分享

有固体表面,还有水利资源,太阳系内,它是唯1可大量殖民的星球

 华笺流香 2021-04-01

一旦科学插上幻想的翅膀,它就能赢得胜利。——法拉第

》保持对自然深刻的好奇心和探索欲望,人类社会文明才不会僵化死亡。

上世纪60年代,美国生态学家约翰考恩做过一个著名的生态实验,有时候也被称为老鼠乌托邦实验。

4对老鼠被封闭在一个食物供给充足的环境中,理论上这个环境可以容纳3800只老鼠,供水可以满足9000只老鼠水供应,食物可以满足6000只老鼠。

最开始的时候,老鼠在里面快乐的繁殖,行为完全正常。由于没有天敌,老鼠的数量增长的很快。一年零10个月之后,老鼠的数量达到了巅峰,2000多只。

             

虽然食物供给充足,但是由于过高的种群密度,这些老鼠失去了任何欲望。所有的老鼠都待在原地,彼此之间没有互动。公鼠和母鼠之间的交配停止,老鼠的数量随后下降。4年05个月的时候实验结束,环境中剩下了不到30只没有任何繁殖能力的老年老鼠,老鼠社会完全崩溃。

这个实验提醒我们一个可怕的事实:在封闭的环境中,过高的人口密度会让人丧失交往的能力和探索的欲望,从而导致社会的热寂,最后摧毁社会。

封闭与开放是相对的,对于古时的人类来说,地球辽阔无边。所以古人的创造力和智慧,绝不比现代人差。

由于科学技术的发展,人口的不断的增加,地球村越来越小。为了让地球文明不陷入热寂状态,对自然保持深刻的好奇心和探索欲望,是维持文明的进步,不断向高阶迈进的唯一推动力。

             

星际殖民是人类避免社会僵化的最好方式。但是,星际殖民,需要面对严酷的外界生存条件。人类在外星殖民地生存,短期只需要氧气、水、食物、能源 ,长期生存需要廉价能源以及廉价的建筑材料。

在整个太阳系内,除地球以外,没有任何一个星球能100%满足。但是,最接近满足于星际殖民条件的,有几个候选,其中最佳之一是欧罗巴2。

》欧罗巴2是木星的第2颗卫星。外表是一个冰壳,冰壳下面有液态海洋,海洋下面有一个岩石的核心。

             

欧罗巴2的直径是3138公里,表面重力加速度1.3米每秒。

欧罗巴2上有从冰壳下喷出来的羽状喷泉,这是冰壳下面的液态水喷出地表后,在稀薄空气中冷却形成的。这同时表明,欧罗巴2号的岩石核心有放射性衰变,其缓慢散发的热量可以把下层的冰融化成水。

除此以外,由于受木星引力的影响,潮汐力对于星体的挤压,也会引起内部发热。

总之一句话,木卫2厚厚的冰壳下面,存在着大量的水。

             

根据科学家估算,欧罗巴2上的冰壳厚50公里,下层的水体厚度是100公里左右。在冰壳的裂隙处,水喷出形成喷泉,喷射高度可以达到200公里。

》水存在的最大好处,除了作为生命的必须物质以外,就是电解以后可以产生氧气和氢气。

而氧气甚至比氢还要重要,氢虽然可以作为火箭燃料,而氧元素不仅能作为火箭燃料的氧化剂,还是人类生存必须的元素。

氧气是大规模殖民所必需的,拓展一个大规模的基地,不可能所有的氧气都要从地球搬运。

             

在2050年之前,即使热核聚变不能实现,普通的裂变装置也可以为未来的太空基地提供初期的能源。

》有液态水,而且是高速流动的液态水。这将给未来的宇航基地带来一种前所未有的能源,而这种能源在整个太阳系内可能只有在土卫2和地球上有。这种能源就是水利和水利发电。

水力发电最大的优势,就是发电机组只需要涡轮机和电机就可以。在所有的发电形式里面,水利发电是效率最高、故障最少的发电形式,也是单位重量功率最大、最廉价的发电形式。可在小的体积之内做到上百万千瓦的发电功率。

             

早期的水利开发,可以从羽状喷泉深层输水管道引流。从本质上说,这些水利能来源于岩石核心发热和潮汐能,几乎是取之不尽用之不竭的。

那么欧罗巴2号上的水利能有多大呢?我们从欧罗巴2号上的喷泉的喷射高度可以达到200公里,简单估算一下其水的喷射速度大约为500米每秒,已经达到了超音速级别。

如果有一条直径一米的压力管道,把有压水引入水轮机的话,即使按50%的效率,其输出功率也会高达300万千瓦。这是多么惊人的能源。

             

大亚湾核电站总装机为600万千瓦,占地面积高达10平方公里。

很可能地球上的金属材料,无法承受如此高的功率输出。因此不得不降压和降低功率使用。即便如此,利用欧罗巴2内部深层的水压建造大型的水利发电站,其成本远远低于任何能源供给方案。一旦有了海量廉价的能源,一切都不是问题。

只要几台水力涡轮机和发电机,以及一套管道系统,就能完成功率是上千万千瓦的电站。

在外星球上千万千瓦的电站,至少能支持1万人的殖民。而殖民地需要的建筑材料也可以就地取材。

》低温让冰块成为最佳建筑材料,不管在地下还是在地表,都可以进行大规模的建设。

             

人类只需要从地球上携带轻质的发泡保温材料,以及少量的金属部件,可以建设庞大的基地群。

根据NASA最新的研究表明,木卫2表面可能会有粘土。图像上看到的棕红色轨迹很可能就是粘土的痕迹。这些粘土可能来自于木卫2深层内部的火山喷发。

有了土壤,植物就可以繁衍生长。虽然达不到阳光普照,田园牧歌的水平。但是,有充足的能源供给,在冰壳穹顶下建造大规模的农业生产基地,也不是什么问题。

》作为未来宇航开发,在人类仍然依靠化学火箭做动力的情况下,能够抵达的区域基本上在土星和金星之间。

欧罗巴2作为宇航开发的大规模基地,可以大量补给太空船所需要的各种物资。尤其是急需的淡水和食物以及化学燃料。

             

在太阳系内所有的星球里面,唯一能够建设自持基地的,可能只有两处。其中一处是金星高层的大气,那里有丰富的二氧化碳,充足的阳光,以及25度左右的气温和一个大气压,有高产农业开发的潜力。

除此以外就是木卫二,然而木卫二的固体表面,可以支持最大规模的开发。

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多