首个火星生活计划 2054 年建城,马斯克:我只要 10 年

爱范儿2021-04-05
在火星生存还是毁灭,这是一个问题

编者按:本文来自微信公众号“爱范儿”(ID:ifanr),作者:吴志奇,36氪经授权发布。

火星,一个经常听说,但似乎永不可及的梦。

不过近日,首个可持续的「火星城市计划」发布,终于让一切看起来落地了些。

全球建筑师事务所 Abiboo 和众多科学家、学者组成的国际团队工作了几个月,根据最新的科学研究,设计出了这份火星生活规划。

它从环境搭建、生产制造,到日常起居,为我们勾画出了一片高可行性的未来火星城市图景。

火星生活指南:垂直城市、全员素食、付费打工?

整个人类居住的空间,一共有五个城市。

它们的首都,被称为「女娲」(Nüwa),灵感来源于中国神话中的人类之母。

最特别的地方,莫过于它将成为一座「垂直城市」。

垂直城市

「女娲」将被制造在名为 Tempe Mensa 的火星悬崖边上。

一栋栋建筑将被错落有致地安插在平坦的崖壁内,从远处观望,它们就像一个个闪亮的洞穴。

很显然,这样做是因为火星环境太恶劣了。

把房子建在崖壁上,不仅能够减弱大气压力,还可以保护居民免受辐射和陨石侵扰,又能轻松地晒到太阳。

这里将包括地球上存在的所有建筑——住宅、商业楼、绿地、医院、学校、购物中心、文化体育场所……

垂直崖壁上,各个建筑将以隧道相连,通过巨大的高速电梯竖向通行。

而悬崖外的水平通行,则会提供轻型火车和公共汽车系统,帮人们日常通勤来往。

所有建筑都将是模块化的,分为住宅区和工作区。

每个建筑入口都会装有「空气淋浴」,进来的人们需要清洁和消毒,以保护自己的健康。

每个模块都会配有大型的透明圆顶屋檐,这里将是人们的社区公园,可以进行各种娱乐休闲活动,同时培养各种新型植物。

走到悬崖脚下,这里将建很多半透明的凉亭,人们也可以在这里和朋友聚会,顺便看看壮观的火星景色。

全员素食

山谷处,还会设立一片畜牧区,这里可以养猪、鸡、鱼等动物,但它们只占人类饮食的 10%。

因为这里生产动物的效率很低,这些动物主要是提供「心理价值」。

简单来说,动物被看到的价值,比被吃掉的价值更大。

90% 的食物,都将来自于植物,农作物将占 50%,藻类会成为火星饮食的重要部分。

减少吃肉,保护星球,「从娃娃抓起」。

走到悬崖的最高点,这里是一片广阔的平原,可以被阳光充分照射。

因此,这里将会被用来生产农作物,还被用来建造发电厂,以及生产食品、制造基础设施的各类工厂。

另外,人类生活所需的能源将来自太阳能电池板,大量的植物将提供足够的氧气,而火星上二氧化碳和水都很多,可以生产足够的碳,有了碳就可以加工生产各种建造材料,机器人也将在这里大施拳脚。

Abiboo 表示,最初这座城市要依靠地球的资本投资和资源供应,但很快,这座城市就将完全利用火星资源自给自足、可持续发展。

除了首都「女娲」,火星计划中还有 4 座城市。

它们将在 5 公里内散落,分别是阿巴洛斯市(Abalos)、马里纳利斯市(Marineris)、阿斯科拉市(Ascraeus)、法克系市(Fuxi),这几个城市增加人类居住的机动空间,也能够相互进行资源调配。

比如,女娲所处的地方有着充足的水源,阿巴洛斯位于火星北极可就地取冰,马里纳利斯位于太阳系最大的峡谷平原,利于种植农作物等等。

付费打工

「女娲」这座城市,将能容纳 25 万人生活,人均居住空间约为 25-35 平方米,扩展到其他城市,就可以高达 100 万人了。

计划推算,这些城市将在 2054 年开始建设,2100 年建成。

所以看到这篇文章的人,有生之年还是能见到它真实面貌的。

工作区

而关于如何去到这些城市,Abiboo 表示每 26 个月就会开放一次行程,因为每过两年,火星就有几周离地球最近,两者之间通行时间大概只需要 1-3 个月。

不过单程票价也不便宜,一次约为 30 万美元。

但到了火星的人也不能闲着,他们可以全面享受这里的公共设施、生活服务、日常食物,同时也要签一份工作合同,平时还要完成分配下来的城市发展所需的各项任务。

去火星打工,你心动了吗?

