人生如戲障癌，戲如人生菱涤，每個(gè)人都在上演著不同的角色物喷。
Life is like a play, play, as in life, everyone has played different roles.
關(guān)于作者
羅伯特·祖布林慕购，美國(guó)著名航空航天工程師震桶，曾任洛克希德·馬丁航天公司高級(jí)工程師蜡吧。他創(chuàng)建了美國(guó)火星學(xué)會(huì)毫蚓，還是火星直擊計(jì)劃的推動(dòng)者。
關(guān)于本書(shū)
本書(shū)是以火星直擊計(jì)劃為主題的科普?qǐng)D書(shū)昔善，這是一份曾經(jīng)擺在美國(guó)宇航局局長(zhǎng)辦公桌上的機(jī)密載人火星登陸計(jì)劃元潘。“硅谷狂人”埃隆·馬斯克在創(chuàng)立 SpaceX 火箭公司后君仆，一度將本書(shū)視為商業(yè)計(jì)劃書(shū)翩概。它用豐富的技術(shù)細(xì)節(jié)，講述了如何用有限的預(yù)算與當(dāng)時(shí)已有的科技返咱，克服燃料钥庇、補(bǔ)給、輻射危害等困難咖摹，輕裝上陣地前往火星评姨。
核心內(nèi)容
詳細(xì)論述如何采用“合點(diǎn)航行”“大氣捕獲”的飛行方式，以及在火星生產(chǎn)燃料的方法萤晴，讓人類到達(dá)火星吐句。隨著火星探索與殖民的完成，人類與地球的關(guān)系將重新被定義店读，擴(kuò)張型社會(huì)將徹底改變未來(lái)社會(huì)的政治蕴侧、科技與商業(yè)，甚至打開(kāi)宇宙生命的奧秘两入。
前言
你好净宵，歡迎每天聽(tīng)本書(shū)。這期音頻為你解讀的是科普?qǐng)D書(shū)《趕往火星》，它還有個(gè)副標(biāo)題叫“紅色星球定居計(jì)劃”择葡，這本書(shū)的中文版大約30萬(wàn)字紧武，我會(huì)用大約 25分鐘的時(shí)間為你講述這本書(shū)的主要內(nèi)容。
2018年2月敏储，“硅谷狂人”埃隆·馬斯克的 SpaceX 火箭公司發(fā)射了一枚重型獵鷹火箭阻星，把一輛特斯拉跑車送進(jìn)了太空，它的目的地正是火星已添。這場(chǎng)發(fā)射充滿浪漫主義情懷妥箕，可以看出馬斯克對(duì)移民火星的狂熱。但很少有人知道更舞，他的火星夢(mèng)是受到科普?qǐng)D書(shū)《趕往火星》的影響畦幢。這本《趕往火星》1995年首次出版時(shí)，馬斯克還在念大學(xué)缆蝉，那時(shí)火星對(duì)他來(lái)說(shuō)不過(guò)是6000萬(wàn)公里外的一顆紅色星球宇葱，登陸火星只存在于科幻電影中。而現(xiàn)在黍瞧，馬斯克已經(jīng)在去往火星的路上原杂。馬斯克2017年曾經(jīng)說(shuō)，他創(chuàng)立的 SpaceX 火箭公司穿肄，未來(lái)將負(fù)責(zé)在火星建設(shè)人類往返火星所需要的部分基礎(chǔ)設(shè)施年局，例如利用火星資源生產(chǎn)火箭推進(jìn)劑的系統(tǒng)等被碗，這個(gè)理念正是《趕往火星》這本書(shū)的一個(gè)核心內(nèi)容仿村。
這本書(shū)的主體部分是火星直擊計(jì)劃锐朴，這是一份載人火星登陸計(jì)劃書(shū)，曾經(jīng)是擺在美國(guó)宇航局局長(zhǎng)辦公桌上的機(jī)密文件蔼囊。它用豐富的技術(shù)細(xì)節(jié)，講述如何用有限的預(yù)算與當(dāng)時(shí)已有的科技酱酬，克服燃料云矫、補(bǔ)給、輻射危害等困難挑社，輕裝上陣地前往火星。征服火星曾經(jīng)是一個(gè)遙遠(yuǎn)又不切實(shí)際的幻想菌瘪，但本書(shū)的出版阱当，單槍匹馬地改變了我們?cè)谶@個(gè)問(wèn)題上的看法弊添。這話不是我說(shuō)的，是美國(guó)著名的天體物理學(xué)家卡爾·薩根的評(píng)價(jià)赁咙。順便說(shuō)一句免钻，卡爾·薩根有一本非常有名的科學(xué)暢銷書(shū)《魔鬼出沒(méi)的世界》，“每天聽(tīng)本書(shū)”也為你解讀過(guò)凤覆，感興趣的話可以去聽(tīng)聽(tīng)看。
