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1 # 蘿蔔扎堆
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2 # 劉義慶
目前利用火星土壤建造筒狀樓房和種植植物的研究已取得進展,火星的兩極也存在數量不少的水冰,甚至利用火星材料製作太陽能板的方案也被提出來了。但是在移民初期,不論是儀器裝置、建築材料和食物飲水,都要從地球運過去。火星上最早的移民還處在胎兒期,我們必須建立一條可靠的臍帶來連線地球母親和她最遠距離4億千米的孩子。
在現有推進技術下,發射火星航天器需要等待發射視窗,透過所謂的“霍曼轉移軌道”前往火星,而這個發射視窗每780天才會出現一次,每次不到一個月。其主要原因是現有推進技術的限制。由於化學火箭的比衝小,我們不能任意的選擇前往火星的路線,而必須找到最節約能量的軌道。
1925年,奧地利人霍曼發現,外切於地球軌道且內切於火星軌道的橢圓軌道耗能最少。這是因為航天器、的地火轉移軌道上其實是繞日軌道,雖然直線飛往火星耗時最短,但那是一個非常扁的太陽軌道,需要極高的近日點速度也就是極大的能量,霍曼轉移軌道就是能夠到達火星的最圓的橢圓軌道。
為了節約能量,我們必須等待兩年多一度的火星衝日,這時地球,火星和太陽在一條直線上,地球和火星的距離最近,這就是發射視窗。不過即使這樣,透過霍曼轉移軌道的時間也要260天左右,也就是8個多月的時間。這也就意味著火星移民獲取補給的間隔最少也要2年10個月左右,也就意味著個視窗補給的數量要足夠多。在現有推進技術下,直接從地球發射成本極高。
解決這個問題有兩種辦法,一種是改進推進技術,這個簡單明瞭。有了足夠強大的推進方式,走直線去火星也不成問題,人們就不用再受發射視窗的制約了。現在進入研發階段的主要是核火箭,包括裂變火箭和聚變火箭。
普通化學火箭比衝450s,裂變火箭850s,聚變火箭可達10000s。裂變火箭目前更接近現實,可以幫助我們自由探索太陽系。而聚變火箭成熟後,我們也許就可以到達最近的恆星系。而更強的反物質火箭可以達到光速的50%,足夠我們遊覽銀河系了。
另一種是在現有的推進技術下改變發射方式。我們可以在地球軌道和火星軌道都建立大型的中轉太空站。我們只用把燃料和物資發射到地球軌道,再從太空出發去火星,這樣就能夠節約大量的成本,也就是所謂的“太空加油”計劃。再加上可回收火箭的實用化,成本就會非常低廉,從火星運物資回地球也更加方便。有了這樣的星際快車,火星移民才會成為現實。
總的來說,人類移民火星首要解決的問題就是地火交通問題,“想要富,先修路”嘛!
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3 # 呼呼DE大鯨魚
我認為人類移居火星第一應該解決的是“人類自身習慣和適應”的問題。
很多人都認為,移居火星應該先考慮能源問題,在火星上如何生存,光,電,水,食物,氧氣,等等……固然能源是人類生存的不可缺少的條件。目前的科技,人類在太空能進行少量可再生能源的供給,例如種植水稻,水果,蔬菜,等等,相信在未來,能源將不是一個大問題。
恰恰,人類如移居火星,首先得適應火星的環境,氣候,重力,無氧狀態,自身心理因素等等……我覺得這是人類需解決的第一個問題,是對人類自身火星適應能力的一個基本的要求,這是必須先解決的問題,否則不想長期移居火星是不可能的。
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4 # 深度科幻
首先申明自己的觀點:人類如果真要花力氣移居火星的話,首先需要解決的是地球的引力深井!
人類移居火星的難點是什麼?答:對火星環境的改造!客觀而言,雖然人類從認識火星開始,就將火星視為未來移居的目的地,但從人類文明發展的趨勢來看,人類的未來並不需要困守一顆新的行星,而是會成為一個星艦文明。
那麼如果人類未來真要將火星視為自己的移民星球,首先必須保證火星的環境能夠適於人類生存,也就是要改造火星。依據現在人類對火星的瞭解,在遠古時代,火星本來像地球一樣,也是一個朝氣蓬勃且適於生命生存的星球,不僅大氣中含有足夠的氧氣,而且在地表還有液態水組成的海洋、河流。但後來由於火星地核的冷卻,磁場消失,火星再也保護不了自己的大氣和水。隨著歲月的流逝,終於從一個生機盎然的星球,變成了一顆寒冷、乾燥的生命禁區。
這就意味著如果人類想要移民火星,首先必須保證自己有能力對火星的環境進行改造,這包括啟用火星的地核,恢復地核的流動,形成火星自己的磁場;恢復火星的大氣層,增加氧氣含量;增加火星的水資源……等等、等等,總之對一顆行星進行生態改造是一個極端複雜且龐大的工程,不僅要耗費大量的資源、時間、金錢,甚至沒人能保證成功。可以說這不是人的工程,而是神的工程!
