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人类文明若能无限发展下去,必然会走向宇宙深处么?

  人类能否走向宇宙深处,主要在于两项能力:
  1、对行星的改造能力,以及改造后行星,对宜居环境的持续维持能力。
  2、具有独立的可持续生态系统的超级母舰,一个母舰需要能容纳一个城市人口的能力。至少十公里的尺度以上,甚至数千公里的尺度。
  人类当前的能源利用功率是2 10^13W,大约相当于太阳辐射到地球功率的1/8500。
  这是截至2018年底,各国火箭发射的有效重量为:
  全人类到目前为止,有效发射重量不到3万吨。
  当前人类的运载火箭,最轻的10.2吨,到地球近地轨道的运载能力只有1.48kg。
  最重的是2900多吨,到地球近地轨道的运载能力大约120多吨。
  如果要发射到足够远的太空,大约只有每100吨,发射1吨的能力。
  哪怕我们不考虑登陆火星的难度,仅仅从当前人类发射效率来看。人类要通过,从地球发射足够的材料去改造火星,数百年的时间也只能运输几十万吨的资源。
  这些资源加起来,也仅仅只够建设一个方圆数百米的小型基底。
  当然,如果这个基底能够建设成稳定的可持续性的生态,那么就可以利用火星上的材料了。
  实际,2003年,美国就召开过"火星移民研究国际会议",提议了火星地球化。
  不过这个计划长达几个世纪。
  实际,按照人类的当前的技术,可能时间远远不止。
  这是因为火星改造,还面临其他各种各样的困难: 大气中存在有毒气体 地表无液态水 频繁的沙尘暴 土壤含有,有毒的过氯酸盐 火星上的低重力和压力 阿姆斯壮极限
  当前,火星地球化的理论可行性方案如下: 利用火星上的铁与硅,制造出大型的玻璃罩,可以改变空气罩内的空气成分、温度以及压强。这样就可以建立水循环的环境了,为可循环的生态系统提供保障。 针对火星接收到太阳辐射较低的问题,可以在太空建设巨大反射镜。 利用人类制造的废热,逐渐融化地下冻土层,并最终形成水圈。 利用深色的物质或者藻类,加大吸收太阳辐射的效率。 广泛种植固沙菌类和植物,生成土壤,扩大居住地。 甚至建立大型推进器,直接改变火星的轨道。
  其实,不难看出,人类对能源的利用效率越高,对行星的改造能力越强。
  按照人类当前的能量利用效率和技术,改造火星是不可能完成的。
  除了建设太空基底无比困难外,在地球上的人造生物圈,也几乎没有真正的成功过。
  美国在1987年,建设了一个3英亩的封闭透光建筑群,结果才1年半,8名科学家就不得不撤离了。
  后来又有科学家住进去,结果再次失败。
  只是在很短的时间,这些小型生态系统,就会面临这些问题:
  氧气减少、生态恶化、小动物死亡、人体弱多病等等各种问题。
  也就是说,不说改造火星,现在的技术哪怕在火星上弄一个基底,也坚持不了2年。
  如果我们眼光放长远一些,21世纪,利用人工智能的监控,能够真正的打造出能完全独立运行的生态系统,然后可以利用在火星上。
  那么最终打造出来的火星,需要各种技术维持它的能源和物质上的动态循环,可能人类对能源的有效使用率,只有能源消耗率的1%,甚至更低。例如,同样达到2 10^13W的能源消耗功率,但实际可用的只有10^11。
  从宏观的角度来说,人类对能源的利用效率,差不多要达到一颗星球从恒星吸收的辐射效率,才能真正的改造这一刻星球。
  就拿地球来说,人类的能源利用功率,差不多要达到1.7 10^17W(地球接受太阳功率),才能拥有直接掌控地球生态的能力。
  而且这也是必须拥有的能力。
  因为,如果人类的能源,如果是额外于太阳辐射的话,可让地球升温几十摄氏度。
  也就是说,无论人类要突破地球发展的极限,还是要开发火星,都必须能达到掌控一个星球气候和生态的地步。
  只有拥有了建设不同行星基地的能力之后,再配合超级母舰的,人类才能一步步地拓展,走向宇宙深处。
  未来几百年后,人工智能和机械技术发展到足够高的地步,理论上来说,人类可以让机器人去改造行星,以及建设大型母舰。
  总的来说,人类步入太空时代,仅仅达到可控核聚变技术,提高能源利用率是不够的。
  还需要在人工智能、材料、化学、生物等技术上有飞跃式的发展才行。
  但我们并不知道,在前方的路上,是否存在不可跨越的鸿沟。
  对于宇宙的尺度来说,我们可能仅仅只是相当于地球上的蚂蚁。
  我们建设出来的超级母舰,也可能仅仅只是滚滚黄河上的一片树叶。
  虽然一切都是未知的。
  但只要能继续前行,一切都有可能。

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