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我们太阳系七大最佳旅行目的地——以及如何葬身于此

探索殖民火星的危险,从有毒的高氯酸盐到辐射暴露的风险。火星值得冒这些危险吗?

作者:John Wenz
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(图片来源:Thinkstock: Cemil Adakale/Hemera (地球), EddToro/Shutterstock (宇航员)) 在备受赞誉的电视节目《太空无垠》中,人类已经扩散到太阳系。火星和地球是相互敌对的宿敌,而谷神星的定居者则处于两者之间。甚至有一些公司在外太阳系区域也有定居者。尽管《太空无垠》的世界充满奇幻色彩,但你未必想生活在其中。然而,这个节目依然迎合了我们那些渴望探索最后边疆的梦想。但现实中等待你超越地球的,远比节目中描绘的危险得多。即使你能够穿越星际辐射,你仍然会面临无数危险,而且这些危险在你着陆后也不会停止。以下是我们殖民梦想中的一些地方,它们最终可能会变成噩梦。

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宇航员吉恩·塞尔南身上覆盖着月尘。(图片来源:NASA)

月球

月球很近——近得令人垂涎——我们确实已经在上面留下了足迹。但当阿波罗宇航员穿着沾满月尘的宇航服返回地球时,每位登月者都出现了相同的症状:打喷嚏、喘息、喉咙痛和鼻塞。似乎他们都对月球过敏。根据欧洲航天局最近发布的一份新闻稿,阿波罗17号乘员哈里森·施密特称之为“月球花粉热”。主要罪魁祸首是硅酸盐——一组硅/氧化合物。这些化合物在地球上的火山灰中引起了所有这些症状,而月球上遍布着这种物质。但由于月球上没有氧气,表面的硅酸盐不会被侵蚀,这使得它们更加危险:它们比地球上的同类物质更容易嵌入和损伤肺组织。这不仅对月球探索者的身体构成威胁,还会磨损他们的设备和宇航服。所以想想看:你每天都置身于这些讨厌的硅酸盐之中。你把它带到哪里都跟着你。它在你的设备里。它在你的衣服上。慢慢地,你吸入的量越来越多。石英矿工有患上尘肺病的已知病例,这种疾病会导致永久性肺损伤。在某些情况下,受影响者可能会因疾病并发症而死亡。

重复斜坡纹理是在这个陨石坑某些部分看到的沟渠状特征。行星科学家认为它们是由水与高氯酸盐混合形成的。(图片来源:NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)

火星

是的,这颗红色星球上确实有水。火星上奇特且备受争议的“重复斜坡纹理”已经证明了这一点。但这些沟渠状特征是少量水与大量高氯酸盐(一种氯化物)混合形成的。这对人类来说是极其危险的。它们是地球上工业场所被列入美国环保局超级基金场地名单的原因。食盐——氯化钠——是一种无毒物质。但高氯酸盐主要由碳、氧和氯组成,这些元素通常无法稳定氯对地球生命的有毒作用。相反,你会得到一种有害的盐,它会损害甲状腺功能,降低骨髓生成,并损伤肺组织。高氯酸盐也很容易进入饮用水和食物,这很糟糕,例如,如果你想在火星土壤中种植土豆。暴露在高氯酸盐等火星环境下的微生物在暴露后不久就死亡了。阳光似乎也会催化高氯酸盐。换句话说,即使在有氧环境中,它们也可能成为环境危害。这给高氯酸盐缓慢渗入你的系统提供了很多途径。由于缺乏磁场和稀薄的大气层,火星本身就存在增加的辐射风险。但世界上所有的辐射防护可能都无法让你准备好应对一种有害化学物质污染你在这颗干旱星球上仅有的饮用水。或者它可能会进入你的肺部,让你因窒息而缓慢死亡。高氯酸盐相关的死亡中有很大一部分源于甲状腺功能障碍,因为它会诱发格雷夫斯病。与它共存并不好。而且它遍布火星。

木星的强烈辐射可能会杀死欧罗巴表面的任何生命形式。(图片来源:NASA/JPL-Caltech)

欧罗巴

可怜的欧罗巴本身并不会故意要杀死你。毕竟,它是一个巨大的海洋世界,似乎蕴藏着生命,只是等待我们去发现。在厚厚的冰层下,它似乎拥有生命所需的一切。问题在于欧罗巴的地理位置:它牢牢地位于木星的辐射带内。木卫一和欧罗巴饱受致命辐射的轰炸。未来的欧罗巴快船任务甚至避免直接绕欧罗巴运行,以延长飞船的寿命。如果你降落在欧罗巴的表面,辐射剂量会在几天内杀死你——以及其他任何东西。然而,冰壳足够厚,可能可以保护下方的生命。我们永远无法与之打招呼。也许这就是为什么任何太阳系深空人类探索计划都旨在登陆木卫三,木星的四大卫星中最大的一颗。它受到的木星磁层暴露非常少。