本書(shū)作者羅伯特·祖布林博士拆魏，是美國(guó)著名的航空航天工程師，他創(chuàng)立了火星協(xié)會(huì)組織拥峦，這個(gè)組織在地球上運(yùn)營(yíng)著兩個(gè)火星探索模擬基地卖子，也致力于火星探索和移民洋闽。值得一提的是，很多我們熟悉的名人都是這個(gè)組織的成員羽利，例如科幻電影《阿凡達(dá)》的導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆这弧，而埃隆·馬斯克更是這個(gè)組織的董事會(huì)成員。
這本書(shū)的作者是工程師畜吊，所以書(shū)里采用了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)論證户矢，使用了大量的物理公式與化學(xué)分子式梯浪，我們跳過(guò)這些論證過(guò)程，全書(shū)主要內(nèi)容可以總結(jié)為探索火星的三個(gè)問(wèn)題：一礼预、我們?yōu)槭裁慈セ鹦锹簿ⅲ欢馕住⑽覀冊(cè)趺慈セ鹦牵蝗帷⑷セ鹦呛笪覀儜?yīng)該做什么鹅龄。接下來(lái)我們來(lái)說(shuō)詳細(xì)內(nèi)容亭畜。
第一部分
首先進(jìn)入第一部分拴鸵，說(shuō)說(shuō)我們?yōu)槭裁匆s往火星。作者從個(gè)人侨糟、國(guó)家和全人類三個(gè)層面分析了探索火星的必要性和迫切性瘩燥。
對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)厉膀，作者認(rèn)為在人類足跡已經(jīng)踏遍地球每一個(gè)角落之后，人類個(gè)人的探險(xiǎn)精神必然引領(lǐng)我們將目光望向星空凳兵，除了月球庐扫，下一個(gè)目標(biāo)就是火星仗哨。在這種精神的激勵(lì)下厌漂，年輕人將投身科學(xué)與工程領(lǐng)域，科學(xué)技術(shù)會(huì)迎來(lái)新一輪爆發(fā)式增長(zhǎng)富纸，同時(shí)科技的進(jìn)步會(huì)反過(guò)來(lái)增強(qiáng)我們探索未知的信心晓褪。另一方面综慎，火星豐富的礦物、土地資源將促使私人企業(yè)家展開(kāi)新的財(cái)富競(jìng)爭(zhēng)变过，航天領(lǐng)域?qū)⑼黄菩碌臉I(yè)態(tài)媚狰，引領(lǐng)整個(gè)商業(yè)模式發(fā)生革新阔拳。就好像大航海時(shí)代糊肠，哥倫布之所以會(huì)啟程探險(xiǎn)，除了他的個(gè)人探險(xiǎn)精神外嗤形，美洲豐富的土地資源赋兵、香料、內(nèi)陸毛皮等財(cái)富叶组，也是促使他踏上征程的重要原因历造。
在國(guó)家層面吭产，火星計(jì)劃顯得更為重要和迫切垮刹。這里需要說(shuō)明一下，作者是美國(guó)人酪劫，他的觀點(diǎn)是以美國(guó)為本位的寺董。本書(shū)作者認(rèn)為遮咖，在美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期御吞，登上月球是全世界面臨的最高難題，而登上月球就確立了美國(guó)在國(guó)際社會(huì)的主導(dǎo)地位挟裂。如今國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈揍诽，但美國(guó)正在失去元?dú)馐畲啵挥谢鹦怯?jì)劃才是美國(guó)的強(qiáng)心針添吗，如果美國(guó)能第一個(gè)登上火星，就會(huì)向全世界宣示美國(guó)仍然是一個(gè)創(chuàng)新的先鋒國(guó)家架专。
