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火星|人类的未来会是移民火星和星际旅行吗？

这是庐山面目的真面目第571篇原创内容 ， 2020年第80篇 。
本篇的主题关于人类的未来 。
长时间专业看书 ， 就是从一本好书到另一本好书的过程 。
华为公司顾问田涛在他的那本《我们为什么爱做企业家》（后续会分享）中 ， 推荐了一本用来打开视野、畅想未来的著作《人类的未来——移民火星、星际旅行、永生以及人类在地球之外的命运》（中信出版社2019年7月出版） ， 作者美籍日裔物理学家、超弦理论创始人之一加来道雄 。 这是一本非虚构类的科普著作 。
推荐这本书的人包括中科院院士、中国探月工程首席科学家欧阳自远 。
我花了三天三十个小时时间读完这本书 ， 已经不能用内心受到了触动来形容了 。
人类的未来一定不仅仅局限于地球 ， 因为那样是没有未来的 。
冷战之后 ， 国家对于太空的兴趣大幅下降了 。 而私人资本和企业家弥补了这样的缺憾 。
比如众所周知的特斯拉创始人埃隆·马斯克、亚马逊创始人杰夫·贝索斯 ， 以及不那么被人所知的维珍创始人理查德·布兰迪 ， 还有已经故去的微软联合创始人保罗·艾伦 。 他们共同的特点是有梦想、有能力、有大量的钱 。
贝索斯的目标是到月球 ， 为此成立了蓝色起源公司 ， 建造了自己的火箭系统新谢泼德号 。
马斯克的目标是到火星 ， 为此成立了太空探索技术公司（SpaceX） ， 建造了自己的战隼号火箭系统 。
布兰森也有自己的公司和火箭 。
就这三个人而言 ， 他们有自己的太空梦想 ， 并且把这样的梦想和商业结合在了一起 。 这就是卓越企业家的力量 。
贝索斯相对来说离商业更近一些 ， 亚马逊的主业是电商 ， 也许有一天可以率先提供配送到月球的网上购物 。 这一点阿里巴巴毫无竞争力 ， 菜鸟网络相比之下还是low很多 。 他希望在太空建造酒店、游乐场和移民地 ， 让两三百万人绕地球飞行 。
马斯克的目标是10万人移民火星 ， 这是他的人生使命 ， 更偏理想一些 。 从这个角度 ， 特斯拉只是马斯克实现移民火星目标的财务工具 。
布兰森从一开始就是无比疯狂的人 ， 曾冒生命危险坐热气球环游世界 ， 其实创业的经历比这还要惊险 ， 前段时间读过他的传记（后续分享他的故事） 。 他相对来说比亚马逊离自己的主营业务还近 ， 因为他有维珍大西洋航空公司 ， 从战略的角度只是飞的更远而已 。
就他们三个人而言 ， 有自己的太空梦想 ， 并且把这样的梦想和企业、商业结合在了一起 。 这就是卓越企业家的力量 。 他们推动着时代的进步 。
如果一个程序员有太空梦想 ， 恐怕只会开发一款让人上瘾的游戏吧 。
对大多数人而言 ， 太空梦只能在晚上睡觉的时候实现 。
但相信未来太空旅行一定会成为生活的一部分 。 单就商业来说 ， 这其中的潜力也是非常巨大的 。
很遗憾中国目前的企业家们 ， 还很少有关注这些前沿领域 ， 并以此作为自己使命的 。 当然 ， 华为应该算一家 ， 这本书就是华为顾问推荐的 。 一个顾问可以显示出一家公司的段位 。 大疆不知道未来会不会涉足 ， 他们现在的业务其实离星际旅行很近 。
月球基地
月球的南半球存在大量的冰 ， 可以转化为氧和氢 ， 而这恰好是火箭燃料的主要成分 。 这使得月球可以成为一个宇宙加油站 。
有了冰就等于有了水 。 不但可以饮用 ， 还可以建设小型农场 。
硅谷已经有企业家成立了一家名为“月球快车”的公司 ， 用来推进从月球采冰的准备工作 。 这家公司计划将一辆月球车送上月球 ， 系统地寻找冰矿场的存在 。
由于月球是几十亿年前从地球撕裂出去的 ， 所以化学成分和地球非常接近 ， 包括硅、氧和铁 。 科学家已经发现月球上存在具有显著经济意义的矿石 ， 例如稀土 。 不仅可以帮助其他国家摆脱目前对中国稀土的高度依赖 ， 更可以应对未来几十年即将出现的资源枯竭 。
此外还有铂 ， 这也是对电子工业非常重要的元素 ， 月球上也已经发现 ， 可能是古代小行星撞击后留下的 。
