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亚太日报 | 贝佐斯和马斯克都想殖民太空,这六大难题咋解决

2021-07-23 17:09:20  来源:亚太日报 【返回列表】

亚太日报 Shannon

我们目前正处于一轮新的太空竞赛之中,只不过这次不是在民族或国家之间 —— 而是在科技亿万富翁之间所进行斗争。

亚马逊CEO杰夫-贝佐斯和特斯拉CEO埃隆-马斯克都有属于自己的太空探索团队,分别是“蓝色起源”和“SpaceX”。两人都在寻求开发出可重复使用的火箭技术,并且都与美国宇航局达成了进一步研究太空飞行的模式。他们都为太空殖民提出了宏伟的愿景,甚至相互争吵,试图证明自己的计划才是最好的。

在定居方面,埃隆-马斯克的目光仍然定位在火星上,他声称想在2050年之前开始在那里建立人类定居点。他说自己想死在那里,但指出,不是在坠毁中。

贝索斯则表示他想让人类在月球上持续发展,并建议将重工业移出地球,还说人类可以生活在“奥尼尔圆柱体”中 —— 巨大的可以通过旋转模拟重力的空间站。

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那么,我们离真正的太空殖民还有多远?《商业内幕》采访了三位专家,避开科技大亨们的夸夸其谈,揭开一些真正的科学所面临的挑战。

1.低重力使我们的骨骼变薄,肌肉变弱,并使我们的心脏变形

长期呆在太空中对人类的骨密度有很大的影响。2013年对35名宇航员的研究发现,在执行120至180天的飞行任务后,他们平均损失了10%以上的骨密度。

火星的重力比国际空间站要大,但也不是很大,仍然只是地球的六分之一。华威大学的天体物理学教授大卫-阿姆斯特朗说:“如果你想尝试养育孩子和任何接近实际殖民的项目,那问题就会加倍。”

他问道:“训练有素的宇航员都是壮年人,在失去大量的骨密度后,差不多相当于50岁和60岁时的骨密度。那么,怎么可能有人在这种环境中长期生活呢?”

微重力的另一个副作用是肌肉质量的下降。据专门研究极端环境下人类生理学的凯文-莫法特教授称,目前还没有可以抵消它的方法。

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然而,莫法特还注意到了一个变化是,国际空间站因缺乏重力而导致宇航员的心脏改变了形状。他解释道:“在太空中,你的心脏变得更圆......因为没有重力的作用。”这种形状变化被认为会导致更高的肾结石风险,因此莫法特得出结论,这可能会以我们不知道的方式影响其他身体器官。

2.空间改变我们的“自然杀手细胞”和微生物组

莫法特指出,在太空中还有两个人类生理学的领域常常被忽视。第一个是免疫系统 —— 特别是一种被称为“自然杀手细胞”的细胞,它有助于保护身体免受癌症的侵害。

“我们知道,住在国际空间站的宇航员,体内的自然杀伤细胞水平会大幅下降。如果你在上面呆了六个月,可能不会有太大的区别。但是,如果你在那里呆了两年、五年、十年,甚至一辈子,那么你的免疫系统可能无法正常工作,”他说。

虽然对于宇航员免疫系统下降的确切原因还有待研究,但莫法特假设这是源于骨密度的变化。具体来说,他认为这与骨髓有关,因为骨髓是产生血细胞的地方。

宇航员经历的第二个变化是他们的微生物组。2019年发表的一篇论文比较了一对双胞胎的微生物组 —— 他们一个去了国际空间站,一个留在了地球上。“至少他们肠道中的细菌群落确实出现了变化,”莫法特说道,“这也是一个担忧,因为这将影响你所能吃的东西。”

3.辐射中毒

地球的磁层和臭氧层可以保护我们免受太阳辐射的影响。访问月球或国际空间站的宇航员所接受的辐射剂量比他们在地球上的高,但也不是致命的。不过再往前走(比如去火星)就意味着要面对深空辐射。

