人类即将建立繁华的建议,火星上持久的殖民地是我们许多人认为理所当然的东西。然而,这种崇高的愿景未能欣赏的是巨大的 - 如果不是想要永久生活在火星的殖民主义者的恐怖主义者的难以应对的挑战。除非我们将大脑和尸体自然调整到苛刻的火星环境,否则红星将永远留在人类的范围内。
火星是我们在整个太阳系中最接近地球的最接近的东西,这并不是说太多。
红星球是一个寒冷的死亡的地方,大气的气氛比地球更薄约100倍。 MARS上存在的巨大空气主要由有毒二氧化碳组成,这对来自太阳的有害光线的表面很少。火星上的气压非常低;在600个帕斯卡,地球的占地面积约为0.6%。您可能也可以暴露于空间的真空,导致弯曲的严重形式 - 包括破裂的肺,危险的皮肤和身体组织,最终死亡。薄的气氛也意味着不能保留在表面处的热量。 MARS的平均温度为-81华氏度(-63摄氏度),温度降低至-195摄氏度(-126摄氏度)。相比之下,在1982年6月23日,地球上录制的最寒冷的温度在南极洲的Vostok站,在-128摄氏度(-89摄氏度)。一旦温度远低于-40度F / C标记,那些aren适合穿着的场合可以预期体温过低约五到七分钟。
我们很快就会建立居住的数百或成千上万人的殖民地是纯粹的废话。
火星的质量较少,而且通常升值。红色星球上的重力是0.375的地球,这意味着地球上180磅重的人会在火星上称重68磅。虽然这可能听起来很吸引人,但这种低重力环境可能会长期向人类健康造成严重破坏,并且可能对人类生育有负面影响。
然而,尽管存在这些和众多其他问题,但是这一流行的想法浮现在那里,我们很快就能在火星上设置殖民地。 Spacex Ceo Elon Musk早在2050年代将在火星上投射殖民地,而威斯敏斯特大学教授Astrobiols Lewis Darnell则提供了更适度的估计,并在大量的“大量”之前,它将大约50到100年。“人们已经搬到火星居住在自我维持的城镇。“阿拉伯联合酋长国旨在为2117年建立60万名占用者的火灾城市,以雄心勃勃的未来愿景。
可悲的是,这是科学小说。虽然我的思想毫无疑问,人类最终会访问火星甚至建立一个基地,即我们即将建立居住的数百或成千上万人的殖民地的概念是纯粹的废话,而且无与伦比的否定挑战是巨大的挑战这样一个前景。
Pioneering航天工程师Louis Friedman,行星社会的联合创始人和人类航天的作者:从火星到星星,比20世纪40年代和20世纪50年代在20世纪40年代提出的未实现的愿景中的热情。
“那时回来,覆盖像流行的力学和普遍的科学等杂志的故事,在海洋和南极展示了殖民地,”弗里德曼告诉Gizmodo。他说,人类会发现人类会找到一种方法,以占据地球的每个角落和裂缝,无论是多么具有挑战性或不居所。 “但这只是没有发生。我们偶尔会访问南极洲,我们甚至有一些基地,但这是关于它的。在海洋下,更糟糕的是,有一些有限的人类运营,但实际上它真的非常非常少。“至于这些环境中的任何一个的人类殖民地,不是那么多。事实上,尽管我们可以实现这一目标,但尽管我们可以实现这一点,但事实上。
在月亮登陆之后,弗里德曼说,他和他的同事对未来非常乐观,相信“我们会做越来越多的事情,比如火星和月亮的地方殖民地”,但“事实是,没有人类航天计划,无论是阿波罗,航天飞机计划还是国际空间站,“都为在火星上建立了必要的基础,如建立所需的基础设施,寻找安全和可行的采购食品和水的方法,减轻了对疾病的有害影响辐射和低重力等其他问题。与其他领域不同,他说,“已经成为人类航天飞行器”已变得静止。“弗里德曼同意我们可能会在火星上建立基地,但“历史证据”表明殖民化不可能实现可预见的未来。