我们国家已经宣布2025年将把宇航员送上月球 ， 中国肯定不能缺席全球探索太空的伟大计划 。
现在有一个棘手的问题摆在人类面前 ， 月球采矿是否合法 ， 那里可以划界宣布主权吗？
如果在月球生活会怎么样 ， 有好消息也有坏消息 。
好消息是通讯没有问题 ， 因为无线电信号从月球到地球只需要几秒钟 ， 所以可以像在地球一样使用手机和互联网 ， 可以使用facebook和WeChat和地球的朋友们聊天 ， 在社交媒体刷屏直播月球生活 。 对于想找到世外桃源摆脱手机依赖的人来说 ， 显然月球还不够远 。
坏消息是需要适应非常多的改变 。
比如 ， 月球的一天相当于地球上一个月 ， 因为月球绝大多数地方都是两周白天两周黑夜 。
比如 ， 身材好的朋友去了月球要失望了 ， 你们很少有机会展现自己的身材 。 如果脱下厚重的宇航服 ， 不但会窒息 ， 你的血液会沸腾 ， 因为压力很小的原因沸点大幅下降 。 听起来好吓人的样子 。
再比如 ， 由于月球只有地球引力的六分之一 ， 所有的活动都需要重新适应 ， 哪怕最简单的走路 ， 相比于慢步走 ， 蹦也许更有效 。 当然你可以搬动比地球重六倍的重量 。 也正因为这个原因 ， 生活在月球上必须把运动作为真正意义上的生活方式 。 因为人类会因为引力的大幅降低 ， 而导致肌肉萎缩和骨量流失 。
还有就是辐射 ， 这有可能会严重增加患癌症的风险 。 当然会有办法规避辐射 ， 那就是在月球的熔岩洞穴挖一座地下的基地 。
随着科技的不断发展 ， 建设一座月球总部的难度在大幅下降 。 例如不用从地球运输大量的工程机械和大型设备 ， 而是通过3D打印 ， 由最初的宇航员在月球打印负责工程建设的设备和机器人 。 建筑材料可以从月球就地取材 。
相比于人满为患的地球 ， 月球的探险活动该多有吸引力 ， 因为从来没有人到达 。 而且由于低重力 ， 长途跋涉并不会感觉累 。
开采小行星
由于月球大部分是由和地球一样的矿物构成 ， 硅谷的企业家们还把目光放到了开采小行星上 。
太阳系上百万颗小行星 ， 也许就是数不清的财富之源 。
2012年一群企业家成立了一家名为行星资源的公司 ， 这个公司的业务是从小行星上提取贵重矿物并带回地球 。
这个雄心勃勃且有巨大潜在利润的计划听起来很冒险（不冒险就不是创业了） ， 得到了一群硅谷大佬的支持 ， 包括谷歌CEO拉里·佩奇、总裁艾瑞克·斯密特和大导演詹姆斯·卡梅隆 。 原来卡梅隆不止喜欢潜水——当爱好成为专业职业成为副业 。
从某种意义上讲 ， 小行星就是一座座在外太空飞行的金矿 。
例如 ， 2015年7月 ， 一颗小行星飞到了离地球100多万公里的距离 ， 大约是地月距离的4倍 。 这个小行星直径900米 ， 含有9000吨的铂 ， 价值5.4万亿美元 。
移民火星
目前为止 ， 移民火星这件事几乎靠埃隆·马斯克的一己之力 。 他计划在2024年开始实施 ， 我们拭目以待吧 。 他努力的目标之一 ， 是低成本实现 。 据说单次火星旅行的票价仅为20万美元 。 他会不会成为近代被载入史册的一个伟大人物？我想应该已经是了 。
除了埃隆·马斯克之外 ， 还有人和公司对火星感兴趣 。 比如波音 。 波音公司CEO米伦伯格曾说：我确信第一个踏上火星的人将会搭乘一艘波音火箭 。
波音擅长单次运送更重 ， 130吨 。 而马斯克的战隼号单次只能64吨 ， 但成本只有1000美元每镑 ， 要便宜得多 。
我们国家、俄罗斯和欧盟也都表示 ， 2040-2060年开展火星载人航天项目 。
区别在于 ， 马斯克是个人和商业行为 ， 其他国家目前都还是政府行为 。
作者认为 ， 未来十到二十年很可能可以实现登陆火星的梦想 。 这一天应该是人类历史上最伟大的时刻之一 。
火星之旅与到达月球不同之处在于 ， 单趟耗时9个月时间 。 这一过程中很大一个挑战是无聊 。 还好现代人早就开始习惯和适应无聊了 。
虽然仍然可以上网和聊天 ，但随着离火星越来越近 ， 无线电信号到达地球的时间需要24分钟 ， 已经实现不了即时通讯了 。
