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专家称移居太空可能性越来越高 火星或成首选

 lantingren 2013-05-06

专家称移居太空可能性越来越高 火星或成首选

  • http://www.huanqiu.com
  • 2013-05-06 08:32
  • 科技日报
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摘要:世界各国纷纷提出了雄心勃勃的太空移民计划,打算在其他星球上打造人类的第二家园。

  第一是心理问题。因为即使研制出重型火箭,飞船的体积也不可能无限扩大,飞行乘组的几个人要在狭小的飞船空间里度过500多天,必然会产生心理问题。

  第二是辐射问题。众所周知,地球强大的磁场是保护人类免遭外太空各种致命辐射的生死屏障,因此当飞行器在地球轨道飞行时,地球磁场能够为其屏蔽掉大量辐射,但是如果长时间在宇宙空间飞行,远离地球,就会面临很严重的辐射问题。科学家曾经考虑采取被动防御辐射和主动防御辐射。被动防御辐射就是加厚飞船的舱壁,但这样做又会加重运载负担;主动防御辐射就是通过技术在飞船周围产生人工强磁场,使射向飞船的辐射粒子偏离,但是这种方法在技术上又太复杂,难以实现。所以,对于防辐射屏蔽技术还需进一步攻关。

  第三是失重问题。长期在太空飞行,人体一直处于失重状态会对健康产生很大影响,造成肌肉萎缩、骨骼脱钙、心血管受损等。科学家曾设想通过人造重力减轻长期失重对身体的影响,但是也由于技术复杂、成本高昂难以实施。

  解决方法:核动力火箭加小行星中转

  主持人:目前有没有解决这些问题的方法?

  庞之浩:针对这些难题科学家已经想出了几个解决的方法。

  由于长时间的宇宙航行意味着航天员要承受更多宇宙射线的辐射,伴随心理和生理上的问题,因此要实现太空移民最根本的方法就需要尽量缩短宇宙

  航行的时间,即研制出全新的推进系统。为此,科学家已提出采用核动力火箭或可变比冲磁等离子体火箭等代替常规火箭发射飞船。

  可变比冲磁等离子体火箭是利用无线电波电离加热推进剂,并用磁场加速产生的等离子体产生推力,它功率大、推力大、比冲高。一旦该火箭研制成功,利用其发射飞船,飞船只需一个月左右的时间就可以抵达火星,但是目前看来这个技术实现的难度非常大。

  因此现在核动力火箭的呼声比较高,一些大国包括美国、俄罗斯在内都将研究重心放在了核动力火箭身上。用核动力火箭发射飞船速度很快,可以大大减少飞船飞向火星的时间,利用目前的化学火箭发射飞船需要8个月左右的时间到达火星,而利用核动力火箭发射飞船则只需2个月甚至更短的时间抵达。

  此前,美国的“普罗米修斯计划”曾打算研制核动力飞船,但是核动力飞船会产生很强的核辐射,相当于航天员每天拍8次x光片。由于当时的技术难以解决这一问题,因此该计划被搁浅,现在随着技术的发展,核辐射的问题有可能得以解决。因此目前来看,核动力火箭以及核动力飞船,是人类到达火星或其他遥远类地行星的一个捷径。据美国媒体近日报道,美国科学家称,太阳和其他恒星的动力源——核聚变,将来可用于助推火箭,使航天员最快能够在30天内往返火星。当然如果想大规模的移民还需要研制出更先进的、成本更低、速度更快的运输系统,只有有了这样的运输系统,太空移民才可能实现。

  此外,科学家还提出可以先载人登陆小行星,然后以小行星作为中转站,再登陆火星或其他类地行星。虽然小行星上可能有水和矿藏,可以作为太空移民的中转站,但是它与地球的距离较远,因此,最近美国计划在今后10年内捕获一颗小行星,把它移动至近月球轨道,这也是人类为了登陆火星进行的一种尝试。

  建造新家:模拟地球环境循环利用资源

  主持人:在短期内把人类送上火星或其他类地行星后,下一步就要在星球上建造人类基地了,那么在建造基地时要考虑哪些问题?

  庞之浩:以建造火星基地为例,建造火星基地首先要考虑选址的问题,就像在地球上大多数人都居住在肥沃的平原地带,沙漠地区人迹罕至一样,由于火星沙尘暴很厉害,是地球12级台风强度的好几倍,而且持续时间较长,因此火星基地最好建在能够防沙尘暴、辐射或者有水的地方。应在火星的隐蔽处修建住宅,使用有效降低辐射的材料建造房屋。

  李竞:太空环境是一个充满微重力、高真空、宇宙高能粒子辐射、宇宙磁场等有害因素的综合体,这些因素显然对地球上的人和生物是有害的。因此要想移民火星或其他类地行星,就要在火星或其他类地行星上建立一个密闭的地球环境系统,在该系统内要有适宜的温度、湿度和压力等,使人类可以自由的生存其中。

  庞之浩:虽然火星基地可能是一个完全封闭的环境,但是人类始终都要从这个封闭的环境中走出来,因此航天服就显得至关重要。由于火星引力是地球的1/3,所以我们现在使用的地球轨道舱外航天服,在火星上都派不上用场。因为无论是我国的“飞天号”舱外航天服,还是俄罗斯的“海鹰号”舱外航天服重量都达到120千克,这样的航天服在火星上穿就会过重,导致航天员无法负荷,因此要研制出质量轻便,又能保证航天员安全的适合火星上使用的航天服。

  此外,还要尽可能的对火星上的资源进行利用。地球离火星很远,即使研制出了先进的运输工具,完全依靠从地球运送能源成本也将非常昂贵,因此最好能在火星上实现就地取材,并且打造再生式生命保障系统,让资源循环利用起来。

  李竞:我觉得有必要在地球和火星之间设立空间站作为火星基地的后勤。这个空间站的作用非常重要,可以大量储备物资和能源以备不时之需。目前,在太空运行的空间站共有10个,建设空间站的技术我们已经掌握。

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