最近聽到越來越多的人在談太空移民，月球移民、火星移民，或者是移民到人造的太空城裏麵去。特別是很多人都期盼著SpaceX公司的星艦飛船試驗早日成功。到那時，它就可以搭載著100人飛往火星，並陸續將上千人運往那裏，建立火星城市。作為(wei) 從(cong) 事空間科學和航天工程的業(ye) 內(nei) 人士，我們(men) 不禁要問，這可能嗎？如果不可能為(wei) 什麽(me) 有那麽(me) 多人相信呢？

《太空旅遊》，吳季著，科學出版社2021年4月出版。

    太空移民話題再引關(guan) 注

    曾幾何時，在阿波羅載人登月計劃成功實施的那些年裏，太空移民也是非常熱門的話題。甚至很多人，包括業(ye) 內(nei) 人士都相信，人類將會(hui) 在10年之內(nei) ，實現把人送上火星。然而50年過去了，人類仍然隻是停留在運行於(yu) 400公裏高的近地軌道空間站上，沒有向更遠的深空邁出半步。

    究其原因，就是當時實施阿波羅計劃的政治需求沒有了。沒有了需求就沒有人投錢，沒有錢，就不會(hui) 有後續的計劃了。那為(wei) 什麽(me) 現在太空移民的願望又回來了，而且似乎好像也有錢了呢？這是因為(wei) 2000年以後，國際上商業(ye) 航天出現了大發展，如SpaceX、藍色起源、維珍銀河，以及我們(men) 國家也開始出現大量的商業(ye) 航天公司。進入近地軌道的成本，已經從(cong) 每公斤數萬(wan) 美元降到了數千美元，而且還將會(hui) 繼續下降。人類走出地球搖籃，甚至太空移民的話題就又開始引起人們(men) 的關(guan) 注了。

    人類真的需要到太空移民嗎

    但是，如果我們(men) 仔細想一想，我們(men) 真的需要移民到太空中去嗎？

    先說說月球。月球是地球的近鄰，也是我們(men) 的天然衛星，從(cong) 地球飛往月球隻需幾天的時間。但月球是一個(ge) 數億(yi) 年、甚至十數億(yi) 年都沒有地質活動、沉寂荒涼的天體(ti) 。在月球上沒有大氣，白天在日光下溫度可高達150℃，夜間溫度又會(hui) 下降到-170℃。而且其自旋極其緩慢，月球上白天和黑夜都會(hui) 長達14個(ge) 地球日。由於(yu) 沒有大氣，月麵上有極高的真空度。人在上麵必須穿著具有生命維持係統的宇航服，或者待在充滿一個(ge) 地球大氣壓的密封艙內(nei) 。如果人類移民到月球上，則要生活在充滿一個(ge) 大氣壓的密封室內(nei) 環境中，活動空間必然受到限製。灰色的月壤看上去很細膩，但都是由非常微小的像碎玻璃一樣堅硬的岩石顆粒組成的，裏麵沒有水、沒有有機物，即使在密封艙內(nei) ，如果不進行改造，也無法種植植物。因此，移民月球的人，無法就地生產(chan) 、自給自足地維持生命延續的生活必需品，必須從(cong) 地球持續地運送上去，直到它們(men) 足夠在月麵上循環利用為(wei) 止。

    火星上的自然條件要比月球好得多。但是飛往火星最短也需要6個(ge) 月的時間，且大約每26個(ge) 月才有一次飛往火星的窗口。火星的晝夜時長與(yu) 地球非常相似，但需每2個(ge) 地球年，才圍繞太陽轉一圈。火星表麵上有1/3的地球重力，但大氣密度隻有地球的1%左右，且成分主要為(wei) 二氧化碳，幾乎沒有氧氣。在比較低窪的山穀裏，到正午時溫度也許可以到達0℃上，但是夜裏的溫度要下降到零下70℃。因此人類在火星表麵也需要穿保持內(nei) 部壓力的保溫宇航服，帶氧氣罩。火星上的土壤要更接近地球，但幹燥無水，如果想種植植物，也要在密封艙內(nei) ，至少開始時是必須的。總之，火星上的人類移民雖然比在月球上生活稍容易一些，但也不可避免地要建設密封艙作為(wei) 生活設施，也無法從(cong) 一開始就能自給自足地就地生產(chan) 食物和基本生活物資，所有需求都要從(cong) 地球上帶去，那誰來支付這些巨額費用呢？

    從(cong) 太空旅遊到太空移民

    看來，即使不討論動機問題，成本和可持續的運行費用問題，仍然是太空移民最主要的障礙。解決(jue) 這個(ge) 問題的方案隻有一個(ge) ，那就是在太空移民之前首先要把太空旅遊搞起來。因為(wei) 這是介於(yu) 政府載人航天探索計劃與(yu) 人類真正實現太空移民之間一個(ge) 跳不過去的階段。

    有人可能會(hui) 問從(cong) 2001年到2009年不是已經有7個(ge) 太空旅遊者到國際空間站去過了嗎？今年馬上也將會(hui) 有另外3個(ge) 太空旅遊者訪問國際空間站。這不就是太空旅遊嗎？應該說，這些他們(men) 更願意稱自己為(wei) 自費航天員的太空旅遊，僅(jin) 僅(jin) 是人類實現太空旅遊的前奏，目前這些活動還是不可持續的，因為(wei) 費用遠沒有做到一般遊客可以支付得起的程度。2001年，第一個(ge) 太空遊客丹尼斯·蒂托向國際空間站支付了2000萬(wan) 美元的費用，而現在這個(ge) 費用已經漲到了5700萬(wan) 美元。這裏最主要的原因是因為(wei) 國際空間站仍然是由政府航天經費建造和運行的。如果從(cong) 火箭、飛船、到軌道太空旅館，都是商業(ye) 航天公司開發、建造和運行的，其成本將會(hui) 下降很多。因此，真正的太空旅遊時代還沒有到來。但是伴隨著商業(ye) 航天或叫新航天的快速發展，新一輪的真正的太空旅遊將會(hui) 很快就會(hui) 出現在大家麵前。從(cong) 僅(jin) 僅(jin) 在太空停留幾分鍾的臨(lin) 近空間太空旅遊開始，到近地軌道的太空旅遊和太空旅館，再到月球環繞旅遊，直到能夠到達月麵的旅遊，以及月球旅店。

    《太空旅遊》就是一本全麵闡述太空旅遊目的意義(yi) 、技術方案、成本和市場分析、風險及其規避措施，以及旅遊的內(nei) 容設計的科學普及和討論其發展的專(zhuan) 著。從(cong) 中大家可以看出，在目前階段，讓大量的人不斷地來往於(yu) 地球和太空之間，特別是地、月之間，比直接將人類殖民到外星球天體(ti) 上要重要的多也可行的多，而且是必須先於(yu) 太空移民的人類發展階段。這不但是因為(wei) 人類的觀念需要通過大量的人來往於(yu) 地球和太空之間而產(chan) 生變化，還因為(wei) 這樣大規模的太空旅遊經濟，可以為(wei) 未來的太空移民奠定基礎。最主要的，是因為(wei) 它是可持續的，不是有去無回，而是不斷地往返，有越來越多的人參與(yu) 進來，從(cong) 而推動地球到太空的運輸成本不斷地下降。因此，隻有在實現了如此大規模的人類來往於(yu) 地球和太空之間以後，才能夠有足夠的經濟力量和市場規模來支持真正的太空移民。

    （作者係中國空間科學學會(hui) 理事長、中國科學院國家空間科學中心原主任）

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