那些狂奔「火星城」的地球队伍

Abiboo 发言人表示,他们提到的所有项目都经过了充分的科学研究,技术上都是可行的。

但想要在火星造城的领先者,可不止 Abiboo 一家。

美国的 NASA、SpaceX、中国航天科技集团、阿拉伯联合酋长国,近年来都将目光投向了火星。

NASA 恒心火星探测器进入火星大气层。图片来自:NASA /法新社

SpaceX 创始人马斯克看到 Abiboo 的消息后,立马就改口表示,他们不用等到 2054 年,2030 年前发射好星际飞船后,就可以开造火星城了。

此前,他曾计划 2050 年将 100 万人送往火星,并建造一支由1000艘星舰组成的舰队殖民火星,打造阿尔法火星基地(Mars Base Alpha)。

图片来自:SpaceX

不过 2030 这个时间真是迫在眉睫了。

马斯克敢于开口的底气,就在于 Starship 的快速发展,它是有史以来载人最多的星际飞船,近日 SN11 又将进行高空发射,未来它们将运载大量物资前往太空。

马斯克之前说过,至少需要 100 万吨地球资源运输过去,才能建成阿尔法火星基地。

运完所有物资,大概 2050 年之前,马斯克也可以建起一个靠地球提供补给的小镇了。

Starship

虽然发展成城市还需要时间,但比 Abiboo 的计划还是早了不少。

2017 年,阿联酋也进入了「太空竞赛」新时期,它们宣布将与 NASA 合作,将于 2117 年在火星上建造第一座城市。

此前,阿联酋就和建筑工作室 Bjarke Ingels Group 合作,代表迪拜政府在迪拜郊外沙漠地区,建造了一个全球最大的火星科技城(190 万平方英尺),作为开发火星移民技术的模拟空间使用。

虽然阿联酋 2014 年才成立航天局,火星探索也实践不多,但 2117 年的建城时间,听起来还是比前面两家要实际一点。

NASA 目前没有明确推出过详细的火星城计划,倒是在 2019 年办过一次火星建筑大赛,他们邀请全球的设计师参与进来,一起规划火星栖息地的模样。

大赛冠军是纽约建筑师事务所 AI SpaceFactory,他们设计了一种多层圆柱形建筑,外层保护人类免受恶劣环境侵扰,内层是人类活动空间,每一层都有着不同的功能性房间,就像一个大型乐园。

不过 NASA 在人类前往火星的征途上,倒是不遗余力。

为了登陆火星,他们已经准备了 70 多年,从制造火星探测车,到研究火星样本,从制造火星模拟基地,到建立最新的火星种植系统……

1966 年,NASA 就启动了人类登陆火星计划,在全球系列火星发射探测器项目中,NASA 的发射成功率也是最高的,他们希望带人类登上火星的时间和 SpaceX 差不多,在 2035 年之前。