如果人類移居火星,第一個要解決的問題是什麼問題?答:逃離地球的引力深井!在《流浪地球》電影中,繆斯有一句經典的名言:“讓人類保持理智,確實是一種奢望!”是的人類並不是一個理性的種族,雖然改造火星千難萬難,但並不能排除未來人類不會進行嘗試。但無論是如何改造火星,有多麼精妙的設計,第一個要解決的問題就是克服地球的引力深井!說的直白一點就是如何用高效的手段將人和資源運出地球,這是萬里長征的第一步!
為什麼科學家將地球的引力稱呼為“引力深井”,因為地球的引力就像一口井一樣,困住了人類探索宇宙的步伐。現代火箭發射,絕大部分成本都是為了逃離引力深井。據估算現代向地球近地軌道送1磅水(約450克)的成本約在9000——4萬美元之間,也就是每克在140—630元人民幣左右,注意是每“克”!這是一個令人崩潰的數字,未來不管人類有多麼雄心壯志的宇宙計劃,當然也包括改造、移民火星,逃離我們的母星都是第一步!
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5 # 科學矩陣
人類移居到火星,第一個要解決的問題當然是改造火星的環境。
正所謂“三軍未動糧草先行”,人類要在火星上生活,必須事先保證火星上擁有必要的生存資源,這就需要火星上具有地球生命能夠賴以生存的空間。並且不僅人類能夠生存,也包括其他生命。
因為在火星上生活,我們不得不培育植物、養殖動物來提供飲食,如果動植物無法在火星上存活,就只能透過超高的成本從地球運輸,既然如此就沒有移居的必要了。
事實上,美國目前實施研究的“火星改造計劃”所提出的第一個目標也正是“環境地球化”。火星改造計劃也叫做“千年計劃”,可見它是一個極為長期計劃。
而所謂“環境地球化”並非一定要讓整個火星環境跟地球一樣,儘管這是最理性狀態,可難度太大,因此首先在火星上建立一些具有地球同等環境的生態空間,就成為了一種優選方案。
形成這樣的生態空間,至少有三個條件是必須滿足的:氧氣、水、近似於地球的大氣環境。這三樣東西缺一不可,否則地球生命就無法適應,而其中最重要的是近似於地球的大氣環境。
此外,有了合適的大氣環境,火星上原本就具有的水也自然就成為了液態的,於是水資源的問題也就迎刃而解了。
為了改善火星大氣環境,NASA曾考慮過融化掉火星的北極冰蓋。但後來經過詳細研究和計算,發現即使把火星上的所有冰蓋統統融化掉,也無法讓大氣環境與地球近似,於是這個方案被放棄了。
火星冰蓋▲
NASA最新提出的一項方案是採用“二氧化矽氣凝膠”在火星上建造溫室,這一方案的可靠性較高。
二氧化矽氣凝膠雖然是固體,但它是世界上密度最小的固體,密度幾乎無異於空氣,故而也被稱為“固態的煙霧”。
這種材料的特性本身就很接近於地球大氣環境了,用它來建造溫室,就能很好地提高火星溫度,讓火星上的水冰融化為液態水。
當然,這一方案究竟是否可行還不得而知,目前還在進一步研究中。
氣凝膠▲
“千年計劃”的制定和持續研究意味著火星的確將成為人類首個移民的行星,具體的研究規劃也表明了改造火星環境是準備階段中最重要的工作。
這一點其實並不難想到,我們即便是有計劃的搬家,也會首先將新家的環境打理舒適,更何況直接搬出地球呢?
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6 # 寒蕭99
這個問題不知道是想問移民過程中,還是到火星之後。
如果是前者,那麼第一個要解決的問題就是如何將較多數量的人員和物資安全送到火星。這是一個系統工程,包括髮射系統,運輸系統,生命保障系統和降落系統等等,因此雖然是一個問題,但也是一個巨大的工程,是一個關鍵的問題。
關於這個問題,目前最為高調的應該就是馬斯克了,他在不愧餘力的完成這個問題,是否可以在短期內實現,技術上來說不是不可實現的,因此,我們可以期待這一天的到來
至於後者的問題,當人類登陸火星之後,第一個要解決的問題就是建造一個適合長期居住的基地。
對於小規模的探測,類似曾經的登月工程,一般只有三五個人,那麼完全可以居住在飛船上,不用考慮建造基地但是,如果對於移民來說,那麼必然要建立一個可供人類長期居住的基地。
曾經的生物圈計劃,還有近幾年的一些封閉試驗計劃,都是為了未來人類在外星移民做的準備。最好的計劃,就是儘量使用當地的材料來建造住所,當然,人類移民火星肯定不會是首先得選擇,因為在這之前,人類肯定是先建立月球基地,然後會首先向月球做一些移民工作。而火星移民,肯定已經有了一些實踐的基礎。
但是,作為一個移民工程,可供人長期居住的基地是首要的需求,這是需要在移民開始之前就要解決的問題。
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7 # 漁歌夜話
如果人類要移火星,第一個要解決什麼問題?
