科学家吐露心声：登陆火星不如移居土卫六

Daphane

来源: 新浪科技


图为卡西尼号探测器拍摄的土卫六合成图像。

　　新浪科技讯 北京时间10月19日消息，据国外媒体报道，我是一名行星科学家，曾在宇航员选拔中杀入决赛。但我有些话不得不承认：我可不想住在火星上。
　　虽然从科学的角度来看，火星很有意思。比如随着季节变化的极地冰盖、稍纵即逝的甲烷喷出物等等，但那里并不适合人类长期生存。
　　事实上，太阳系中还有另一个去处：土卫六。相比之下，那里的环境更适合建立自给自足的长期聚居地。


　　为何选择土卫六呢？

　　首先要澄清的是，虽然土卫六是土星的卫星，但它很多方面其实更像一颗行星。它有稠密的大气层，表面大气压约为地表的1.5倍。太阳系中的其它177颗卫星都没有如此稠密的大气层。此外，土卫六是太阳系中除地球外唯一在地表储有稳定液体的星球，表面存在海洋和湖泊。因此，土卫六是一颗与地球极其肖似的星球。
　　土卫六稠密的大气层有很多好处，比方说，你不需要穿着沉重的加压太空服就能在土卫六上行走。但最主要的原因是：这些大气可以让我们活下去。太空中有致命的辐射。太阳发射的高能粒子和星系宇宙射线可渗透进人体组织，导致癌症和认知障碍。为了不超过NASA的致癌风险剂量上限，宇航员在近地轨道至多只能停留200天，而前往火星则可能耗费600天。但这些危险的粒子无法到达土卫六表面。它们会被大气吸收，因此为人类创造了一个安全的环境。火星的大气就不够厚，无法有效阻挡宇宙射线。月球的大气更是稀薄。如果住在这些地方，人类也许要待在地下，才能躲开辐射的危害。
　　人们在土卫六上可以自由行走（说蹦跳可能更合适，因为那里的引力只有地球的14%）。土卫六上很冷，地表温度只有零下290华氏度（约合零下178摄氏度），因此要穿很多衣服来保持温暖。此外，由于土卫六大气主要由氮气构成，人们需要通过呼吸器吸氧。由于大气层中有大量颗粒物，土卫六上的光线略显黯淡，和地球上日落之后差不多。住在朝向土星那一面的人还能欣赏土星的壮丽美景。
　　一件有趣（也许还很有用）的事情是：由于土卫六上引力较弱、大气稠密，人们只要在胳膊上装上翅膀，就能靠自身的力量飞起来！未来的人类还能在湖泊和海面上泛舟，这些水域主要位于高纬度地区。
　　由于土卫六上极冷，凡是水都已冻结成冰。这些湖泊和海洋中其实是液态甲烷和乙烷。这些碳氢化合物（地球上的天然气也属于此类）在土卫六上随处可见，不仅存在湖泊和海洋之中，还覆盖了整个地表，大气中也含量很高。碳氢化合物可用来生产建筑材料。人类可以燃烧甲烷、获取能量。由于土卫六大气中没有燃烧甲烷所需的氧气，我们可以用核反应堆制造能量、进行电解水反应。乙炔氢化也可为我们提供化学能，这两种原料都可以在土卫六大气中找到。
　　也许风力发电也是一条可行之路。土卫六的空气密度约为地球的五倍，因此风能的储量不容小觑。虽然土卫六表面风力不大（卡西尼号探测器的数据显示，其地表风速只有每秒1米左右，而地球上的风一般为每秒4米）。惠更斯号探测器的数据则显示，在土卫六海拔40公里处，风速即可达到每秒20米，意味着空中发电站可产生数百兆瓦的能量。
　　我知道把人类送上土卫六目前还有些异想天开。还有许多障碍尚未解决，比如，我们还不清楚人类在微重力环境下该如何进行繁殖行为。此外，由于土卫六接收的阳光较少，庄稼的生长效率也不如地球。更何况地球上的光合作用效率本就不算高。土卫六上的人类可能需要食用生物科技制造的新型食物。
2014年的美国国家科学院报告《探索之路》（Pathways to Exploration）中探讨了美国一项载人航天探索项目的合理性和开展方式，并指出“在很多评论员看来，美国政府如今开展的载人航天项目缺少坚定的目标，”具体指几任总统计划开展的太空项目主要与月球、火星和小行星有关，违背了肯尼迪总统1961年提出的“进军月球”的设想。这些项目如此激进，拨给它们的预算却几乎跟不上通货膨胀的速度，显然难以持续下去。
　　因此若想让人类飞出近地轨道，就必须跨过这一巨大阻碍。此外还有时间问题。卡西尼号用了七年才飞到土星。而如果宇航员在宇宙中飞行七年，很可能患上辐射或低重力引发的种种疾病（更别提心理问题了）。因此，我们首先要解决的就是飞船的动力问题，必须让人类在短短一年内飞到土星。
　　在飞出近地轨道的征程中，我们面临政策、预算和技术等诸多挑战。《探索之路》中指出，NASA的“关键目标”是让人类降落在火星表面。虽然这个目标有一定价值，但我忍不住要问，之后怎么办呢？在人类登陆火星之后，下一个目标又是什么呢？难道是住在火星地下吗？
　　我的想法是：干脆把目标设成在土卫六上建立自给自足的人类聚居地。至于登陆火星，那只是我们实现这个长期目标途中的一座里程碑。
　　不过我还要承认一点：我这个人可能有点乐观过度。（叶子）