技術有極限,科學家:砸幾十億美元打造深空住所是白費力氣

作者 | 發布日期 2023 年 04 月 20 日 10:35 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 line share follow us in feedly line share
技術有極限,科學家:砸幾十億美元打造深空住所是白費力氣


無論怎樣減碳,地球終究會不適合人居,人類移民太空似乎是延續物種生命的唯一未來,但即使科技進步抵禦其他星球的惡劣環境,為人類提供生存條件,也很難長時間待在深空。美國康乃爾大學綜合植物科學家表示,如果沒有地球重力與氧氣,只是利用科技打造的人類移居空間,就像用手機電池為電動車或家庭供電,遠不足以維持長期生存。

近日 SpaceX 發射大型星際飛船火箭,最終目的是將人送上月球和火星。馬斯克信誓旦旦說,21 世紀後半就可載人飛往火星,比 NASA 設定時間表還早。

隨著科學家對火星環境愈來愈了解,知道火星移民得應付輻射、微重力等不利條件,只會加速罹患疾病和死亡。歐洲太空總署 2019 年領導的研究 ,上火星太空人可能受比地球多 700 倍輻射暴擊。

康乃爾大學科學家提出世界極限,探索遠離地球的星球如何維持重力和氧氣、取得水、發展農業和處理廢物等挑戰和複雜性。為了維持與地球一樣的生活,需要可自我恢復、類似地球的自然生態系統支撐,如果沒有這些系統,任何太空殖民都注定失敗。

地球重力與氧氣是生命要件

第一個關鍵是重力,地球生命絕對需要它才能正常運作。重力會在生物體內形成流體壓力,生命自主功能與其協調,重力不平衡的例子之一是地球軌道的微重力環境會傷害視力。即使所有系統都到位也需要重力,科學家稱「花數十億美元建立太空居住點,卻眼睜睜看它失敗非常不明智」。

研究指出,人類和所有生命都是地球 1G 引力下進化到今日。身體或自然生態系統、所有能量運動和使用能量的方式,基本上都基於 1G 重力,太空沒有其他地方有 1G 重力,這是科學家必須解決的首要問題。

氧氣是另一個關鍵因素。地球生態系統為所有生命產生氧氣,如果技術先進的主系統和備用系統無法在月球基地提供氧氣,太空人就會立即死亡。地球到處都有保護區,如產生氧氣的數十萬種植物,人類需要複製這種源源不絕的供給,才能建立可持續發展的系統儲備。

現有技術就像用手機電池供電給全家

生態系統需要太陽的巨大能量,太陽系內離太陽越遠的行星和衛星獲得的能量越少。缺少太陽能量,深空人類居住設施和生態系統,就像用手機電池為電動車或家庭發電。儘管如此,馬斯克這種人還是不退縮,他想讓人類移民到許多行星。他當然知道風險很高,也曾說火星旅行不適合膽小的人,且有很高死亡率,但如果成功,將是非常光榮的事。

研究發表於《天文學與太空科學前線》。

 (首圖來源:NASA)