地球上頻發(fā)的戰爭、環(huán)境危機、核污染，使人們開(kāi)始把人類(lèi)未來(lái)的夢(mèng)想建立在開(kāi)發(fā)地球以外的空間上，世界各國紛紛提出了雄心勃勃的太空移民計劃，打算在其他星球上打造人類(lèi)的第二家園。

地震、海嘯、核泄漏……在災害頻發(fā)的現狀下，不少科學(xué)家都在探尋著(zhù)與地球生存環(huán)境相近，適合人類(lèi)居住的星球。最近，美國天文學(xué)家借助天文望遠鏡，又發(fā)現了5顆類(lèi)地行星，其中3顆可能適合生命居住。而英國著(zhù)名物理學(xué)家霍金近日也表示人類(lèi)要想生存下去，唯一的途徑是盡快向外太空移民。

在雄心勃勃的私營(yíng)公司的引領(lǐng)下，一個(gè)向地球外移民，并且適應全新世界的新時(shí)代初露曙光。來(lái)自貝寶公司的億萬(wàn)富翁埃倫？馬斯科已經(jīng)宣布以火星為目標；極地探險家斯耶格倫夫婦也在設計去往火星的個(gè)人探險；而歐洲一個(gè)由私人資助的“火星一號”項目也希望在2023年前在火星上建立人類(lèi)殖民地。太空移民的時(shí)代是否就要到來(lái)了呢？帶著(zhù)這個(gè)問(wèn)題記者采訪(fǎng)了有關(guān)專(zhuān)家。

緣何移民：人口增長(cháng)和滅絕風(fēng)險是主因

主持人：陳 萌 本報記者

嘉 賓：龐之浩 航天專(zhuān)家、《國際太空》雜志執行主編/編審

李 競 中科院國家天文臺研究員

主持人：您覺(jué)得有沒(méi)有必要進(jìn)行太空移民呢？

李競：我認為目前太空移民還并沒(méi)有那么緊迫，而且太空移民絕非輕而易舉，嫦娥住在廣寒宮的愜意和自得，只能是永遠的神話(huà)，但是按照現在的科技發(fā)展來(lái)說(shuō)，未來(lái)太空移民是有可能實(shí)現的。

龐之浩：隨著(zhù)時(shí)間的推移我認為進(jìn)行太空移民的可能性會(huì )越來(lái)越高。但是還是一個(gè)比較遙遠的事情。太空移民的必要性在于，地球上的人類(lèi)數量會(huì )越來(lái)越多，到2050年地球人口總數將達到90億，當地球人口達到110億以上的時(shí)候，地球的土地、礦藏、水等資源都將面臨非常緊張的局面，地球將不堪重負，當人口達到160億以上的時(shí)候就要考慮實(shí)施太空移民了。另外，如果人類(lèi)只局限于生活在地球上，一場(chǎng)全球性的戰爭、疫病或者一次小行星撞擊這樣的宇宙災難，就會(huì )將人類(lèi)置于滅亡的風(fēng)險中，因此可以考慮先把一部分人移民到其他星球上去，這樣一旦地球毀滅人類(lèi)還可以繼續繁衍。

何去何從：火星或成移民首選星球

主持人：如果要進(jìn)行太空移民，您認為去哪個(gè)星球比較合適？

龐之浩：就目前人類(lèi)已經(jīng)了解的宇宙，綜合距離以及人類(lèi)生存環(huán)境來(lái)說(shuō)，應該是火星最適合太空移民?；鹦窍鄬?lái)說(shuō)距離地球較近，其實(shí)距離地球最近的一個(gè)星球是月球，但是月球上沒(méi)有大氣；除月球外，金星距離地球最近，但是金星過(guò)于濃密的大氣使其大氣壓強是地球的90倍，相當于地球海洋中1000米深度時(shí)的壓強，而且由于被厚厚的二氧化碳大氣層覆蓋，金星表面溫度也極高；除了這兩個(gè)星球外，距離地球最近的就是火星，而且與其他行星相比，火星的環(huán)境與地球最為相似，火星上有四季、大氣和重力。

李競：雖然火星是目前太陽(yáng)系中和地球相似度最高的一個(gè)星球，但與地球大氣不同，火星大氣含氧量非常稀薄，氣體介質(zhì)以一氧化碳和二氧化碳為主，由于大氣密度只有地球的1%不能保存熱量，導致其表面溫度極低，最低溫度可達零下100攝氏度。而且由于火星上極低的氣壓，使得即便有非液態(tài)的水存在，也會(huì )從非液態(tài)直接升華變成氣態(tài)，而不可能變成地球生命最需要的液態(tài)水。

