亞太日報 Shannon
我們目前正處於一輪新的太空競賽之中,只不過這次不是在民族或國家之間 —— 而是在科技億萬富翁之間所進行鬥爭。
亞馬遜CEO傑夫-貝佐斯和特斯拉CEO埃隆-馬斯克都有屬於自己的太空探索團隊,分別是“藍色起源”和“SpaceX”。兩人都在尋求開發出可重複使用的火箭技術,並且都與美國宇航局達成了進一步研究太空飛行的模式。他們都爲太空殖民提出了宏偉的願景,甚至相互爭吵,試圖證明自己的計劃纔是最好的。
在定居方面,埃隆-馬斯克的目光仍然定位在火星上,他聲稱想在2050年之前開始在那裏建立人類定居點。他說自己想死在那裏,但指出,不是在墜毀中。
貝索斯則表示他想讓人類在月球上持續發展,並建議將重工業移出地球,還說人類可以生活在“奧尼爾圓柱體”中 —— 巨大的可以通過旋轉模擬重力的空間站。
那麼,我們離真正的太空殖民還有多遠?《商業內幕》採訪了三位專家,避開科技大亨們的誇誇其談,揭開一些真正的科學所面臨的挑戰。
1.低重力使我們的骨骼變薄,肌肉變弱,並使我們的心臟變形
長期呆在太空中對人類的骨密度有很大的影響。2013年對35名宇航員的研究發現,在執行120至180天的飛行任務後,他們平均損失了10%以上的骨密度。
火星的重力比國際空間站要大,但也不是很大,仍然只是地球的六分之一。華威大學的天體物理學教授大衛-阿姆斯特朗說:“如果你想嘗試養育孩子和任何接近實際殖民的項目,那問題就會加倍。”
他問道:“訓練有素的宇航員都是壯年人,在失去大量的骨密度後,差不多相當於50歲和60歲時的骨密度。那麼,怎麼可能有人在這種環境中長期生活呢?”
微重力的另一個副作用是肌肉質量的下降。據專門研究極端環境下人類生理學的凱文-莫法特教授稱,目前還沒有可以抵消它的方法。
然而,莫法特還注意到了一個變化是,國際空間站因缺乏重力而導致宇航員的心臟改變了形狀。他解釋道:“在太空中,你的心臟變得更圓......因爲沒有重力的作用。”這種形狀變化被認爲會導致更高的腎結石風險,因此莫法特得出結論,這可能會以我們不知道的方式影響其他身體器官。
2.空間改變我們的“自然殺手細胞”和微生物組
莫法特指出,在太空中還有兩個人類生理學的領域常常被忽視。第一個是免疫系統 —— 特別是一種被稱爲“自然殺手細胞”的細胞,它有助於保護身體免受癌症的侵害。
“我們知道,住在國際空間站的宇航員,體內的自然殺傷細胞水平會大幅下降。如果你在上面呆了六個月,可能不會有太大的區別。但是,如果你在那裏呆了兩年、五年、十年,甚至一輩子,那麼你的免疫系統可能無法正常工作,”他說。
雖然對於宇航員免疫系統下降的確切原因還有待研究,但莫法特假設這是源於骨密度的變化。具體來說,他認爲這與骨髓有關,因爲骨髓是產生血細胞的地方。
宇航員經歷的第二個變化是他們的微生物組。2019年發表的一篇論文比較了一對雙胞胎的微生物組 —— 他們一個去了國際空間站,一個留在了地球上。“至少他們腸道中的細菌羣落確實出現了變化,”莫法特說道,“這也是一個擔憂,因爲這將影響你所能吃的東西。”
3.輻射中毒
地球的磁層和臭氧層可以保護我們免受太陽輻射的影響。訪問月球或國際空間站的宇航員所接受的輻射劑量比他們在地球上的高,但也不是致命的。不過再往前走(比如去火星)就意味着要面對深空輻射。
這給貝索斯的奧尼爾圓柱體帶來了一個大問題。華威大學的阿姆斯特朗說:“你需要大量的屏蔽材料,比實際建造所需的材料要多得多......我估計基本上需要數千萬噸的屏蔽材料,”他補充說,將這麼多的建材送入太空“在經濟上是不可行的”。