来自佛罗里达大学的神经科学家Rachael Seidler表示,今天的许多人都没有欣赏,在红星球上维持殖民地有多难。
“人们喜欢对殖民殖民的想法,”Seidler,赛车学习的专家以及微重力对宇航员的影响,告诉Gizmodo。 “但它也听起来有点天空,”她说。 “很多人都在思考我们不应该根据实际限制自己,但我同意,有很多潜在的负面生理后果。”
塞勒表示,美国宇航局和其他太空机构目前正在努力创造和测试生活在火星上的各种负面影响的对策。例如,宇航员在患有巨大的肌肉和骨骼损失的情况下,试图通过在太空中进行强度和有氧训练来抵消效果。至于治疗产生的负面健康影响,无论是由长期持续停留的缺陷还是长期生活在火星的低重力环境中,“我们还没有那里,”赛德勒说。
在他的最新书籍中,未来:人类,宇宙学家和天体物理学家Martin Rees的前景解决了殖民殖民地区的问题:
到了2100个令人兴奋的追求者......可能已经建立了独立于地球火星的“基地”,或者可能在小行星上。埃隆麝香(1971年出生)的太空克斯说,他想在火星上死去,但不对影响。但永远不会预计地球的群众移民。在这里,我对麝香和我来剑桥同事斯蒂芬·霍克·霍克宁斯蒂芬·霍克(Hawking)的迅速积累了大规模的火星社区。认为空间从地球问题逃脱是一个危险的妄想。我们必须在这里解决这些问题。应对气候变化可能看起来令人生畏,但与Terraforming Mars相比,这是一种十二山脉。我们的太阳系中没有地方提供环境,甚至作为Clement作为南极或珠穆朗玛峰的顶部。普通风险厌恶人没有“星球B”。
实际上,有整个肮脏的问题需要考虑。通过表现形式,科学家们指的是Geoengineing一个星球的假设前景,使其适合人类和其他生命。对于火星,这意味着将氧气和其他气体注入气氛中以提高表面温度和空气压力等。有利于火星殖民化的常见论点是它会让我们开始将地球转变为可居住状态的过程。这一情景已经解决了许多科幻作家,包括Kim Stanley Robinson在他被誉为好评的火星Trilogy。但正如弗里德曼告诉Gizmodo,“至少在制造中的数千年。”
Purdue大学的行星科学助理教授Briony Horgan表示,Martian Terraforming是一个PipedReam,一个前景,这是“超出任何技术的方式即将有时候,”她告诉Gizmodo。
谈到Terraforming Mars时,还有物流考虑,以及敢于开始如此多世代项目的地球工程师提供的材料。在2018年的自然论文中,布鲁斯·杰索斯基和科罗拉多大学的克里斯托弗爱德华州,博尔德试图了解需要多少二氧化碳,以增加火星上的气压,以便在不必磨损压力的情况下适合,并增加温度,使得液态水可能存在并持续到表面上。 Jakosky和Edwards得出的结论是,在Terraforming所需的火星上没有足够的二氧化碳,并且未来的地造型人必须以某种方式进口所需的气体。
为了清楚,Terraforming不一定是不可能的,但需要的时间范围和技术阻止了可预见的未来在火星上维持大型充满活力的殖民地的可能性。
直到这样的时间,一个无台阶的火星将为冒险的先驱者提供敌对的环境。首先是有令人援助的强烈辐射,这将面临殖民者的健康负担。
Horgan说,殖民殖民地有许多大挑战,辐射曝光是其中之一。这是一个“问题,即很多人,包括太空X的人,并没有考虑太清楚,”她告诉Gizmodo。她说,生活地下或屏蔽基地可能是一个选择,但我们必须预期癌症率仍然是“更大的数量级”,因为随着时间的推移增加了暴露。
“你只能用辐射保护做得多,”Horgan说。 “我们可以量化大约一年的风险,但不是超级长期。问题是你不能留在那里[即永远地下或基地]永远。一旦你走到外面做任何事情,你就会遇到麻烦,“她说。