现在,人类探访火星的速度越来越快了,去年,全球就开出了三趟「火星漫游车」。

除了 NASA 的「毅力号」火星车,还有阿联酋首个火星探测器「希望」号,以及中国 7 月 23 日发射的「天问一号」。

「天问一号」首次开启了我国的自主火星探测任务,也让人们对火星的关注再次掀起一波热潮。

上个月 18 号,NASA 的「毅力」号火星车成功登陆火星地面。

我们距离火星,也越来越近了。

在火星生存还是毁灭,这是一个问题

从火星探索,到火星旅行,再到火星建城,虽然一切并未近在眼前,但触手可及只是时间问题。

不过在火星居住,依然有太多问题有待解决,这趟火星之旅很可能是有去无回。

在这个以二氧化碳为主,比南极还寒冷的红色星球,我们要面临的困难不计其数。

图片来自:Forbes

漫长的太空飞行

首先,在目前的技术下,载人飞行任务到达火星最少要 9 个月,而宇航员每次上国际太空站最多也只会呆约6 个月。

长时间的密闭空间,加上延时通信,人们很快就会被孤独和无助笼罩,心理再强大的宇航员,也容易出现中轻度抑郁,以及睡眠周期异常,甚至精神问题。

为了解决时间问题,上个月 NASA 宣布,他们将研发核动力发动机,以核裂变或核聚变为动力,让宇宙飞船高速运行,到达火星的单程时间缩到 90 天。

不过,正如佛罗里达大学的人类学家 Jeffrey Johnson 所说,火星之旅中依然需要「喜剧演员」。

剧烈的太空辐射

无论是去火星路上,还是到火星之后,太空辐射,都会对我们的身体产生严重威胁。

地球因为有磁场和大气层,保护了我们免受辐射攻击,而一名执行火星任务的宇航员,受到的辐射剂量是在地球的 700 倍之多。

在火星的稀薄大气下,长时间暴露在辐射中,人类还会增加患癌、损伤大脑、心脏和中枢神经系统的风险……

图片来自:Flipboard

各国航天局都在研究如何减少宇航员受到的辐射伤害,但至今还没最佳普及方案。

科学家 Raymond E. Arvidson 提出了一个有趣的建议,要去火星的朋友,可以现在就开始多吃花椰菜——防辐射。

极端的火星环境

真正到达火星后,低温、无氧、低重力环境,才是最大的挑战。

低温无法外出,无氧难以呼吸,低重力会削弱骨骼、心脏、免疫系统,造成肌肉萎缩、视觉感知改变等问题,甚至还可能让人类无法繁衍。

为此,马斯克前年说过一个向火星投核弹的惊人计划——他希望核武器能释放锁在火星冰层中的二氧化碳,从而增加火星大气的密度,最后加剧火星上的气候变化,让火星变得更适宜居住。

但科学家表示,就算核弹,也无法让大气足以支撑人类生存。

之后马斯克又表示能用数千颗搭载太阳能反射器的卫星,来作为人造太阳加热火星,但这些都只是设想,没有科学研究支撑。

Abiboo 的方案中,也能避免辐射,用植物解决氧气问题,这确实是可行的,毕竟让原本无氧的地球产生氧气的,也是 30 亿年前的藻类植物。

但如何让火星暖起来,如何解决只有地球 1/3 的重力,依然没有好的解决方案。

难可持续的火星生活

第一批去火星的人的生活大概率会很悲惨。

图片来自:Julien Mauve

他们要长时间生活在密闭的地下基地,摆脱幽闭恐惧症的心理困扰,并且跟生机勃勃的大自然脱节,甚至食物、水等基本资源的获取,都是非常有限的。

要完成 Abiboo 那样的火星计划,建立起稳定的可持续资源,需要一段很长很长的时间。

拿我们吃的植物来说,它需要远离辐射、远离有毒土壤,以及高危化学物质,NASA 和《火星救援》里都提出过火星种土豆的想法,对于这种热爱二氧化碳的植物,确实能在火星提高两到四倍的产量,但首先,能不能生产出安全可食用的土豆呢?

图片来自:《火星救援》

而无论是 3D 打印的火星建筑,还是其它高科技制造的房屋,都需要大量的经济成本。

马斯克估计,建立火星城市的最终成本在 1000 亿美元到 10 万亿美元之间。

地球上找不到比探索外太空更烧钱的项目了,这需要私营部门、公共部门、不同地方、不同文化的人全都参与进来贡献力量。

就算一切都完美建设,人本身为了适应火星环境,也要进行永久性的基因调整,从肌肉,到骨骼、大脑,都是为了在火星能够长久生活,最后成为了一个全新的人类物种。

图片来自:Julien Mauve

总的来说,一切目前还只是一个可行的计划。

不过在未来,人类都可能「机器化」,一切以人为前提的限制,可能也不再是阻碍,很多阻碍还没解决方案,但都在解决的路上。

那些在外太空的冒险家们,真正让我们看到了人类超越自我的勇气。

但必须要知道的是,尽管现在地球面临无数问题,但比起改造火星,改造地球简直不费吹灰之力。

火星正在努力变成新的地球,但愿在这漫长的探索之路,不要让地球变成旧的火星。

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