馬斯克的火星探險將需要爲突然爆發的輻射做準備。“如果你碰巧在太陽活動頻繁的時候出去,類似於某種太陽風暴或耀斑......諸如此類的事情,那就特別糟糕。”阿姆斯特朗解釋說道。
4.地形改造的問題和生物圈2號的災難
馬斯克已經談到了火星表面的“地球化改造”,這個術語是從科幻小說中借來的,意味着改變一個星球的構成,使其適合人類居住。
阿姆斯特朗並沒有斷然否定地球化改造的想法,“只是因爲它是如此瘋狂,你將需要考慮到尚未存在的未來技術,”他說,“對於這些項目,我們談論的確實是關於幾千年或是上萬年。”
火星的大氣層構成是一個大問題,因爲它是如此稀薄,而火星的引力是如此弱,分子很容易就逃到太空中。“我們正在討論分別在短期、中期、甚至長期的情況下,生活在穹頂中,”他說,“從表面上看,這是不可能的。”
阿姆斯特朗舉例了生物圈2號,這是20世紀90年代的一個實驗,是爲了模擬一個封閉的太空殖民地。“這個實驗以各種方式崩潰和燒燬,有很多複雜的問題是人們無法真正預期的。”他說,“混凝土會慢慢地腐爛,在很長的時間裏污染空氣,諸如此類的事情。”
5.有毒的植被
除了大氣層之外,火星的土壤存在巨大的問題。“地球的土壤是一個非常複雜的構成,它是由數百萬年的有機物質在生長和死亡的循環中建立起來的,而火星的土壤沒有這個條件。有各種模擬在火星土壤中種植作物的實驗,實際上他們確實傾向於得出積極的結果,”他說,“問題是,這些不一定準確。”
他補充說:“火星土壤中具有一種叫做高氯酸鹽的破壞性物質,我們認爲這些物質真的非常糟糕。任何火星植物都有可能吸收這些重金屬,根據人們接觸程度的不同,最終可能會導致死亡。”
6.太空中沒有民主的空間
暫且不說生活在太空中所面臨的相當大的物理和工程挑戰,還有一個重要的因素,馬斯克和貝索斯往往不會糾纏於此:社會結構。
維也納大學的政治哲學家費利克斯-平克特認爲,一個地球外的殖民地不會有我們所知的民主空間。如果私人公司負責將人們運送到這些殖民地,最終可能會出現獨裁統治。“公司本身就像是政府。它像政府一樣運作,但更像是私人政府,因爲它們是由股東或首席執行官或其他什麼人管理的。所以它就像一個獨裁政權。”
讓平克特感到驚訝的是,這些未來殖民地的社會結構,以及它們與地球的關係,沒有被馬斯克和貝佐斯更多地談論。
“作爲一個物種,我們必須這樣做”
儘管與太空移民相關的複雜問題層出不窮,但專家們似乎都不太懷疑它正在到來 —— 雖然也有不同程度的惶恐。而且三位專家都同意,僅僅因爲挑戰巨大,並不是放棄嘗試的理由。
阿姆斯特朗在給《商業內幕》的一封電子郵件中補充說,這些殖民地的容量構成了一個倫理學問題。“無論這些殖民計劃多麼成功,值得記住的是,目前活着的絕大多數人類都將留在地球上。” 他寫道,“這強調了我們是多麼需要照顧好地球。”貝索斯也贊同這種觀點。
移民的想法建立在地球已經死了的前提下。當人類已經污染了地球太多,就需要一個備份生存計劃。如果這是人類的備份計劃,選擇誰去是一個艱難的倫理問題,而且這個問題大概率將由少數的美國億萬富翁決斷。
莫法特的觀點更像是宿命論。“作爲一個物種,我們必須要這樣做。我們遲早要把這個星球葬送掉,所以還不如選擇去火星,”他說道。
平克特則表示:“如果要在埃隆-馬斯克做太空計劃和給自己買遊艇之間做出選擇,前者絕對是更好的。”
(來源:亞太日報 APD News)