第一份火星生活指南:全員素食、垂直城市、付費打工?

作者 | 發布日期 2021 年 04 月 08 日 8:15 | 分類 科技趣聞 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


火星,經常聽說,但似乎永不可及的夢。

不過近日,首個可持續的「火星城市計畫」發表,終於讓一切看起來有著落了。全球建築師事務所 Abiboo 和眾多科學家、學者組成的國際團隊工作幾個月,據最新科學研究,設計出這份火星生活規畫,從環境搭建、生產製造到日常起居,為我們勾畫出高可行性的未來火星城市圖。

火星生活指南:垂直城市、全員素食、付費打工?

人類居住的空間共有五個城市。首都稱為「女媧」(Nüwa),靈感來自中華地區神話的人類之母。最特別的地方,莫過於是座「垂直城市」。

垂直城市

「女媧」將在名為 Tempe Mensa 的火星懸崖邊製造。一棟棟建築會錯落有致安插在平坦的崖壁內,從遠處觀望,就像閃亮的洞穴。顯然這樣做是因為火星環境太惡劣。

把房子建在崖壁,不僅能減弱大氣壓力,還可保護居民免受輻射和隕石侵擾,又能輕鬆曬到太陽。

(Source:影片截圖)

這包括地球所有建築──住宅、商業大樓、綠地、醫院、學校、購物中心、文化體育場所……垂直崖壁各建築將以隧道相連,透過巨大高速電梯橫向通行。懸崖外的水平通行,則會提供輕型火車和公共汽車系統,幫人們日常通勤。

所有建築都模組化,分為住宅區和工作區。每個建築入口都裝有「空氣淋浴」,進入的人需要清潔消毒,保護健康。每建築模組都會配有大型透明圓頂屋頂,是社區公園,可進行各種娛樂休閒活動,同時養育各種新型植物。

走到懸崖下,有很多半透明涼亭,人們可在這和朋友聚會,順便看看壯觀的火星景色。

全員素食

山谷處設立畜牧區,可養豬、雞、魚等動物,但只佔人類飲食 10%。因火星生產食用動物的效率很低,動物主要提供「心理價值」。簡單來說,觀賞動物的價值比吃掉價值更大。90% 食物都來自植物,農作物將佔 50%,藻類會成為火星飲食的重要部分。

(Source:Abiboo

減少吃肉,保護星球。

走到懸崖最高點,是廣闊的平原,陽光充分照射,因此用來生產農作物,還可建造發電廠,以及生產食品、製造基礎設施等各類工廠。

另外,人類生活所需的能源將來自太陽能電池板,大量植物提供足夠氧氣,而火星二氧化碳和水都很多,可生產足夠的碳,有了碳就可以加工生產各種建造材料,機器人也將大展身手。

Abiboo 表示,最初這座城市要依靠地球資本投資和資源供應,但很快就將完全利用火星資源自給自足、可持續發展。

除了首都「女媧」,火星計畫還有 4 座城市,分別坐落在 5 公里內,分別是阿巴洛斯市(Abalos)、馬里納利斯市(Marineris)、阿斯科拉市(Ascraeus)、法克系市(Fuxi),這幾個城市增加人類居住的機動空間,也能相互資源調配。

如女媧所處的地方有充足水源,阿巴洛斯位於火星北極可就地取冰,馬里納利斯位於太陽系最大峽谷平原,利於種植農作物等。

付費打工

「女媧」城市能容納 25 萬人生活,人均居住空間約 25~35 平方公尺,擴展到其他城市,就高達 100 萬人。計畫推算,城市將在 2054 年開始建設,2100 年建成。所以看到這篇文章的人,有生之年還能見到火星城。

如何到達這些城市,Abiboo 表示每 26 個月會開放,因每過 2 年,火星就有幾週離地球最近,兩者通行時間約要 1~3 個月。不過單程票價不便宜,約 30 萬美元。

但到火星的人不能閒著,雖全面享受公共設施、生活服務、日常食物,同時也要簽工作合約,平時還是要完成分配的城市發展各項任務。

去火星打工,你心動了嗎?

狂奔到「火星城」的地球隊伍

Abiboo 發言人表示,所有計畫都經過充分科學研究,技術上都可行。但想在火星蓋城的領先者,可不只 Abiboo。美國 NASA、SpaceX、中國航太科技集團、阿拉伯聯合大公國,近年來都將目光投向火星。

SpaceX 創始人馬斯克看到 Abiboo 消息後,立馬改口表示,不用等到 2054 年,2030 年前發射太空船後,就可以開蓋火星城了。之前他曾計畫 2050 年將 100 萬人送往火星,並建造一支由 1,000 艘星艦組成的艦隊殖民火星,打造阿爾法火星基地(Mars Base Alpha)。

(Source:SpaceX

不過 2030 年時間點已迫在眉睫。馬斯克敢開口,就在 Starship 快速發展,它是有史以來載人量最多的星際太空船,近日 SN11 又將進行高空發射試驗,未來可運載大量物資前往太空。

馬斯克說過,至少需 100 萬噸地球資源,才能建成阿爾法火星基地。運完所有物資,大概 2050 年前,馬斯克也能建立靠地球補給的小鎮了。雖然發展成城市還需要時間,但比 Abiboo 計畫提早不少。

2017 年,阿拉伯聯合大公國也進入「太空競賽」時期,宣布將與 NASA 合作,2117 年在火星建造第一座城市。

此前,阿拉伯聯合大公國就和建築工作室 Bjarke Ingels Group合作,代表杜拜政府在杜拜郊外沙漠地區,建造全球最大的火星科技城(190 萬平方英尺),為開發火星移民技術的模擬空間。雖然阿拉伯聯合大公國 2014 年才成立航太局,火星探索實踐不多,但 2117 年建城時間,聽起來比前面兩家實際點。