作者還說(shuō)玄帕，登陸火星對(duì)美國(guó)來(lái)說(shuō)不僅僅只是一塊干巴巴的里程碑裤纹，而是北美移民主義的延續(xù)鹰椒，它會(huì)為美國(guó)人民帶去實(shí)實(shí)在在的利益。作者舉了兩個(gè)例子說(shuō)明：第一淆珊，登陸火星會(huì)讓美國(guó)獲得火星不動(dòng)產(chǎn)的所有權(quán)施符，美國(guó)可以創(chuàng)造合適的機(jī)制維護(hù)火星資源的私有權(quán)擂找，接著出售土地和礦物贯涎，就能獲得源源不斷的財(cái)富；第二陆盘，火星殖民的成功會(huì)像美國(guó)曾經(jīng)的西進(jìn)運(yùn)動(dòng)一樣礁遣，大量勞動(dòng)力的短缺會(huì)提供就業(yè)機(jī)會(huì)肩刃，不僅能吸引更多人才盈包，還會(huì)迫使節(jié)約型科技的發(fā)展呢燥，甚至刺激公眾教育得到質(zhì)的飛躍『粼總之屁置，美國(guó)急需火星計(jì)劃延續(xù)自己的開(kāi)放性和進(jìn)步動(dòng)力。
最后阱穗，我們把視野放到全人類的高度揪阶，看看火星計(jì)劃又將有什么樣的意義患朱。作者認(rèn)為裁厅，一旦火星殖民完成姐直，人類社會(huì)的商業(yè)模式將會(huì)被徹底顛覆。現(xiàn)在撞叽，貿(mào)易全球化改變了我們的生活方式愿棋，而火星將引領(lǐng)我們走入“行星際貿(mào)易”時(shí)代均牢。作者舉了一個(gè)可能最早出現(xiàn)的行星際貿(mào)易模式徘跪，也就是“三角貿(mào)易”垮庐。這里的三個(gè)角是指地球、火星逗抑，以及木星和火星之間的主要小行星帶邮府。地球?qū)?huì)向火星提供高技術(shù)產(chǎn)品，而火星則向小行星帶出口糧食與能源忍啤，最后小行星帶將礦物原材料送回地球檀轨。以火星為橋頭堡，人類將會(huì)享受行星際貿(mào)易帶來(lái)的更多福利煎饼。
除了顛覆商業(yè)模式校赤，火星計(jì)劃還會(huì)讓人類文化的多樣性得到延續(xù)马篮。作者說(shuō)，20世紀(jì)以來(lái)翅阵，人類文化的同質(zhì)化已經(jīng)非常嚴(yán)重掷匠，先進(jìn)的通訊技術(shù)和交通技術(shù)在讓我們走得更近的同時(shí)讹语，也讓我們變得越來(lái)越相似蜂科，而這會(huì)在某種程度上讓我們的社會(huì)停滯或衰退导匣。所以作者認(rèn)為逐抑，火星為人類提供的獨(dú)立顯得非常重要，同樣的技術(shù)水平下进每，火星殖民會(huì)建立一個(gè)與地球截然不同的人類文化新分支田晚，到時(shí)候贤徒，我們想吃火星快餐時(shí)，不用擔(dān)心送過(guò)來(lái)的是麥當(dāng)勞了踢涌。
現(xiàn)在讓我們更進(jìn)一步睁壁，火星計(jì)劃對(duì)人類的意義僅僅在于這些嗎潘明？作者專門(mén)提到了一個(gè)概念——擴(kuò)張型社會(huì)钳降。他認(rèn)為腌巾，火星將是人類向宇宙擴(kuò)張的前線壤躲，移民火星會(huì)帶動(dòng)航天技術(shù)的發(fā)展碉克，地球化的火星又會(huì)推動(dòng)新能源技術(shù)的進(jìn)步，這樣客税，火星上就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)技術(shù)實(shí)用主義的擴(kuò)張社會(huì)更耻，人類就可以依靠火星為踏板秧均，進(jìn)入外太陽(yáng)系更廣闊的領(lǐng)域目胡。事實(shí)上，移民火星很像以前歐洲對(duì)美洲的殖民眉尸，美洲真正的價(jià)值絕不僅僅是原料產(chǎn)地與潛在的市場(chǎng)噪猾，火星真正的價(jià)值或者說(shuō)更高的價(jià)值在于袱蜡，它為人類提供了一個(gè)新的選擇戒劫、一個(gè)新的家園婆廊，而適合火星的人有了選擇的機(jī)會(huì)淘邻。作者認(rèn)為宾舅，火星計(jì)劃讓我們終于有機(jī)會(huì)重新審視自己與地球的關(guān)系筹我，每個(gè)人都可以思考自己是否真的適合地球蔬蕊，懷揣探險(xiǎn)精神和革新意識(shí)的人將更適合火星哥谷，在那里他們可以大展拳腳们妥。