如以人類壽命計算當今階段的太陽,大約應是40歲左右的身體狀況。成熟穩重而且活力充沛,再為它勢力範圍內的八九個小弟發光放熱個10~20億年還是沒多大問題!因此八大行星的現有環境不會有太大的變化和波動。既然隨著太陽能量的消耗和衰減,因質量下降可能導致引力減弱,各行星軌道可能外移,但這個過程會非常平穩漫長,地球上動植物都很難感受到,基本也能與大環境同步改變和進化,為生存而逐步適應環境和自然。平穩過渡時期滅絕生物大都是個性較強,不能與時俱進的適應能力低於環境改變速度的生物!
如非要說地球環境被破壞到比現在火星環境還惡劣。我認為只有以下可能:
一;被相當體積的小行星和慧星碰撞。直徑應在50~200公里的小行星或慧星,才可能將地球肢解!使地球體積減少,地表環境及生態完全破壞毀滅,海洋水體飛散出地球,吸力減少,大氣逃逸。完全不可能生存動植物!這種突發事件可能性極度稀少,卻也不能完全排除!但後果極其嚴重可怕。留給我們的準備時間太少了,逃亡也需要時間呀。
二:被外星文明侵入和破壞。地球上能產生智慧生物,宇宙的其它地方也可以出現文明生物。有來傳播文明的使者,也存以掠奪破壞為樂的強盜。如果遇到後者,打家劫舍,徹底破壞地球環境與大氣。很可能造成地表.溫度.海洋.大氣成份的巨大變化。迫不得以只能移民火星!
三:人類自身窮兵黷武,為了奪得地球霸權。幾方孤注一擲使用了比現在當量大數百倍至上千倍新型核武器。使地球分崩離析裂成數塊。地球從此毀滅。人類不得不移居火星!
我認為如果X千年之後,地球遭到毀滅破壞,而且人類也有能力移民火星。我認為首先要改造火星的大氣成份,啟用火星磁極,增加對宇宙射線的防護能力!然後工業化建立地球環境模擬基地。規模化種植綠色植物,逐步改變基地大氣成份,也讓基地的溫室功能加溫大氣,讓基地內氣溫向零上二十度以上發展。然後以成功模式規模化複製發展。讓基地內生態天氣盡量接近地球自然生態情況。做到內部大氣內迴圈平衡,人類呼吸與植被產氧值平衡,水氣蒸發與降雨量平衡,人與植物溫溼度相互調節平衡。糧食蔬菜產出能保證人類最低生存需求。那就說明人類基本上可以在火星上安家落戶了。
只有成功將在極度惡劣的火星自然條件下人為改造成人造基地內可正常生產生活,才可真正在火星上安居樂業了。待科技進一步發展,再提高火星的吸引力。使其能夠自然留住地球標準密度的大氣。人類才可以大規模從事改造火星.建設火星的偉大壯舉!
當然這都是做最壞打算的設想而已!以地球現有的優勢條件,應該是以太陽為中心5光年之內都找不出第二顆類似地球的星球。而以地球環境衍生出來的地球生物圈包括人類自身。都被嬌慣的過度脆弱:溫度比現在再升.降上十度,人和動植物都可能面臨死亡。如象其它行星上的小微風在地球上刮半月,人類就可能滅亡。地球上兩大死亡之海——撒哈拉沙漠和中國塔克拉瑪干沙漠。在現有宇宙中對比。那就是天堂!既使是出現滅頂天災,既使是地球徹底被毀滅,或只剩下多半體積!地球環境對人類來講,都是最幸福的!真能算是餓死的駱駝比馬大!起碼有足量的氧氣,有用之不竭的水,還有適宜的溫溼度!
沒有對比就沒有傷害,別像不良少年似的,動轍離家出走!走出地球這個家園,可能直到人類滅亡,可能都找不到類似的星球!何況走出去不僅僅只要勇氣,而是全方位強大實力支撐才有可能,我認為人類近千年是不大可能的!好好珍惜我們的家園吧!在沒找到更好的發展空間之前,就請十分珍惜我們共同的地球!
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8 # 使用者7079511999332
必須要種幾畝地。這幾畝需用一個密閉的大罩子,裡面的小氣候與地球一樣,才能養活一個人。一個人能完成這麼大的工程嗎?所以人類上火星生存是不可能的事情。
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預先準備在遇到各種突發問題後需要準備的善後方案,例如如何慰問英雄家屬;如何處理首位Explorer的金身;任務失敗後面對全球輿論;任務成功後是否宣佈對火星行使主權;火星資源開發的所有權歸屬問題如何解決。所有這些看似很遙遠,其實都要最晚在任務計劃階段就要做好多種預案,複雜性和預見性都不亞於登陸火星的技術難度本身