龐之浩：正因如此，為了改造火星環(huán)境科學(xué)家已經(jīng)設想出了很多方案。例如一些科學(xué)家計劃在火星上建設化工廠(chǎng)、核電站，不停地制造溫室氣體，產(chǎn)生溫室效應，使火星上零下幾十攝氏度的溫度上升到零下幾攝氏度，增加火星大氣密度；一些科學(xué)家提出在火星軌道上設置幾個(gè)巨型反光鏡，把太陽(yáng)光反射到火星上，提高火星表面溫度；還有一些科學(xué)家提出，植物的光合作用可以使二氧化碳逐漸變成氧氣，為了加快生成氧氣的速度，要在火星上大規模種植植物，并培育出能釋放更多氧氣的“超級植物”。通過(guò)改造，我認為未來(lái)人類(lèi)有可能會(huì )將火星改造成人類(lèi)第二個(gè)家園，但還有很長(cháng)的路要走。

面臨困難：關(guān)鍵需要大推力重型火箭

主持人：目前人類(lèi)移民太空面臨著(zhù)哪些問(wèn)題和困難？

龐之浩：人們離開(kāi)地球遇到的第一個(gè)難題就是擺脫地心引力。只有把載人火星飛船成功送入地火轉移軌道，移民火星便離成功近了一步。因此我認為要進(jìn)行太空移民首先要解決的問(wèn)題就是要研制出大推力的重型火箭。因為阿波羅載人登月飛船大約重50噸，所以飛得更遠、載人更多的載人火星飛船會(huì )更重。美國、俄羅斯和歐洲針對火星登陸進(jìn)行的研究表明，登陸火星任務(wù)最合適的人數應為4人或6人，這表明需要設計一個(gè)相當大的飛船來(lái)提供4或6個(gè)人在漫長(cháng)的任務(wù)執行過(guò)程中所需要的生存環(huán)境以及氧氣、食物、水、燃料等物資。如果大批量移民的話(huà)，飛船搭載的人數還會(huì )更多，火箭的負重載荷就會(huì )更大。

然而即使研制出重型火箭，太空移民的道路依然充滿(mǎn)艱辛。乘坐普通的飛船從地球到火星往返至少要520天，這么長(cháng)的飛行時(shí)間就會(huì )帶來(lái)一系列問(wèn)題。

第一是心理問(wèn)題。因為即使研制出重型火箭，飛船的體積也不可能無(wú)限擴大，飛行乘組的幾個(gè)人要在狹小的飛船空間里度過(guò)500多天，必然會(huì )產(chǎn)生心理問(wèn)題。

第二是輻射問(wèn)題。眾所周知，地球強大的磁場(chǎng)是保護人類(lèi)免遭外太空各種致命輻射的生死屏障，因此當飛行器在地球軌道飛行時(shí)，地球磁場(chǎng)能夠為其屏蔽掉大量輻射，但是如果長(cháng)時(shí)間在宇宙空間飛行，遠離地球，就會(huì )面臨很?chē)乐氐妮椛鋯?wèn)題?？茖W(xué)家曾經(jīng)考慮采取被動(dòng)防御輻射和主動(dòng)防御輻射。被動(dòng)防御輻射就是加厚飛船的艙壁，但這樣做又會(huì )加重運載負擔；主動(dòng)防御輻射就是通過(guò)技術(shù)在飛船周?chē)a(chǎn)生人工強磁場(chǎng)，使射向飛船的輻射粒子偏離，但是這種方法在技術(shù)上又太復雜，難以實(shí)現。所以，對于防輻射屏蔽技術(shù)還需進(jìn)一步攻關(guān)。

第三是失重問(wèn)題。長(cháng)期在太空飛行，人體一直處于失重狀態(tài)會(huì )對健康產(chǎn)生很大影響，造成肌肉萎縮、骨骼脫鈣、心血管受損等?？茖W(xué)家曾設想通過(guò)人造重力減輕長(cháng)期失重對身體的影響，但是也由于技術(shù)復雜、成本高昂難以實(shí)施。

解決方法：核動(dòng)力火箭加小行星中轉

主持人：目前有沒(méi)有解決這些問(wèn)題的方法？

龐之浩：針對這些難題科學(xué)家已經(jīng)想出了幾個(gè)解決的方法。

由于長(cháng)時(shí)間的宇宙航行意味著(zhù)航天員要承受更多宇宙射線(xiàn)的輻射，伴隨心理和生理上的問(wèn)題，因此要實(shí)現太空移民最根本的方法就需要盡量縮短宇宙

航行的時(shí)間，即研制出全新的推進(jìn)系統。為此，科學(xué)家已提出采用核動(dòng)力火箭或可變比沖磁等離子體火箭等代替常規火箭發(fā)射飛船。

可變比沖磁等離子體火箭是利用無(wú)線(xiàn)電波電離加熱推進(jìn)劑，并用磁場(chǎng)加速產(chǎn)生的等離子體產(chǎn)生推力，它功率大、推力大、比沖高。一旦該火箭研制成功，利用其發(fā)射飛船，飛船只需一個(gè)月左右的時(shí)間就可以抵達火星，但是目前看來(lái)這個(gè)技術(shù)實(shí)現的難度非常大。