这给贝索斯的奥尼尔圆柱体带来了一个大问题。华威大学的阿姆斯特朗说:“你需要大量的屏蔽材料,比实际建造所需的材料要多得多......我估计基本上需要数千万吨的屏蔽材料,”他补充说,将这么多的建材送入太空“在经济上是不可行的”。

马斯克的火星探险将需要为突然爆发的辐射做准备。“如果你碰巧在太阳活动频繁的时候出去,类似于某种太阳风暴或耀斑......诸如此类的事情,那就特别糟糕。”阿姆斯特朗解释说道。

4.地形改造的问题和生物圈2号的灾难

马斯克已经谈到了火星表面的“地球化改造”,这个术语是从科幻小说中借来的,意味着改变一个星球的构成,使其适合人类居住。

阿姆斯特朗并没有断然否定地球化改造的想法,“只是因为它是如此疯狂,你将需要考虑到尚未存在的未来技术,”他说,“对于这些项目,我们谈论的确实是关于几千年或是上万年。”

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火星的大气层构成是一个大问题,因为它是如此稀薄,而火星的引力是如此弱,分子很容易就逃到太空中。“我们正在讨论分别在短期、中期、甚至长期的情况下,生活在穹顶中,”他说,“从表面上看,这是不可能的。”

阿姆斯特朗举例了生物圈2号,这是20世纪90年代的一个实验,是为了模拟一个封闭的太空殖民地。“这个实验以各种方式崩溃和烧毁,有很多复杂的问题是人们无法真正预期的。”他说,“混凝土会慢慢地腐烂,在很长的时间里污染空气,诸如此类的事情。”

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5.有毒的植被

除了大气层之外,火星的土壤存在巨大的问题。“地球的土壤是一个非常复杂的构成,它是由数百万年的有机物质在生长和死亡的循环中建立起来的,而火星的土壤没有这个条件。有各种模拟在火星土壤中种植作物的实验,实际上他们确实倾向于得出积极的结果,”他说,“问题是,这些不一定准确。”

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他补充说:“火星土壤中具有一种叫做高氯酸盐的破坏性物质,我们认为这些物质真的非常糟糕。任何火星植物都有可能吸收这些重金属,根据人们接触程度的不同,最终可能会导致死亡。”

6.太空中没有民主的空间

暂且不说生活在太空中所面临的相当大的物理和工程挑战,还有一个重要的因素,马斯克和贝索斯往往不会纠缠于此:社会结构。

维也纳大学的政治哲学家费利克斯-平克特认为,一个地球外的殖民地不会有我们所知的民主空间。如果私人公司负责将人们运送到这些殖民地,最终可能会出现独裁统治。“公司本身就像是政府。它像政府一样运作,但更像是私人政府,因为它们是由股东或首席执行官或其他什么人管理的。所以它就像一个独裁政权。”

让平克特感到惊讶的是,这些未来殖民地的社会结构,以及它们与地球的关系,没有被马斯克和贝佐斯更多地谈论。

“作为一个物种,我们必须这样做”

尽管与太空移民相关的复杂问题层出不穷,但专家们似乎都不太怀疑它正在到来 —— 虽然也有不同程度的惶恐。而且三位专家都同意,仅仅因为挑战巨大,并不是放弃尝试的理由。

阿姆斯特朗在给《商业内幕》的一封电子邮件中补充说,这些殖民地的容量构成了一个伦理学问题。“无论这些殖民计划多么成功,值得记住的是,目前活着的绝大多数人类都将留在地球上。” 他写道,“这强调了我们是多么需要照顾好地球。”贝索斯也赞同这种观点。

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移民的想法建立在地球已经死了的前提下。当人类已经污染了地球太多,就需要一个备份生存计划。如果这是人类的备份计划,选择谁去是一个艰难的伦理问题,而且这个问题大概率将由少数的美国亿万富翁决断。

莫法特的观点更像是宿命论。“作为一个物种,我们必须要这样做。我们迟早要把这个星球葬送掉,所以还不如选择去火星,”他说道。

平克特则表示:“如果要在埃隆-马斯克做太空计划和给自己买游艇之间做出选择,前者绝对是更好的。”

(来源:亚太日报 APD News)