Horgan指出最近的自然研究,表明火星上的辐射比我们想象的更糟糕,并补充说“我们没有长期解决方案,除非你想要冒着辐射疾病。”根据曝光程度,过度辐射可导致皮肤灼伤,放射疾病,癌症和心血管疾病。
弗里德曼本身同意,原则上,我们可以在火星上创造人工环境,无论是通过建造圆顶或地下住宅。他说,辐射问题可能是可解决的,“但问题仍然是巨大的,并且在某种意义上是抗人类的。”
Martian Colony的生活将是悲惨的,人们被迫生活在人工地下地基,或者在厚厚的受保护的表面站,严重最小化地进入户外活动。这种封闭环境中的生活,有限地访问表面,可能导致其他与独家室内生活有关的健康问题,如抑郁症,无聊从缺乏刺激,无法集中精力,视力差,高血压 - 不是提到与自然完全断开连接。而且像国际空间站一样,火星栖息地可能是一个微生物沙漠,只托管一个患有健康人的微生物组所需的细菌样本。
另一个问题与动机有关。正如弗里德曼指出之前的那样,我们看不到殖民者生活在南极洲或大海下,所以我们为什么要期望人们想要住在一个大幅度不愉快的地方?似乎有一种差的替代方案,居住在地球上,当然在生活质量方面的重大下降。对于希望产卵未来几代火星殖民者的潜在家庭来说,甚至可以做出强烈的案例,这是边界残忍。
这是假设人类甚至可以在火星上重现,这是一个开放的问题。抛开辐射对发展胎儿的有害影响,在生活在最小的重力环境中,有概念的问题。我们不知道精子和鸡蛋如何在火星上行动,或者如何发生概念的第一个关键阶段。而且最重要的是,我们不知道重力有多低引力会影响母亲和胎儿。
Seidler是人体生理和运动学专家,表示,在火星上的人类妊娠问题是一个麻烦的未知数。她说,发展胎儿可能会因为较低的重力而在子宫内静脉,这将按下母亲的隔膜,使母亲呼吸困难。低重力也可能“混淆”妊娠期过程,延迟或干扰胎儿发育的临界阶段,例如胎儿滴剂在第39周。在地球,骨骼,肌肉,循环系统和人体生理学的其他方面通过抵抗重力发展。人体可能适应火星上的低重力情况,但我们根本不知道。人工子宫可能是一个可能的解决方案,但再次,这不是我们很快就可以访问的东西,也没有解决低重力问题,因为它涉及胎儿发育(除非被人工子宫被置于离心机模拟重力)。
强大的案例可以禁止在众所周知的情况下禁止在火星上生育的任何企图。在最接近的行星上实施这样的政策是另一个问题完全是另一个问题,尽管有人希望火星社会不会向无法无天而信,并完全无视公共安全和建立道德标准。
对于其他殖民者来说,MAS上的最小重力可能导致长期的严重健康问题。宇航员参加了长期任务的宇航员持续大约一年的令人不安的症状,包括骨骼和肌肉损失,心血管问题,免疫和代谢障碍,视觉障碍,平衡和感觉等问题,其中许多其他健康问题。这些问题可能不会像火星经历的那些问题那样严重,但再次,我们根本不知道。也许在持续暴露于低重力之后,相似的重力相关障碍将进入。
Seidler对微重力影响的研究表明它是一种独特的可能性。
“是的,由于其部分重力环境,在火星上会出现生理和神经变化,”她告诉Gizmodo。 “目前尚不清楚这些变化是否会在某些时候。我的作品表明,在微匍匐的头骨内部的大脑向上偏移,灰质的一些区域增加,其他地区的脑子的白体内的结构变化,流体朝向头部的顶部变化。“
Seidler表示,其中一些变化量表在微耕暴露的持续时间,从两周从两周达到六个月,但她没有超越那个。
“其中一些效果必须最终高原 - 颅骨可以包含的流体体积有一个结构限制,例如”她说。 “并且,神经系统非常适应。尽管感官输入改变,但它可以“学习”如何控制微匍匐的运动。但再次,目前还不清楚上限是什么。“