火星非常寒冷 ， 太阳落山后的温度可能降到零下127度 。
火星的引力比月球稍大 ， 大约是地球的三分之一 。 在这里生活同样需要常年运动以防止肌肉萎缩和骨量流失 。
火星的气压大约是地球的1% 。 所有球类运动轨迹都将发生根本改变 ， 喜欢运动的人们到了这里可以进行和地球完全不同的运动 。 地球上已经练就的运动能力到了这里完全失效 ， 比如乔丹再也难以实现超过50%的命中率了 。
火星的旅行会充满意外和惊险 。
火星最大的峡谷 ， 水手号峡谷 ， 蔓延超过3000公里 ， 远比美国的科罗拉多大峡谷更壮观 。
对登山爱好者来说 ， 火星也许是天堂 。 火星最大的山脉奥林匹斯山 ， 比珠穆朗玛峰高和宽2.5倍 。
一个意外的常识是 ， 我们现在了解火星表面远远多于地球表面 ， 因为地球表面大部分区域都被海水覆盖 ， 而火星没有海洋 。
等到人类建立火星基地之后 ， 就可以开始发挥想象力改造火星了 。 一个提到的改造是 ， 向火星大气注入氨和水蒸气来制造温室效应 。
在这个问题上 ， 作者认为马斯克的观点是离经叛道的 ， 在高空引爆氢弹来融化冰盖 。 然而这个想法在现有技术条件下却是可行的 。
如果可以融化冰盖 ， 有人类涉足的火星也会诞生出茫茫的海洋 。
纳米飞船、光帆和反物质
【火星|人类的未来会是移民火星和星际旅行吗？】就现在的技术而言 ， 人类的第一艘星际飞船可能不是载人飞船 ， 而是纳米飞船 ， 他们可能只有邮票那么大 。
霍金生前曾经支持一个突破摄星项目 。 该项目就是开发纳米飞船 。
纳米飞船包含摄像机、传感器、化学组件和太阳能电池 。
霍金认为 ， 我们可以在一代人的时间用100亿美金完成开发 。 这样的飞船以1000亿瓦的激光能量来驱动 ， 可以实现五分之一光速 ， 20年时间可以到达距离我们最近的恒星系统半人马座 。
纳米飞船以激光为动力 ， 就是激光帆 。
日本曾经在2010年完成了唯一一次成功将太阳帆送出地球轨道的尝试 。
纳米飞船可以完成化学火箭无法完成的任务 ， 因为化学火箭随着速度的加快 ， 需要的燃料呈指数级上升 。 而燃料的大部分能量是用于升举自身重量 。 这就变成了一个怪圈和死循环 。
如果我们可以将成千上万的纳米飞船送往太空 ， 是不是很类似地球大自然中的蒲公英 。
星际时代所有的问题 ， 其实都是能源问题 。
要实现更快速度的飞行 ， 就需要更高效率的能源 。 从这一点看 ， 能源企业未来任重道远 。 不过这一切好像不是现在的能源企业关心的 。
人类目前的能源水平 ， 想要实现星际旅行 ， 还是远远不够的 。
比如 ， 纳米飞船需要的激光束总功率1000亿千瓦 。 我们现在成本十亿美金的核电站 ， 只能产生百分之一的能量 ， 也就是10亿千瓦 。
在将来 ， 也许会考虑在月球安装一组激光炮 ， 这样可以减少地球大气层造成的60%能量损失 。 而月球的太阳能资源将为激光炮提供低成本的电能 。 这样看 ， 光伏的未来前景还大的很 。 只不过是在月球上建设 。
在这本书里 ， 我第一次知道了目前世界上最昂贵的物质是什么——反物质 。 1克反物质的造价大约70万亿美元 。
目前只能由粒子加速器制造 ， 而粒子加速器的制造和运行成本极其高昂 。
反物质火箭是科幻小说最喜欢的概念 ， 就目前的技术水平来说 ， 用反物质作为燃料的飞船 ， 会让整个人类破产 。
想要分享的内容还有不少 ， 不过就此打住了 。 因为如此生僻的内容 ， 担心朋友们没有兴趣读完 。
从适应未来的角度 ， 提前了解一点星际旅行的知识没什么不好 ， 至少知道这样的时代什么时候会到来 。
可以畅想的是 ， 未来我们中间也许会有人有机会遨游太空 ， 乃至登上月球、火星 。
只要想 ， 一定有机会 ， 前提是练好身体、攒好钱 ， 更重要的是具备一颗为了探索未知而奋不顾身的心 。


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