本書(shū)英文原名叫 the Case for Mars监婶，直譯過(guò)來(lái)就是“火星計(jì)劃”的意思，但中文版翻譯成“趕往火星”源譬，一個(gè)“趕”字已經(jīng)突出了火星探索的必要和緊迫〔饶铮現(xiàn)在我們知道喉祭，火星計(jì)劃對(duì)于個(gè)人探險(xiǎn)精神泛烙、美國(guó)的移民主義以及全人類的商業(yè)蔽氨、文化鹉究、社會(huì)等都有非常重要的意義自赔，趕往火星已經(jīng)迫在眉睫绍妨。
第二部分
說(shuō)到這里你一定會(huì)問(wèn)，既然趕往火星有這么多好處毙驯，那應(yīng)該怎么去火星爆价？接下來(lái)我們就進(jìn)入第二部分允坚，說(shuō)說(shuō)火星直擊計(jì)劃如何把人類送上火星稠项。
要回答這個(gè)問(wèn)題展运，首先需要知道前往火星最大的困難是什么拗胜。在一次載人航天任務(wù)中，航天器主要由兩個(gè)部分組成锈遥，一個(gè)是宇航員生活艙，另一個(gè)是返回地球飛行系統(tǒng)勘畔。由于地球與火星之間的距離最短時(shí)也有6000萬(wàn)公里所灸，是地球與月球距離的150倍，火星航天器要飛過(guò)去再飛回來(lái)的話炫七，設(shè)計(jì)重量就不能少于140噸爬立，其中有80噸燃料要用來(lái)返回地球，占總重量的57% 万哪。這就是前往火星最大的困難：距離太遠(yuǎn)，造成“燃料悖論”奕巍。也就是說(shuō)吟策，我們現(xiàn)有的航天器可裝載的燃料不足以往返火星，而擴(kuò)大航天器伍绳、增加燃料又會(huì)增加重量踊挠，導(dǎo)致需要更多燃料乍桂。
針對(duì)這個(gè)悖論冲杀，充滿想象力的美國(guó)宇航局在1989年提出了一個(gè)載人火星探索計(jì)劃，稱為“90天報(bào)告”睹酌。這個(gè)計(jì)劃的核心理念是分段解決問(wèn)題：在近地軌道建造大型空間站权谁，并用它組裝大型星際飛船，這個(gè)飛船可以裝下足夠往返火星的燃料憋沿。聽(tīng)上去很科幻旺芽，簡(jiǎn)單說(shuō)，就是在大氣層外的地球軌道上建一個(gè)空間站工廠辐啄，再把飛船和燃料分成一小塊一小塊零件采章，分別從地球發(fā)射到太空工廠中組裝起來(lái)，這樣星際飛船就節(jié)省了從地球表面發(fā)射到太空這段的燃料壶辜，從而克服燃料悖論悯舟。
那么這個(gè)方案可行嗎？作者引用了一個(gè)故事砸民。說(shuō)1845年抵怎，在大不列顛海軍的撐腰下奋救，約翰·富蘭克林爵士指揮兩艘豪華探險(xiǎn)船起航，要征服北極點(diǎn)反惕，船上準(zhǔn)備了山一樣高的食物和燃料尝艘，各種生活用品非常齊全，甚至包括紐扣打磨器姿染，但是最終背亥，這兩艘比大型星際飛船還豪華的探險(xiǎn)船被困在了北極的冰面，兩年后悬赏，富蘭克林爵士與所有船員幾乎全部死于壞血癥隘梨。富蘭克林征服北極點(diǎn)失敗的原因在于，將所有的希望都寄托在昂貴的探險(xiǎn)船和隨船食物舷嗡，但是沒(méi)有好好利用北極當(dāng)?shù)氐馁Y源轴猎。
