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考慮到所涉及的所有後勤工作,人類不太可能在太陽系之外看到我們的方法來定居系外行星。但是,在太陽系內其他地方定居的可能性並非遙不可及。

美國宇航局正計劃在月球上建立前哨。乘船前往火星並不遙遠。哎呀,我們在國際空間站上甚至已經有人類生活在行星之外(儘管是暫時的)。

那麼,太陽系中還有其他地方可以供人類居住嗎?恩,據芬蘭芬蘭氣象研究所的物理學家和天體生物學家Pekka Janhunen說,矮行星穀神星並不是完全不可行的。

穀神星是一塊有趣的岩石。它掛在火星和木星之間的小行星帶中,直徑952公里(592英里),被認為是太陽系中最大的已知小行星,也是唯一一個比海王星更靠近太陽的矮行星。

為什麼要穀神星?Janhunen認為,它打勾了許多理想的框。

他在arXiv上發表的預印本論文中寫道:“動機 是透過人工引力解決這一問題,使人類能夠在地球居住區域之外生長,同時還為居民提供了便利的定居點旅行,並且人口密度相對較低,僅為500 [每平方千米的人”。

他認為,火星與月亮可能不是人類殖民地的最佳場所,因為它們的自然引力與地球的自然引力有很大不同。我們知道,航天員從低G或零G環境返回地球時會面臨健康問題;我們對在低重力下生長到成熟的影響知之甚少。

行星殖民地模型的另一種替代方案是人造空間殖民地,它繞太陽執行-一個空間站旋轉,產生足夠的離心力來模仿1 g:地球重力。

從邏輯上講,這也是可怕的。如果人口過大而無法定居,則可能需要多個定居點。如果有多個殖民地繞太陽公轉,它們可能會漂移開來,從而產生其他問題,例如定居點間的旅行。如果它們繞同一物體執行,那麼避免碰撞就成為一個問題。

實際上,Janhunen的解決方案至少在概念上非常整潔:使用Ceres作為基礎,旋轉的沉降節點可以透過固定框架圍繞其旋轉。

這不僅可以解決將沉降節點保持在一起而不會發生碰撞的問題,而且可以巧妙地解決材質問題,因為它們可以直接從矮行星收集。Janhunen說,氮氣尤為重要,因為它佔地球大氣層的大部分。

但是我們也知道穀神星非常鹹,而且最近的研究表明它的表面下也可能有很多水。矮行星表面上的太陽能電池板可以輕鬆地為衛星提供空間電梯動力。

“從起重的Ceres材料在能量上是比較便宜的它們加工成的棲息地,如果使用了空間電梯,” Janhunen 解釋。“由於穀神星重力低且旋轉相對較快,因此太空電梯是可行的。”

他說,輻射遮蔽層可以由80%的矽酸鹽硬石膏(來自穀神星的岩石)和水製成。這些生境將分為鄉村和城市空間,根據樹木和花園的需要,土壤深度為1.5米至4米。

因為穀神星離太陽太遠,所以可以使用鏡子將陽光引向棲息地,以種植農作物,照明和太陽能。這些鏡子將像化妝盒一樣鉸接在圓盤狀衛星的一側,並且可以調整以在矮行星繞太陽移動時收集最多的陽光。

“我們使用的圓盤形狀的megasatellite因為其對稱性消除波動扭矩,因此不需要該反作用輪保持的態度,” Janhunen 寫道。

“棲息地被自然陽光所照亮。陽光透過兩個以45度角傾斜的平面鏡聚集在磁碟上,並透過拋物面鏡聚集到所需的強度。”

可以根據需要透過在第一個棲息地的邊緣簡單地新增更多的棲息地,到潛在的數以百萬計的棲息地中來增加其生長,這種生活方式可能甚至比地球上的生活還要好。

畢竟,不會有自然災害或惡劣的天氣,而且它的模組化意味著它可以隨著人口的增長而不斷增長。Janhunen認為,原則上,穀神星可以支援地球目前人口的10,000倍。

當然,這都是非常投機的,尚待測試。此外,Janhunen指出,軌道人工引力仍然是一個尚未實現的目標。

因此,太空電梯,巨型鏡子和輻射遮蔽足以保護太空殖民地。穀神星的軌道模擬,以及許多人經過火星的運輸物流,也是需要考慮的因素。

但是,一旦這些問題得到解決,揚胡寧計算得出,在Ceres周圍的軌道上建造一顆人類衛星只需要大約22年的時間。

“執行這個專案的難度總體水平可能是類似於火星定居,”他寫道。

“到達穀神星的delta-v和行程時間更長,但另一方面,它避免了行星著陸以及大氣天氣和塵埃。在穀神星上,需要一些努力才能使用電梯將物料提升到軌道,但價格便宜。一旦這些材料進入了穀神星的軌道,由於沒有月食,熱環境將變得均勻並且容易獲得能量。”

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