火星的勘探工作始終旨在實現自給自足,但是當所穿越的新地形是另一個星球時,這一需求尤其迫切。專家們說,從地球上大量補給的費用實在是太高了,因此,開採紅色星球的資源對於短期內負擔得起的載人任務和長期維持火星定居點至關重要。
「我們希望以與過去類似的方式進行移動和探索,以便我們能夠在陸地上生活,使所有這些任務都具有很高的成本效益和效率,」該組織代理主任Prasun Desai美國宇航局太空技術任務局戰略整合與分析辦公室上周二(8月6日)說。[ 歷史上最大膽的火星任務 ]
我們的目標是「以更具侵略性的方式進行火星探索,以便使我們真正了解,我們獨自在宇宙中嗎?」 Desai補充說,他在華盛頓特區NASA總部的一次慶祝活動上發表講話,這是該機構的「 好奇號」漫遊車在「紅色星球」上的第一年。
火星學會主席兼創始人羅伯特·祖布林說,「紅色星球」可能是乾冷的,但它蘊藏著豐富的資源,而開創性的太空人可以提取和利用。這個非營利組織倡導載人火星探索,並將於8月15日至18日在科羅拉多州博爾德市舉行第16屆年度會議。
祖布林說,例如,太空人可以通過將原料從紅色星球稀薄的,以二氧化碳為主導的大氣中抽出來產生氧氣和火箭燃料(可能用於返回地球的旅程)。他們可以從靴子下的汙垢中獲得所需的所有水。
「現在我們知道火星土壤中有水,」祖布林告訴SPACE.com。「即使在赤道,水的重量百分比為5%;在北極地區,水的重量百分比為60%。我們已經開發出可以將水從土壤中烘烤出來並加以利用的技術。」
他補充說,這種水,加上火星的大量二氧化碳,至少在某些地區將使種植糧食作物和其他植物以生產諸如衣服之類的產品成為可能。
祖布林說:「火星赤道的日照大約等於挪威的日照。」 「而且還有氮以及製造肥料等所需的所有其他元素。」
他說,氧化鐵和氧化矽在火星土壤中也很常見,因此人類先驅者將能夠製造鐵,鋼和玻璃。而且水和二氧化碳的可用性也將使它們也能夠製造塑料。[ 人類太空飛行的未來願景 ]
祖布林說:「(在地球上)這種文明建立在鐵,鋼和天然纖維上,直到20世紀。」 「我們可以做到所有這些。」
他補充說,諸如計算機晶片之類的複雜產品很可能必須在很長一段時間內從地球進口。但是大多數此類物品都是輕量級的,從而大大減少了必要的補給任務的質量,從而降低了成本。
1976年7月25日拍攝的原始「火星面上」圖像為灰度圖。
當然,在火星上生活將需要相當大的力量。德賽說,雖然太陽能電池板和放射性同位素熱電發電機(將放射性衰變的熱量轉化為電能)已經為「紅色星球」上的NASA漫遊車提供了動力,但載人飛行將需要新的策略。
他說:「當人們站在地面上並擁有更大的車輛時,我們將需要更多的動力,以便能夠操作這些類型的系統。」
德賽補充說,美國宇航局太空技術任務局正在研究多種可能性,包括更高效的燃料電池和更好的電池以改善能量存儲。
儘管此類技術可以幫助支持「紅色星球」上的開創性步驟,但人類長期生存在「紅色星球」上可能需要更強大的動力來源。祖布林認為它可以在地下找到。
他說,一些火星火山最後一次爆發是在幾億年前,火星軌道飛行器已經找到了地下水位的證據,該地下水位只能在內部產生熱量的情況下存在於這顆冰冷的星球上。
祖布林說:「地下有熱的東西。」他指出,地熱能是繼燃燒,核能和水力發電之後地球上第四大能源。「我們應該能夠找到可以向下鑽取和獲取地熱的地方,這也可能給我們帶來液態水,這將很方便。」
他補充說,利用這種熱量進行初步鑽探將利用核能。
祖布林說,載人的火星哨站一開始可能會得到地球上的政府,基金會或極其富有的個人的財政支持。但是,如果它希望能夠長期持續下去,它最終必須想出一種方法來維持自己並支付其進口費用。
祖布林說,「紅色星球」定居者也許能夠將一些黃金和其他貴重金屬送回被撿拾的地球,但是這種重材料的發射極其昂貴。他認為,火星殖民地的主要出口產品將是智慧財產權。
Zubrin補充說,火星的前沿環境將像美國一樣,成為創新的孵化器。
他說:「通常情況下,勞動力嚴重短缺且環境極具挑戰性,因此您不得不進行創新。」 「在這裡,您可以在18和19甚至20世紀的美國獲得這種發明文化。」
他補充說:「火星邊界將在更大程度上擴大這一點。」
Zubrin說,潛在的紅色星球創新領域已經成熟,包括機器人技術和農業。如果 發現了火星上的土著 生物,其基因組在科學和經濟上都將具有不可估量的價值。
在火星上穿靴子是NASA載人航天計劃的主要目標,航天局並不是唯一一個擁有「紅色星球」夢想的組織。
總部位於荷蘭的非營利組織火星一號(Mars One)計劃在2023年將四人登陸紅色星球,作為在那裡永久定居的先鋒。火星一號(Mars One)估計這項初始任務將耗資約60億美元,並且該組織計劃通過舉辦一場全球媒體活動來承擔大部分費用。
私人太空飛行公司SpaceX的創始人億萬富翁企業家埃隆·馬斯克(Elon Musk)去年年底表示,他希望幫助建立多達80,000人的火星殖民地。的確,馬斯克表示,他創立SpaceX的主要目的是幫助人類成為多行星物種。
祖布林有信心有人最終會突破,我們的物種將在火星上建立前哨。
他說:「這個想法就在那裡。」 「遲早會發生。」