她说,但在任何一种情况下,生活在部分重力与微匍匐相比可能不会严重,但在任何一种情况下,不同的感觉输入都进入大脑,因为它们不会以他们习惯的方式加载。这可能导致平衡和损害的运动功能感,但研究表明,微匍匐的宇航员最终适应。
“有很多问题仍然没有答案,关于微匍匐和部分重力会影响人类生理学如何影响人物,”塞勒告诉Gizmodo。 “我们尚未理解安全或健康影响。更多需要完成。“
从长期任务返回的宇航员在地球上的前几天恢复了粗糙的,经历了恶心,头晕和弱点。一些宇航员,如美国宇航局的斯科特凯利,从来没有觉得自己的旧自我,包括认知测试评分和改变的基因功能下降。美国宇航局的斯科特伍德的工作表明,宇航员的恢复时间与使命的长度成比例 - 使命越长,恢复越长。令人不安的是,我们没有微普理曝光的数据超过一年左右,并且在几年或甚至几十年之后,这是一个开放的问题,即甚至几十年的暴露。
考虑到这一点,这是一个开放的问题,即火星殖民者在回访地球时如何票价。它实际上可能是一种野蛮的经历,特别是在群体重力环境中经历了多年之后。在火星上出生的孩子(如果甚至可能)可能永远无法访问他们物种起源的地球。
这些是我们认为可能是一个问题的健康问题。一些其他问题可能存在,从而产生影响我们的大脑,身体和情感福祉的火星特异性疾病。 MARS上的人类寿命可能会明显低于地球,但再次,我们根本不知道。
最后,有日常生活需要考虑。有限地访问基础资源,如食物和水,可以进一步限制殖民地的成长和茁壮成长。
“建立稳定的资源在很长一段时间内休息,但它会很艰难,”霍根说。 “我们希望靠近水和冰,但是我们将不得不走到北方。但是你走了进一步的北方,条件粗糙的情况。冬天很冷,阳光较少。“
殖民者还需要稳定的食物来源,并找出一种让植物远离辐射的方法。火星上的易氧性或土壤是毒性的,含有危险的高氯酸化学品,因此也需要避免。为了种植作物,殖民者可能会建立地下水耕的温室。这需要专门的照明,基因改性植物专为火星而设计,并且大量的水,后者难以在火星上来源。
“人们没有意识到这是多么复杂,”Horgan说。 “试图考虑建立殖民地,指出我们认为安全将是一个大挑战。”
可能存在对这些问题的技术解决方案,以及治疗Martian特异性疾病的医疗干预措施。但再次,我们不可能很快发展。即使我们开发治疗生活在火星上的人类的疗法,这些干预措施可能会受到限制的范围,患者需要不断关心和关注。
正如马丁的雷斯所指出的那样,火星和其他空间环境“对人类本质上敌对”,但正如他在他的书中写的那样,
[我们](以及我们在地球上的后代)应该在勇敢的空间冒险家中振作,因为他们将在矛头上有一个关键的角色,因为他们在人类的后期和决定在二十二世纪及以后发生的事情。
通过人类的未来,REES指的是一个假设的未来时代,人类经历了广泛的生物和网络感染修饰,使得它们不能再被归类为人类。因此,虽然火星将无法进入普通的,磨坊的HOMO SAPIENS,但红色的星球可能会对那些敢于修改自己及其后代的人提供。
可能的解决方案是自然地修改人类生物学,以使Martian殖民者特别适合在红色的星球上生活,工作和生成。随着重新写入未来:
因此,由于他们将不适用于他们的新栖息地,因此先锋探险者将比地球上的人们更引人注目的激励,以重新设计自己。他们将利用将于未来几十年发展的超强强大的遗传和机器人技术。这些技术将是一个希望,在地球上严重监管,审慎和道德理由,但在火星上的“定居者”将远远超出监管机构的离合器。我们应该祝愿他们祝他们修改其后代以适应外来环境。这有可能
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