NASA 目前沒有明確推出詳細的火星城計畫,倒是 2019 年辦過一次火星建築大賽,邀請全球設計師參與,一起規畫火星棲息地。

▲ 大賽冠軍是紐約建築師事務所 AI SpaceFactory,設計出多層圓柱形建築,外層保護人類免受惡劣環境侵擾,內在是人類活動空間,每層都有不同功能,就像大型樂園。(Source:NASA

不過 NASA 在人類前往火星的征途倒是不遺餘力。為了登陸火星,已準備 70 多年,從製造火星探測車到研究火星樣本;從製造火星模擬基地到建立最新的火星種植系統。

1966 年,NASA 就啟動人類登陸火星計劃,在全球系列火星發射探測器計畫,NASA 發射成功率也最高,希望帶人類登上火星的時間和 SpaceX 差不多,2035 年之前。

現在,人類探訪火星的速度越來越快了,去年全球就開出三趟「火星漫遊車」。除了 NASA「毅力號」火星車,還有阿拉伯聯合大公國首個火星探測器「希望」號,以及中國 7 月 23 日發射的「天問一號」。

3 月 18 日,NASA「毅力」號火星車成功登陸火星地面。

我們距離火星,越來越近了。

在火星生存還是毀滅,這是一個問題

從火星探索到火星旅行,再到火星建城,雖然一切並未近在眼前,但觸手可及只是時間問題。

不過要住在火星,依然有太多問題待解決,火星之旅很可能有去無回。在這個以二氧化碳為主,比南極還寒冷的紅色星球,人類要面臨的困難不計其數。

漫長的太空飛行

首先目前的技術下,載人飛行任務到達火星最少要 9 個月,而太空人每次上國際太空站最多也只待約 6 個月。長時間的密閉空間,加上通訊延遲,人們很快就會被孤獨和無助籠罩,心理再強大的太空人,也會出現中輕度憂鬱,以及睡眠週期異常,甚至精神問題。

為了解決時間問題,3 月 NASA 宣布,將研發核動力發動機,以核裂變或核聚變為動力,讓太空船高速運行,到達火星的單程時間縮到 90 天。

(Source:IEEE spectrum

不過,正如佛羅里達大學的人類學家 Jeffrey Johnson 所說,火星之旅依然需要「喜劇演員」。

劇烈的太空輻射

無論去火星的路還是到火星之後,太空輻射都會對身體產生嚴重威脅。地球因有磁場和大氣層,保護我們免受輻射攻擊,但執行火星任務的太空人,受到的輻射劑量是地球 700 倍之多。火星稀薄的大氣下,長時間暴露於輻射,人類還會增加患癌、損傷大腦、心臟和中樞神經系統的風險。

各國航太局都在研究如何減少太空人的輻射傷害,但至今還沒有最佳方案。科學家 Raymond E. Arvidson 提出有趣的建議,要去火星的朋友,可以現在就開始多吃花椰菜防輻射。

極端的火星環境

真正到達火星後,低溫、無氧、低重力環境,才是最大的挑戰。低溫無法外出,無氧難以呼吸,低重力會削弱骨骼、心臟、免疫系統,造成肌肉萎縮、視覺感知改變等問題,甚至還可能讓人類無法繁衍。

為此,馬斯克前年說過向火星投核彈的驚人計劃──他希望核武器能釋放鎖在火星冰層內的二氧化碳,增加火星的大氣密度,最後加劇火星氣候變化,讓火星更適合居住。

但科學家表示,就算核彈,也無法讓大氣支撐人類生存。

之後馬斯克又表示能用數千顆搭載太陽能反射器的衛星,當作人造太陽加熱火星,但這些都只是假設,沒有科學研究支持。Abiboo 的方案也能避免輻射,用植物解決氧氣問題,確實可行,畢竟讓原本無氧的地球產生氧氣的,也是 30 億年前的藻類。

但如何讓火星暖起來,如何解決只有地球三分之一重力,依然沒有更好的解決方法

難以維持的火星生活

第一批上火星的人有很高的機率會很悲慘。他們要長時間生活在密閉的地下基地,擺脫幽閉恐懼症的心理困擾,並跟生機勃勃的大自然脫節,甚至食物、水等基本資源都非常有限。

要完成 Abiboo 火星計畫,建立穩定的可持續資源,需要很長很長時間。拿植物來說,需要遠離輻射、遠離有毒土壤,以及高危化學物質,NASA 和電影《絕地救援》都提過火星種馬鈴薯的想法,對這種熱愛二氧化碳的植物,確實能在火星提高 2~4 倍產量,但首先,能不能生產出安全可食用的馬鈴薯?

無論 3D 列印的火星建築,還是其他高科技製造的房屋,都需要大量經濟成本。馬斯克估計,建立火星城市最終成本在 1,000 億到 10 兆美元。地球找不到比探索外太空更燒錢的計畫了,需要民間部門、政府部門、不同地方不同文化的人全都參與,貢獻力量。

就算一切都完美建設,人為了適應火星環境,也要永久性基因調整,從肌肉到骨骼、大腦,都為了在火星長久生活,最後成為全新的物種。

總體來說,目前還只是可行的計畫。不過未來,人類都可能「機器化」,一切以人為前提的限制,可能不再是阻礙,很多阻礙還沒解決方案,但都在解決的路上。

而在外太空的冒險家,讓我們看到人類超越自我的勇氣。但儘管現在地球面臨無數問題,但比起改造火星,改造地球簡直不費吹灰之力。

火星正在努力變成新地球,但願這漫長的探索之路,不會讓地球變成舊火星。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:影片截圖)

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