作者認(rèn)為，和富蘭克林一樣进萄，“90天報(bào)告”犯了兩個(gè)錯(cuò)誤：也就是花費(fèi)昂貴與不可操作捻脖。首先，“90天報(bào)告”的保守預(yù)算是4500億美元中鼠，這是什么概念呢可婶？如果這是一個(gè)國(guó)家一年的 GDP，這個(gè)數(shù)字可以排進(jìn)全球前三十名援雇。世界上任何一個(gè)國(guó)家都無(wú)法為如此昂貴的載人航天計(jì)劃買(mǎi)單矛渴，包括美國(guó)。其次惫搏，“90天報(bào)告”過(guò)于復(fù)雜具温，無(wú)法操作。你看筐赔，要將星際飛船的零件送到近地軌道铣猩，需要發(fā)射幾十枚火箭，這大大增加了失敗的風(fēng)險(xiǎn)茴丰；并且达皿，我們現(xiàn)有的航天技術(shù)根本無(wú)法完成在太空中組裝飛船這樣超高精度的施工。為了避免花費(fèi)昂貴和不可操作的問(wèn)題贿肩，作者提出了兩個(gè)全新的理念來(lái)解決火星任務(wù)中的燃料悖論：第一峦椰，利用火星資源，在火星本地生產(chǎn)返程燃料與后勤補(bǔ)給汰规；第二汤功，采用“合點(diǎn)航行”與“大氣捕獲”的飛行方式節(jié)省燃料。這兩點(diǎn)就是作者設(shè)計(jì)的火星直擊計(jì)劃的核心控轿，也是我們前往火星的技術(shù)關(guān)鍵冤竹。
詳細(xì)解釋一下拂封，先說(shuō)第一點(diǎn)。作者認(rèn)為鹦蠕，征服火星需要“像火星人一樣思考”冒签，既然無(wú)法攜帶返回地球所需的燃料，我們就因地制宜钟病，將返程燃料與后勤補(bǔ)給放在火星生產(chǎn)萧恕。我們知道，火星空氣中95%的成分是二氧化碳肠阱，可以說(shuō)“像空氣一樣免費(fèi)”票唆，再加上少量的氫元素，就能生產(chǎn)發(fā)射火箭所需要的燃料屹徘∽咔鳎火星直擊計(jì)劃將宇航員生活艙與返回地球的飛行器分開(kāi)發(fā)射，先把返程的飛行器提前發(fā)射到火星噪伊，其中包括一個(gè)小型燃料生產(chǎn)器與6噸氫原料簿煌，然后讓宇航員乘坐單獨(dú)的生活艙抵達(dá)火星，這樣他們就可以利用火星空氣中的二氧化碳與地球帶去的氫生產(chǎn)出甲烷與水鉴吹，一部分水可以存儲(chǔ)起來(lái)姨伟，作為返回地球的后勤補(bǔ)給，另一部分水通過(guò)電解反應(yīng)得到氧元素豆励，這樣我們就在火星上生產(chǎn)出了由甲烷和氧組成的燃料夺荒。作者甚至還做了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)6噸氫足夠生產(chǎn)出返回地球所需要的80噸燃料良蒸。這樣技扼，火星旅程就變得輕松多了。
火星直擊計(jì)劃的太空生活艙可以容納4名宇航員诚啃，裝載的物資可以供宇航員生活600天淮摔，最低設(shè)計(jì)重量降低到25噸，因此始赎，作者認(rèn)為最理想的方式就是用單個(gè)火箭一次性直接將宇航員生活艙發(fā)射出去，這樣減少了發(fā)射次數(shù)仔燕，不僅能大大節(jié)省成本造垛，更重要的是降低發(fā)射失敗的風(fēng)險(xiǎn)。作者甚至確定了一款火箭晰搀，也就是將阿波羅11號(hào)飛船送上月球的重型火箭“土星五號(hào)”五辽。這款火箭是世界上運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭，只要稍微改良就能把28.6噸的有效載荷送到火星外恕。也就是說(shuō)杆逗，只需要兩枚土星五號(hào)火箭乡翅，就能把返回地球的飛行器和宇航員生活艙分別送往火星。
這是解決燃料悖論的第一點(diǎn)罪郊，利用火星資源在火星生產(chǎn)返程燃料與后勤補(bǔ)給蠕蚜。接著我們就來(lái)說(shuō)這第二個(gè)核心，合點(diǎn)航行悔橄。什么是合點(diǎn)呢靶累？我們知道，地球與火星都圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)癣疟，當(dāng)它們運(yùn)行到太陽(yáng)的兩邊并且三者位于同一條直線上時(shí)挣柬，地球與火星之間的距離最遠(yuǎn)，我們叫它合點(diǎn)位置睛挚。合點(diǎn)航行方式的意思是邪蛔，在地球與火星處于合點(diǎn)位置時(shí)發(fā)射航天器，航天器離開(kāi)地球獲得額外的速度扎狱，隨后沿著一條橢圓形的軌道繞過(guò)太陽(yáng)飛行到達(dá)火星店溢，這也是最節(jié)省燃料的做法。采用合點(diǎn)航行的另一個(gè)好處是委乌，當(dāng)航天器到達(dá)火星軌道時(shí)床牧，它與火星的相對(duì)速度比較慢，航天器以這個(gè)速度到達(dá)火星后遭贸，就可以利用與火星大氣摩擦產(chǎn)生的阻力來(lái)減速戈咳，從而進(jìn)入火星軌道。這就是利用大氣捕獲的方式剎車壕吹，不需要使用額外的燃料著蛙，也就可以進(jìn)一步節(jié)省燃料。
