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科学家制定火星殖民计划

探索建立火星殖民基地的开创性计划,为人类在红色星球上可持续的生活铺平道路。

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拟议的火星基地的艺术家插图。图片来源:Claudio Leonardi/EPFL

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建立基地殖民火星并成为星际物种的想法已经讨论了几十年,但行动寥寥无几。然而,现在至少有了一个计划。

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9月10日,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员详细阐述了一项在火星上创建可持续研究设施的分步指南。他们的具体计划概述了我们将如何到达那里,安营扎寨,并创造一个长期宜居的环境。通过采用这一战略,研究人员最终可以开始规划人类期待已久的红色星球之旅。

但与任何重大项目一样,它需要数年才能实现,所以现在制定战略可能会为在未来几十年内完成它铺平道路。

地点,地点,地点

建造殖民地的第一步,当然是弄清楚哪里有最好的生存机会。对于火星,研究人员将目光投向了该行星的极地,那里含有经过数千年积累的冰层。这些冰层被认为含有大量的水冰,可以被提取并转化为液态水。

极地还蕴藏着其他自然资源,如二氧化碳、铁、铝、硅和硫磺,可以用来制造玻璃、砖和塑料等物品。只要稍加努力,他们甚至可以使用该行星的氢和甲醇来制造燃料。

然而,这些资源或适宜居住的环境都不会立即可用,因此,研究人员建议不要鲁莽地将人类送往第一次任务,而是派遣一支机器人舰队开始建造设施。

建造火星基地营

他们设计的基地由三个单元组成:一个中央核心、三个环绕式舱体和一个巨大的拱形穹顶。中央核心高41英尺(12.5米),直径16英尺(5米),将作为船员的小型但足够的生活区。

环绕中央核心的三个舱体将作为气闸——连接核心与火星表面的通道,并最大程度地减少两者之间的气压变化。最后,一个巨大的聚乙烯纤维穹顶,覆盖着16英尺(5米)厚的冰层,将包围整个基地。除了为船员提供额外的活动空间外,该穹顶还将充当巨大的辐射屏蔽层,并有助于进一步调节气压。

无尽的火星夏日

一旦机器人勘察了场地并为人类创造了一个安全的地方,一个六人乘组将开始他们的红色星球之旅。这最好在极地夏季进行,届时船员可以享受288天的连续火星阳光。他们显然需要携带大量的必需品来度过漫长的夏季,例如不易腐烂的食物、电池以及可以将火星的天然元素(如钍)转化为能源的反应堆。

在基地生活大约九个月后,船员将返回家园——这将标志着首次载人往返火星任务。

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一架起重机系统悬停在火星上空的艺术家插图。(图片来源:洛桑联邦理工学院)

洛桑联邦理工学院

一架起重机系统悬停在火星上空的艺术家插图。(图片来源:洛桑联邦理工学院)

但创新不止于此。第二次任务将携带一个起重机系统,该系统设计用于绕行星轨道运行,并将材料从航天器运送到研究基地。每台可重复使用的起重机都能够卸载来自六次不同任务的设备,从而简化殖民进程,并减轻船员的大量工作。

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在纸面上,建造火星研究基地的计划听起来很完美,但并非没有挫折。建造这样的基地需要大约110公吨的设备,而我们目前还没有能够运载如此重载的火箭。由于这是一个庞大的项目,不可避免会出现意外的障碍,可能导致计划中断或严重延迟。但无论如何,拥有一个详细的战略是朝着正确方向迈出的一步,远胜于坐着空想火星生活。

有关EPFL计划的更多详细信息,请密切关注他们即将发表在《Acta Astronautica》上的完整研究论文。

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