因此現在核動(dòng)力火箭的呼聲比較高，一些大國包括美國、俄羅斯在內都將研究重心放在了核動(dòng)力火箭身上。用核動(dòng)力火箭發(fā)射飛船速度很快，可以大大減少飛船飛向火星的時(shí)間，利用目前的化學(xué)火箭發(fā)射飛船需要8個(gè)月左右的時(shí)間到達火星，而利用核動(dòng)力火箭發(fā)射飛船則只需2個(gè)月甚至更短的時(shí)間抵達。

此前，美國的“普羅米修斯計劃”曾打算研制核動(dòng)力飛船，但是核動(dòng)力飛船會(huì )產(chǎn)生很強的核輻射，相當于航天員每天拍8次x光片。由于當時(shí)的技術(shù)難以解決這一問(wèn)題，因此該計劃被擱淺，現在隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，核輻射的問(wèn)題有可能得以解決。因此目前來(lái)看，核動(dòng)力火箭以及核動(dòng)力飛船，是人類(lèi)到達火星或其他遙遠類(lèi)地行星的一個(gè)捷徑。據美國媒體近日報道，美國科學(xué)家稱(chēng)，太陽(yáng)和其他恒星的動(dòng)力源——核聚變，將來(lái)可用于助推火箭，使航天員最快能夠在30天內往返火星。當然如果想大規模的移民還需要研制出更先進(jìn)的、成本更低、速度更快的運輸系統，只有有了這樣的運輸系統，太空移民才可能實(shí)現。

此外，科學(xué)家還提出可以先載人登陸小行星，然后以小行星作為中轉站，再登陸火星或其他類(lèi)地行星。雖然小行星上可能有水和礦藏，可以作為太空移民的中轉站，但是它與地球的距離較遠，因此，最近美國計劃在今后10年內捕獲一顆小行星，把它移動(dòng)至近月球軌道，這也是人類(lèi)為了登陸火星進(jìn)行的一種嘗試。

建造新家：模擬地球環(huán)境循環(huán)利用資源

主持人：在短期內把人類(lèi)送上火星或其他類(lèi)地行星后，下一步就要在星球上建造人類(lèi)基地了，那么在建造基地時(shí)要考慮哪些問(wèn)題？

龐之浩：以建造火星基地為例，建造火星基地首先要考慮選址的問(wèn)題，就像在地球上大多數人都居住在肥沃的平原地帶，沙漠地區人跡罕至一樣，由于火星沙塵暴很厲害，是地球12級臺風(fēng)強度的好幾倍，而且持續時(shí)間較長(cháng)，因此火星基地最好建在能夠防沙塵暴、輻射或者有水的地方。應在火星的隱蔽處修建住宅，使用有效降低輻射的材料建造房屋。

李競：太空環(huán)境是一個(gè)充滿(mǎn)微重力、高真空、宇宙高能粒子輻射、宇宙磁場(chǎng)等有害因素的綜合體，這些因素顯然對地球上的人和生物是有害的。因此要想移民火星或其他類(lèi)地行星，就要在火星或其他類(lèi)地行星上建立一個(gè)密閉的地球環(huán)境系統，在該系統內要有適宜的溫度、濕度和壓力等，使人類(lèi)可以自由的生存其中。

龐之浩：雖然火星基地可能是一個(gè)完全封閉的環(huán)境，但是人類(lèi)始終都要從這個(gè)封閉的環(huán)境中走出來(lái)，因此航天服就顯得至關(guān)重要。由于火星引力是地球的1/3，所以我們現在使用的地球軌道艙外航天服，在火星上都派不上用場(chǎng)。因為無(wú)論是我國的“飛天號”艙外航天服，還是俄羅斯的“海鷹號”艙外航天服重量都達到120千克，這樣的航天服在火星上穿就會(huì )過(guò)重，導致航天員無(wú)法負荷，因此要研制出質(zhì)量輕便，又能保證航天員安全的適合火星上使用的航天服。

此外，還要盡可能的對火星上的資源進(jìn)行利用。地球離火星很遠，即使研制出了先進(jìn)的運輸工具，完全依靠從地球運送能源成本也將非常昂貴，因此最好能在火星上實(shí)現就地取材，并且打造再生式生命保障系統，讓資源循環(huán)利用起來(lái)。

李競：我覺(jué)得有必要在地球和火星之間設立空間站作為火星基地的后勤。這個(gè)空間站的作用非常重要，可以大量?jì)湮镔Y和能源以備不時(shí)之需。目前，在太空運行的空間站共有10個(gè)，建設空間站的技術(shù)我們已經(jīng)掌握。