人类殖民另一个星球需要多长时间?

将人类送往火星与在太阳系外殖民世界之间存在巨大差异。

宇航员在火星上的概念图。 我们殖民这颗红色星球需要多长时间? (图片来源:Janiecbros 来自 Getty Images)
宇航员在火星上的概念图。 我们殖民这颗红色星球需要多长时间? (图片来源:Janiecbros 来自 Getty Images)

SpaceX 首席执行官埃隆·马斯克 (Elon Musk) 希望到 2050 年在火星上拥有一座拥有百万人口的城市。考虑到人类从未踏上火星表面,这听起来可能是天文数字上的雄心壮志。 但是可行吗? 人类殖民另一个星球需要多长时间? 人们是否有可能在太阳系以外的世界建立殖民地?

这些问题的答案在很大程度上取决于你在谈论哪个星球。 对于火星来说,几十年不一定是不切实际的时间框架。 澳大利亚空间工程研究中心副主任兼悉尼新南威尔士大学教授塞尔坎·赛达姆 (Serkan Saydam)说,人类在几十年内殖民火星是可能的。

“我相信到 2050 年我们将在火星上建立人类殖民地,”Saydam 告诉我们。

Saydam 是一名采矿工程师,专门研究未来采矿。 Saydam 表示,建立成功的火星殖民地的第一个主要步骤是水,可以从冰和/或水合矿物中提取水。 他认为水将促进农业和在火星上种植食物的能力,就像在 2015 年的电影“火星救援”中一样,而冰中的氢气和矿物质也可以用作火箭推进剂的能源 .

但对于到 2050 年火星殖民还没有科学共识,其他科学家也提出了不那么乐观的意见。 2019 年,宇航工程师兼非营利组织 The Planetary Society 的联合创始人 Louis Friedman向 Gizmodo建议,在可预见的未来不太可能殖民火星,而 Rachael Seidler,一位曾与 NASA 宇航员合作过的佛罗里达大学神经科学家告诉 Gizmodo,人们喜欢对殖民火星持乐观态度,但这听起来“有点像天上掉馅饼”。

然而,人类可能会在几十年内到达火星。 中国计划在 2033 年开始向火星派遣宇航员,而 NASA 的目标是在 2030 年代末或 2040 年代初将宇航员送往火星。 一旦人类到达那里,下一步可能就是建立一个殖民地。

火星需要为长期殖民地生产一些东西才能在经济上可行。 太空旅游是一种选择,但 Saydam 指出矿物开采是殖民成功的关键。 例如,在附近的小行星上进行太空采矿以获取铂等有价值的材料可以创造新的太空经济,从而推动进一步的投资和探索。

尽管火星是我们进行外星殖民的最现实选择,但我们的红色邻居并不是最适合人类居住的星球。 火星的大气层超过 95% 是二氧化碳; 真的很冷,平均温度约为 -80 华氏度(-60 摄氏度); 从地球出发大约需要 8.5 个月才能到达; 它受到有害辐射的轰炸。

几乎可以肯定的是,在我们太阳系以外的行星上会发现更多宜居的新家园,这些行星被称为系外行星。 系外行星的问题在于它们离我们非常非常远。 我们甚至还没有向系外行星发射航天器,唯一离开太阳系的探测器是航海者 1 号和航海者 2 号,它们分别用了 35 年和 41 年,到达 去星际。 系外行星距离更远。

法国斯特拉斯堡大学斯特拉斯堡天文台的黑洞天体物理学家 Frédéric Marin诉我们:“以我们目前的技术,距离最近的系外行星需要几万年的时间才能到达” .

那些旅行时间可能使系外行星殖民听起来不可能。 但是,作为一种科学好奇心,马林对星际旅行 进行了计算机模拟,他预计,由于更快的航天器,星际旅行在不久的将来会直线下降。

“我们在科学上知道,每一百年,每个世纪,推进装置的速度都会增加 10 倍,”马林说。 换句话说,随着人类每过一个世纪就学会如何在太空中越来越快地旅行,前往系外行星的潜在旅行时间可能会从数万年减少到数千年,然后再减少到数百年。

马林提出了一个假设情景,即在 500 年内到达一颗至少适合人类居住的系外行星。 持续几个世纪的旅程仍然需要一艘由多代人驾驶的宇宙飞船,其中大多数人永远不会看到最终被殖民的系外行星。

马林的模拟表明,大约 500 人是多代殖民船的合适起始人口。 但人类将如何应对在宇宙飞船上度过余生,以及他们的后代将如何应对出生在星际旅行中的生活,这些都引发了伦理问题和不确定性。 在我们破解星际旅行之前,气候变化和其他基于地球的挑战有可能使人类灭绝,因此无法保证我们会永远殖民系外行星。

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