不過(guò)值得一提的是耳贬，任何事情都有兩面性踏堡，合點(diǎn)航行雖然可以最大程度節(jié)省燃料，但它是以犧牲時(shí)間為代價(jià)的咒劲∏牦。火星旅程中的合點(diǎn)航行往返各需要180天，宇航員還必須在火星上停留約500天腐魂。美國(guó)宇航局反對(duì)派人士認(rèn)為帐偎，火星直擊計(jì)劃將宇航員暴露在宇宙中的時(shí)間太長(zhǎng)阶女，宇宙輻射與零重力環(huán)境會(huì)嚴(yán)重傷害宇航員的身體顿乒。針對(duì)這些反對(duì)意見(jiàn)，作者經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)酸纲，火星直擊任務(wù)中宇航員受到的宇宙輻射的量，只相當(dāng)于美國(guó)海平面附近居民每年受到輻射量的三分之一漫贞。這里我們必須提到一個(gè)概念甸箱，“毒物興奮效應(yīng)”，它是指當(dāng)有毒物質(zhì)在一定劑量以內(nèi)時(shí)迅脐，反而對(duì)人體有好處芍殖。實(shí)際上，一定量的天然輻射對(duì)宇航員的健康是有利的仪际。另一方面围小，零重力環(huán)境對(duì)宇航員身體的確會(huì)有危害，但作者認(rèn)為只需要為宇航員生活艙提供人造重力就行树碱】鲜剩火星直擊計(jì)劃中的生活艙，依靠旋轉(zhuǎn)就能為宇航員提供重力環(huán)境成榜。
現(xiàn)在我們清楚如何采用合點(diǎn)航行框舔、大氣捕獲的模式飛行，也清楚將返程燃料放在火星當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的方式可以讓飛船輕裝上陣到達(dá)火星了赎婚×跣澹火星直擊計(jì)劃還有更重要的一個(gè)點(diǎn)，就是全都采用當(dāng)時(shí)已有的科技與工藝挣输，安全可靠纬凤，同時(shí)只需要 200~300億美元的合理預(yù)算，這個(gè)數(shù)字僅僅是傳統(tǒng)火星計(jì)劃的二十分之一撩嚼，大概相當(dāng)于淘寶雙十一購(gòu)物節(jié)一天的銷售額停士。
第三部分
接下來(lái)，我們進(jìn)入第三部分完丽，說(shuō)說(shuō)到達(dá)火星后恋技，如何利用火星本地資源建立基地，發(fā)展農(nóng)業(yè)逻族、工業(yè)蜻底、能源業(yè)等，并在開(kāi)啟行星際貿(mào)易后聘鳞，完成火星殖民化薄辅。
到達(dá)火星，只是火星直擊計(jì)劃的開(kāi)始搁痛，真正的重頭戲是我們登陸火星后长搀，如何將火星對(duì)人類的意義完全挖掘出來(lái)。要想在火星發(fā)展任何產(chǎn)業(yè)鸡典，我們都需要優(yōu)先解決能源的問(wèn)題。作者認(rèn)為枪芒，在火星探索的早期階段彻况，可以利用從地球運(yùn)到火星的小型核反應(yīng)堆提供能源谁尸，隨后就要發(fā)展以地?zé)岚l(fā)電為主、太陽(yáng)能與風(fēng)能為輔助的能源系統(tǒng)纽甘。地?zé)岚l(fā)電是指良蛮，利用火星地下深處的高熱液體產(chǎn)生的蒸汽帶動(dòng)渦輪發(fā)電。根據(jù)英國(guó)科學(xué)家馬丁·福格的研究悍赢，在火星只需要挖掘幾千米深就能獲得地?zé)崮茉淳鐾＝鉀Q能源問(wèn)題后，火星工業(yè)將得到長(zhǎng)足發(fā)展左权。
