探险家,需要工程师,我们甚至于需要植物学家到火星上种土豆。但是像我这种人到了火星上面,可能什么忙都帮不到了,第一批去火星的人一定是要那种具备各种各样的专长,实时的应对各种各样意外的状况发生的这批人。”

  2、您对地球好像很悲观,说会有超级火山,可是我们目测范围全球有吗?

  虞骏:“倒不是对地球很悲观,这个只是因为我是研究天文,研究宇宙的,如果放大到这个天文学量级的这么一个大的尺度上,动不动应该是几十万年,几百万年,甚至是上千万年,在这么大的一个尺度上,地球肯定会受到来自于外太空的陨石的撞击,每年的6月30日现在都是小行星日,这个是为了纪念1908年撞击到地球上的一颗,当然现在也不好说它是小行星还是慧星,通古斯事件,这个就是1908年的时候,不知道一个什么东西砸到了地球上,但是幸亏它砸到的是俄罗斯的西伯利亚的一个无人地带,如果它砸到了大城市的话,可以说这个城市就全毁了。而这还只是一颗小小的小行星或者是慧星,天文学的历史从地质学的历史上说,几千万年的时间里面肯定是会有这样的甚至于更大的小行星砸到地球。

  从地质学的角度来说,地球上的这种超级火山的活动也是必然会发生的,比如说我们在美国黄石,在《2012》的片子里边可以看到黄石火山喷发,其实黄石公园的底部确实是有一个大型的地热的能量在那里,一直在持续活动。从地质学的角度来说,它喷发应该是迟早的事情,当然大家也不要恐慌,这个迟早从人类的角度来说可能得过个几千万年才会喷发,但是所有的人类都生存在我们地球这一颗星球上的话,肯定是难免遇到这样的灾难的。

  当然未来的人类可能有各种各样的技术来避免这样,比如说我们现在已经在考虑如何防范来自于外太空的小行星的撞击了,甚至于未来我们有技术把这个小行星提前十年发现它的话,我们有技术改变它的轨道,让它原本可以撞到地球,现在不撞地球了,但是还是不保险,所以最好的办法还是要你出一批人类,到另外一颗星球上去生存,这样的话,即使非常悲观的说地球挂了,那我们还在另外一颗地球上保留了我们人类的种子,保留了我们人类的文明,不至于随着一颗星球的兴衰而就此灭亡。”

编辑: 赵亚芸
关键词: 烧脑季;火星;地球