人类移民外星,还要准备什么?
假设现在是二一零零年,你的岁数还是一样,你参加抽奖时得到一张来回月球的机票,你会带什么行李?如果得到的是来回火星的机票,你带的行李会一样吗?你也许会立即想到,这视乎目的地有什么提供,如果是在地球上入住大城市的酒店,除了几件衣物和一些个人用品,基本上人去了就行了。月球和火星有可能变得这么便利吗?
离开应有尽有的"生物圈一号"
"生物圈一号"是指我们的地球。人类在地球上生活,不知不觉地享受着地球上各种"垂手可得"的资源:阳光、水、空气、矿藏、化石燃料、各种动植物等。人类运用这些资源,先是由狩猎采集发展至农耕畜牧,再由小村庄发展至城市;由工业革命、科技革命,到数字化革命;由走遍地球到登陆月球,甚至可以把下一个目标指向火星。
人类一旦离开地球,即使还未到达其他天体,已即时像被流放孤岛,没根没依。要向太空进发,人类第一步是制造了围绕地球运行的空间站,让太空人留守及进行各种人类如向在无重状态下生活的研究。由于没有可"就地取材"的资源,必须依赖来自地球的定期补给,而每次升空任务都花费不菲。所以,在空间站上的生活是把有限的资源运用到底,例如水份,不但会把宇航员的尿液回收主过滤、杀菌再用,更会从空气中收集太空人呼出的和从皮肤表面蒸发的水份,而这些水份部份会被电解产生氧气供宇航员呼吸。
人类是能够靠科技在太空中维生,但如果要持续发展,始终需要"脚踏实地"。
现时每次把人或物资送上太空都非常贵,科学家正研究可重用的太空船,以减低运输成本太空旅程的一连串"落脚点"
以人类现有的科技,要一步到位走出太阳系或是到其他恒星,无论是就飞行器的种类、燃料需求、物资补给和对太空人的支持等,都是不切实际。既然人类已掌握登陆月球的技术,以月球作为人类在太空中的第一个"落脚点"也十分合理。在月球"站稳阵脚"后,下一个合理的"落脚点"将会是另一个类地行星-火星。(毕竟一口气跳过小行星带实在太远,而小行星带外的各个气态行星上没有固态"落脚点"。)
人类若要在月球或火星表面探索,必需研发出比现在使用得更轻便和灵活的宇航服
如前文所述,离开地球后,如何取得水源将是个大问题。如果是降落在月球或火星上,水份的问题好像变得简单了些,因为科学家已在两个天体表面发现水冰,相信下面也有液态水。不过,这些水份其实不易抽取,由于火星表面的低气压环境,冰块要先被气化成水蒸气再冷冻收集成液态水,以防止流失到大气中。同样的资源,在不同地方采集则需要不同技术,因地制宜。
另一种同样必需,但不能以传统方式反复远程运送的,是建造月球或火星基地本身的物料。有科学家提出可以把基地设计成可折叠,运送时折起来节省空间,到目的地才打开,也有建筑师提出可以直接以火星的泥土造成混凝土,配以立体打印机直接建筑成基地,就地取材。
有建筑师提议在火星上就地取材,制造冰屋让太空人居住,以水来阻挡致命辐射
建好基地后,太空人需要面对的是重力问题。由于大小、组成成份等的不同,月球的重力只有地球上的约六份之一,火星上的只有地球上的约三份之一。这代表他们的肌肉比在地球上更易松驰,需要进行大量训练来维持肌肉强度,以应付日常沉重的工作量。集合各种因素,早期在月球和火星基地工作的人类,对生活作息和工作日程都需要非常自律,这不是一般过惯了舒适随意生活的现代人能轻易做到。
以长期考虑,若要让人类长期生活在别的星球上,最直接的方法就是制造出和地球一样的各种环境,维持最接近在地球上的生活方式。
科学家在地球上建立了模拟火星基地,让宇航员隔绝与外间的联系,以研究人类在这种环境下的心理健康
从"生物圈二号"看见未来
1990年代,一群科学家建造了一个"与世隔绝"的温室,称为生物圈二号(Biosphere2.0)。这个生物圈除了阳光照射,在其他方面完全自给自足,农耕细作,水和空气都经过过滤重用,也建立了各种花虫鱼的地貌和生态系统。不过,看得见的齐全并不代表没有遗漏,里面的人渐渐发现,他们建立的生态圈错误估计了圈内微生物吸入的氧气量和放出的二氧化碳,最后需要用机器泵氧气到生物圈内自救。人类以已掌握的科学知识,一步步实行,一步步学习。
科学家设计了Biosphere2.0,测试人类能否在密封的环境下建立和维持和地球一样的生态环境
当生态圈里的科学家正研究者圈里的一切,他们也正是圈外另一班科学家的研究对象。人类本来就是群居生物,需要如不同的人交流和建立关系,长期跟同一群人守在一个有限范围会带来生理和心理上的压力。即使做到衣食住行齐备,也难解思乡情切。
"生物圈二号"的实验,为人类在其他星球上的生活定下了蓝本,也让人类尽可能做好各方面的准备。
在未来的数十年内,经过一番开荒,相信人类能够在月球上建立一定规模的基地,发掘月球的各种资源自给自足,甚至把地球上缺乏的资源供应给地球。到二一零零年,希望如果要到月球基地小住几天,一个轻便的行李箱就可了。