事實(shí)上皮胡，火星富含的金屬元素比地球更為豐富。跟地球一樣赏迟，火星也曾出現(xiàn)過(guò)劇烈的水文變化與火山作用屡贺，這使得多種元素集中起來(lái)形成高質(zhì)量的礦脈。我們已經(jīng)探明的火星稀有元素中有氘锌杀，是地球含量的5倍甩栈。氘元素是核聚變反應(yīng)堆的關(guān)鍵燃料，價(jià)格堪比黃金糕再。赤鐵礦則是火星最容易得到的工業(yè)金屬量没，這也是火星被稱為紅色星球的原因。這些元素突想，再加上豐富的碳殴蹄、錳、磷等元素蒿柳，我們可以輕松在火星生產(chǎn)各種鋼材饶套。
有趣的是，火星直擊計(jì)劃將火星“燒玻璃”放在了第一順序垒探，這是因?yàn)楦鶕?jù)美國(guó)發(fā)射的海盜號(hào)火星探測(cè)器的測(cè)量妓蛮，火星土壤中40%的成分為二氧化硅，這是玻璃的基本組成部分圾叼。作者認(rèn)為蛤克，可以在火星利用熔沙技術(shù)生產(chǎn)玻璃或玻璃纖維，然后建造火星圓頂溫室夷蚊，這種火星溫室能用來(lái)居住或種植農(nóng)作物构挤。
提到農(nóng)業(yè)，作者認(rèn)為這將是火星基地工作的重點(diǎn)惕鼓。一方面筋现，火星土壤層呈現(xiàn)松散和多孔的性質(zhì)，非常適宜植物生長(zhǎng)；另一方面矾飞，火星日照水平是地球的43% 一膨，完全滿足植物光合作用的需求，并且火星的大氣密度也足夠保護(hù)地表植物洒沦”鳎火星直擊計(jì)劃說(shuō)，可以在火星地表建造許多個(gè)我們前面提到過(guò)的圓頂溫室申眼，并往每個(gè)溫室里加入氮瞒津、氧、二氧化碳括尸、水蒸氣組成的溫室氣體巷蚪，這樣一個(gè)圓頂溫室就能提供約2000平方米的肥沃農(nóng)田，由于二氧化碳含量更高姻氨，農(nóng)作物產(chǎn)量也會(huì)大大提升钓辆。
再說(shuō)到畜牧業(yè)，作者認(rèn)為肴焊，山羊是火星畜牧業(yè)最適合的動(dòng)物前联，它們什么都吃，繁殖快娶眷，能夠產(chǎn)奶似嗤，大小也比較適中，可以為火星基地提供肉食届宠。不過(guò)去火星放羊可比在地球難很多烁落，因?yàn)榛鹦巧弦Ω。窖蚰芴^(guò)3米高的籬笆豌注。
最后伤塌，在火星基地完全建立，殖民化完成之時(shí)轧铁，我們就可以開(kāi)展行星際貿(mào)易活動(dòng)每聪。作者認(rèn)為，21世紀(jì)地球人口的增長(zhǎng)會(huì)讓不動(dòng)產(chǎn)的價(jià)格越來(lái)越貴齿风，房?jī)r(jià)的飆升已經(jīng)成為當(dāng)代社會(huì)年輕人很重的負(fù)擔(dān)药薯，一旦火星的地產(chǎn)開(kāi)始出售，這一問(wèn)題將得到很大緩解救斑。在火星上童本，一個(gè)直徑為100米的圓頂覆蓋的土地，能容納20個(gè)家庭脸候。作者預(yù)計(jì)穷娱，這樣一個(gè)圓頂?shù)目傊禐?00萬(wàn)美元绑蔫，可以說(shuō)是物美價(jià)廉。另一方面鄙煤，糧食晾匠、礦物和能源將是火星出口量最大的商品茶袒，這將解決地球糧食產(chǎn)量不足與能源枯竭的問(wèn)題梯刚。不過(guò)，作者將目光放得更遠(yuǎn)薪寓，行星際貿(mào)易不僅僅意味著火星與地球之間的商業(yè)亡资，更意味著整個(gè)太陽(yáng)系內(nèi)的物資交換。
作者舉例向叉，將火星與木星之間的主要小行星帶納入我們的視野范圍锥腻，根據(jù)他的研究，約有5000顆小行星富含高品質(zhì)的礦物原料母谎，其中包括高品質(zhì)鎳瘦黑、戰(zhàn)略金屬鈷和鉑等，而一顆直徑僅為1千米的小行星上所富含的鉑就價(jià)值1500億美元奇唤。另一方面幸斥，由于低重力環(huán)境的影響，將這些小行星礦石整體運(yùn)回地球也相對(duì)容易咬扇，于是地球向火星提供科技產(chǎn)品甲葬、火星向小行星提供能源、小行星向地球提供礦產(chǎn)的三角行星際貿(mào)易便形成了懈贺。有一部非常精彩的科幻美劇叫《蒼穹浩瀚》经窖，故事背景的宏大設(shè)定就是這樣的三角貿(mào)易時(shí)代。
