太空殖民计划（殖民太空不再是梦想吗）

殖民空间不再是科幻小说中的东西。似乎第一批将生活在另一个世界的人类已经在地球上诞生了。对这些先驱者来说，这次探险将是终极太空露营。他们必须带上他们需要的一切，包括食物、住所和饮用水。在地球上，至少我们不需要佩戴呼吸氧气，但是一旦进入太空，我们也必须带上氧气。

科幻电视剧《无垠》中的场景设定在200年后的未来:人类在月球和火星上建立了定居点，并开始在小行星带建立殖民地。我们想殖民小行星带的原因有很多，但最主要的原因是采矿。地球上的贵金属往往埋藏在地下，小行星表面有大量的贵金属，如金、钯等。但除了收集丰富的矿藏，这些小行星还可以作为科学研究的前哨。

小行星带位于火星和木星之间，也围绕太阳运行。它们被认为是一颗行星的遗迹。虽然小行星带是小行星的主要来源，但在整个太阳系中也可以发现小行星。它们有三种基本类型，即岩石小行星、碳小行星和金属星。它们大小不一，从直径几百米到一栋房子那么大。行星资源和深空工业已经投资了小行星采矿，他们可能在2025年前开始采矿。然而，在小行星上建立定居点比采矿复杂得多。

主要挑战之一将是辐射对定居点的影响。殖民者会受到太阳辐射、木星辐射带和更多宇宙射线的影响。哈佛史密森天体物理中心的马丁&米德多特；马丁·埃尔维斯解释道:宇宙射线是高能粒子，主要由质子或高能原子核组成。它们直接穿过你的身体，对你做坏事。在地球上，我们的大气层会吸收最危险的射线，太空定居点也需要类似的屏障。厚厚的一层水或冰可以提供保护，但它必须有几米厚。& rdquo

与辐射类似，长期暴露在零重力或微重力环境下对人体是有害的。Katie ·，北卡罗来纳州立大学助理教授兼天体物理学家；凯蒂·麦克说:国际空间站上的宇航员每天都要用阻力机锻炼两个小时，但长时间生活在失重状态下还是会导致健康问题。& rdquo小行星上的任何长期生命都需要某种形式的人工重力来缓解这种影响，这可能通过旋转整个结构来实现。

此外，太空殖民还需要某种形式的发电。大多数探测器和卫星依靠太阳能电池板供电，但这种方法对小行星上的定居点可能不是那么有效。科幻作家、美国前宇航员阿拉斯泰尔& middot雷诺德说:& ldquo当你离太阳越远时。平方反比定律。就会生效。如果你离太阳的距离是现在的两倍，那么你在特定区域收集的能量只有原来的1/4。当你穿越火星轨道进入木星和土星时，你必须建造一个足够大的收集区来利用太阳能，但我认为这不是一个大问题。& rdquo

建立人类定居点的理想小行星是碳小行星，因为它们通常含有10%的水。哈佛史密森天体物理中心的马丁&米德多特；猫王说:& ldquo水在太空中很常见，因为它是宇宙中最常见的元素。水也可以分解成氧气和氢气，让你呼吸氧气。这颗小行星需要至少100米厚才能提供足够的辐射防护。& rdquo

人类定居点可以被埋在小行星表面之下，这将提供辐射屏蔽。然而，在小行星上采矿和挖掘比看起来更困难。雷诺德解释道:& ldquo很多小行星我们认为是非常松散的碎石堆，没有任何完整的内部结构。它们不是巨石，而是靠自身引力聚集起来的更巨大的气泡或沙砾。& rdquo

这种物质一致性的缺乏也意味着任何旋转小行星的尝试(在小行星内部人为产生引力)都会使其受到额外的力的影响，并可能导致其解体。因此，需要某种机制来提高小行星的耐用性。Katie ·，北卡罗来纳州立大学助理教授兼天体物理学家；迈克说:& ldquo你必须在不破坏结构完整性的情况下清空它，然后旋转它，同时保证旋转不会对剩余的结构造成太大的压力。& rdquo

一个建议是在小行星周围建立一个金属网或笼子，以防止它解体。乍一看，这并不像看起来那么令人望而生畏，因为小行星带中存在大量金属小行星，它们拥有构建金属网的必要材料。

小行星定居点面临的许多挑战与拟议中的月球基地相似。除了重力，唯一的区别就是距离。月球和国际空间站距离比较近。月球与地球最近点只有36.1万公里，国际空间站正好在地球大气层内部。另一方面，小行星带与地球的距离约为2.56亿公里。任何小行星聚居地都必须是一个封闭的生态系统，能够自我维持，因为来自地球的支持将是极其有限的。

哈佛史密森天体物理中心的马丁&米德多特；猫王说:& ldquo来回可能要几个月，所以如果遇到紧急情况，一定要在小行星上处理。另外，你需要很多人。你不能就这样拿走& lsquo星际迷航& rsquo类似《去那里》里的复制者。甚至向地球发送信息也需要一个小时。

在小行星上建立定居点在技术上是可行的，但也带来了巨大的工程挑战。更有可能的是，人们使用自动系统和无人机在小行星上进行远程采矿作业。支持这一计划的一个原因是，我们可以在火星上建立一个基地，以协调小行星采矿系统。Katie ·，北卡罗来纳州立大学助理教授兼天体物理学家；迈克说:& ldquo就引力而言，火星和月球更宜居，现有的地下隧道可用于防辐射。& rdquo

目前有6颗卫星可用于空间通信，空间环境也经过了仔细研究。一些小行星以椭圆轨道绕太阳运行，它们的路径靠近地球和火星。它们可以被掏空，用作运输工具，同时保护宇航员免受辐射，减少对燃料的需求。猫王说:& ldquo我们已经知道，使用预期的技术，在几年内将十几颗或更多的小行星推入这些轨道是很容易的。& rdquo

还有在火卫一上建造太空港的提议，火卫一曾被认定为小行星。这个太空港可以作为以后定居火星的跳板。虽然行星是人类基地的首选，但由于其引力和大气层的保护，我们也可以在小行星上建立殖民地。然而，它们不是特别舒适的居住地，但它们的好处将远远超过令人生畏的挑战。

关键是这颗红色星球有着浓密的二氧化碳大气层，似乎拥有我们维持殖民地运转所必需的自然资源。有了二氧化碳，就可以提取氧气来制造燃料。同时，大气中有水蒸气，极地有冰盖，土壤表层有矿物质和各种化合物，可以供我们在火星上建立殖民地。