泰坦

左图为惠更斯着陆器拍摄的泰坦表面,显示出与地球惊人相似的河石。(图片来源:NASA/JPL/ESA/University of Arizona and S.M. Matheson) 泰坦是一个如此诱人的地方。这颗行星大小的土星卫星看起来非常像早期的地球。它有浓厚的大气层——是已知唯一拥有如此稠密大气层的卫星——并且表面有液态物质。但它全是碳氢化合物。水在哪里?如果你成功登陆泰坦表面,你周围的水已经变成了石头,被严寒冻结。而雨滴实际上是一种与汽油非常相似的化学物质。尽管泰坦的大气压力比地球高,但实际的碳氢化合物湖泊太稀薄,无法有效地游泳。哦,而且到处都是泥泞。然而,如果你在泰坦上挖掘——非常非常深——你可能会发现一个地下海洋。这意味着泰坦有两个海洋,它们彼此隔绝,一个在表面,另一个在深处。这也可能意味着泰坦有两个生物圈,因为理论上,使用氰化乙烯作为细胞壁的奇特氮基生命形式可能存在于碳氢化合物湖泊中。如果你将太阳系所有潜在宜居的地方加在一起,氮生命将是最外星的。泰坦不像火星或月球那样有特定的致死方式。但它也不是一个你想去的地方。除了向下挖掘或使用碳氢化合物作为燃料跳到下一个岩石上,生存资源并不多。目前还是留给探测器吧。

宇航员格奥尔基·多布罗沃尔斯基、弗拉季斯拉夫·沃尔科夫和维克托·帕特萨耶夫在联盟11号飞船上牺牲。(图片来源:Wikimedia Commons)

外太空

1971年6月,联盟11号飞船在成为人类首个空间站任务后,与三名宇航员一起返回地球。令俄航天局震惊的是,他们在飞船内发现了牺牲的宇航员。试图复苏他们的尝试均未成功。他们暴露在太空的真空中。任何理智正常的宇航员都不会故意走出气闸舱,至少,这并非总能保证。联盟11号乘员的遭遇很好地对比了太空暴露的现实与虚构。不,你不会爆炸。相反,你肺部的空气会迅速被抽走,导致窒息。宇航员的官方死因是脑出血,因为他们的身体迅速被剥夺了氧气。他们也不是立即死亡——他们可能在痛苦中挣扎了一分钟,因为与压力相关的乳酸水平极高。事故发生后,宇航员配备了加压宇航服。虽然其他太空乘员在任务过程中也牺牲了,但联盟11号乘员仍然是唯一因暴露于真空而牺牲的乘员。所以,呃,确保你的飞船绝对密封。

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恩刻拉多斯的低重力帮助其喷泉喷射到月球表面之上。同样的重力可能对宇航员来说很危险。(图片来源:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

恩刻拉多斯

恩刻拉多斯主要是水,这对那里的任何生命来说都很棒。最大的障碍是它的重力。在恩刻拉多斯上,相当于在地球上跳一下,可能会将你弹射到140英尺(约43米)的高空。在其南极,恩刻拉多斯的海水可以接触到,那里的冰水蒸气喷射高达100英里(约161公里),速度为每小时1304英里(约2100公里)。是什么导致了这些强烈的喷射?土星的潮汐力。这可能导致下方海洋出现相当剧烈的波浪。想象一下,你试图在剧烈的波浪中驾驶潜艇,同时还可能被卷入喷射事件。当然,你在恩刻拉多斯跳跃时,可能有一个缓慢的下降过程,但如果不是刚好达到逃逸速度就被抛射出去,你可能会重重地摔回恩刻拉多斯的冰壳上。很疼。它可能是一个不错的补给地点,但可能不是定居的最佳地点。

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《太空无垠》中的“贝尔特人”可能明智地选择殖民谷神星。(图片来源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

谷神星

让我们来“实际”分析一下。实际上……《太空无垠》中的贝尔特人可能过得最好。谷神星曾经是一个水世界,后来冻结了,只留下零星的液态水。但它主要是一个冰球矮行星,覆盖着一层薄薄的尘埃。从这些海洋的残迹中可以看到盐层。与火星上的盐不同,它们不是有毒的高氯酸盐,而是硫酸镁。这种化合物对人类完全无毒。你可能已经在其中浸泡过疲惫的身体,或者以泻盐的形式服用过它。而且,小行星带比《星球大战》中所描绘的要稀疏得多。虽然谷神星表面确实显示出它并非一帆风顺,但如今小行星带中的小行星平均距离约600,000英里(约940,000公里)。当然,缺乏大气层(谷神星上大部分“大气”区域是短暂的,围绕着升华的冰)和磁场会让你无法抵御太空的严酷辐射,但这一点与月球和火星相同。最大的障碍之一可能是谷神星上氨气的存在。总的来说,氨气的危险可能比我们讨论过的其他一些危险要小,但很难将氨气与水分开,接触它会严重刺激你的呼吸系统。所以它可能不适合生存,但肯定不像火星或月球那样想置你于死地。

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