說(shuō)到這里我們知道了梭灿，載人火星計(jì)劃并不是為了創(chuàng)造人類航天史上一個(gè)干巴巴的記錄画侣，火星有它的獨(dú)特性，它的地表形態(tài)堡妒、輻射情況配乱、可用陽(yáng)光、日夜溫差等都在人類的宜居范圍內(nèi)涕蚤，到達(dá)火星后我們可以發(fā)展農(nóng)業(yè)宪卿、工業(yè)、能源業(yè)以及行星際商業(yè)万栅，還會(huì)建立大型火星基地佑钾，一個(gè)全新的人類文明分支會(huì)在這里落地生根。
總結(jié)
說(shuō)到這里烦粒，我們的火星旅程也差不多了休溶，下面簡(jiǎn)單總結(jié)一下這期音頻分享的內(nèi)容代赁。
首先，我們說(shuō)到了載人火星計(jì)劃既重要也迫切兽掰。21世紀(jì)屬于火星芭碍，個(gè)人探險(xiǎn)精神與科學(xué)技術(shù)會(huì)在火星計(jì)劃中互相促進(jìn)，美國(guó)需要依靠登陸火星維持世界主導(dǎo)地位孽尽，并延續(xù)這個(gè)國(guó)家的開(kāi)放性與先鋒性窖壕。一旦火星殖民完成，人類社會(huì)的商業(yè)將進(jìn)入行星際時(shí)代杉女，人類文化的多樣性也將得到延續(xù)瞻讽，更重要的是，一個(gè)開(kāi)放熏挎、先鋒的人類文明分支會(huì)在火星產(chǎn)生速勇，我們與地球的關(guān)系也將重新被定義，火星將成為人類發(fā)展與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的強(qiáng)力發(fā)動(dòng)機(jī)坎拐。
其次烦磁，我們說(shuō)到了傳統(tǒng)的載人火星計(jì)劃，主要依靠在太空組裝大型星際飛船前往火星哼勇，又貴又不可操作都伪，而火星直擊計(jì)劃利用合理的預(yù)算，采用將返程燃料放在火星生產(chǎn)的構(gòu)想以及合點(diǎn)航行與大氣捕獲的飛行方式猴蹂，從而克服燃料院溺、補(bǔ)給、輻射危害等問(wèn)題磅轻，極大降低了預(yù)算珍逸，讓我們可以輕裝上陣，前往火星聋溜。
最后谆膳，我們說(shuō)到了在到達(dá)火星后，怎么建立火星基地：采用地?zé)崽峁┠茉创樵辏⒗没鹦秦S富的資源生產(chǎn)玻璃纖維漱病、塑料、金屬等把曼，同時(shí)在圓頂溫室中發(fā)展農(nóng)業(yè)與畜牧業(yè)杨帽，在完成火星殖民后，開(kāi)展行星際貿(mào)易嗤军。
從本書(shū)第一版面世到現(xiàn)在注盈，已經(jīng)過(guò)去二十多年，科技發(fā)展日新月異叙赚，許多技術(shù)當(dāng)年還只是作者的想象老客，如今都已經(jīng)成熟并應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)了僚饭，例如可重復(fù)使用的火箭、核動(dòng)力推進(jìn)等胧砰。但技術(shù)的進(jìn)步并沒(méi)有使我們離火星更近一步鳍鸵，因?yàn)橐环矫婵萍歼M(jìn)步更新了我們對(duì)火星的認(rèn)識(shí)，比如最新的光譜分析顯示尉间，火星液態(tài)水含有對(duì)人體劇毒的高氯酸鹽偿乖，所以火星并不像我們以為的那樣友好；另一方面乌妒，對(duì)火星計(jì)劃的爭(zhēng)論從未停止汹想，地球主義者認(rèn)為地球已經(jīng)很完美，我們應(yīng)該把資源用來(lái)解決地球饑荒撤蚊、戰(zhàn)爭(zhēng)、環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題损话，根本不必浪費(fèi)資金前往火星侦啸。另外還有人擔(dān)心火星計(jì)劃會(huì)加速地球的滅亡，認(rèn)為移民火星是拋棄地球的不負(fù)責(zé)做法丧枪。前往火星不僅僅是勇氣光涂、決心與科技的問(wèn)題，我們
