3月7日,全国政协委员王亚平在参加政协界别小组讨论时透露,中国航天正攻关在外星长期生存问题,这一目标有多艰巨?我们离在外星生存还有多远?
当年的阿波罗宇航员在月球上,总共才待了几天,最短的几个小时,最长的也不过三天左右。
原因不是他们不想多玩一会,而是每多待一分钟,都得严格遵守在计划之中的。
氧气、水、食物、电力,全得从地球往上烧大价钱往上运,1公斤物资上太空是两三万美元,送到月球更贵,一瓶矿泉水可能就是几十万美元。
这不是长期生活,这是超贵的月球快闪。
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而王亚平这次在两会上说的,是另一件完全不在一个难度级别的事。
不是去月球踩脚印,而是想办法在外星长期活下去。
这中间,隔着整整一个人类文明的台阶。
这目标到底难在哪?
在地球上,我们的生存是开挂的——
有大气层挡辐射,有磁场挡太阳风,有厚厚的空气帮我们保温,有水循环、有食物链、有庞大的工业体系兜底。
你今天喝的水,可能是几百年前某条河里蒸发上去的雨。
你呼出去的二氧化碳,被森林吸进叶子里变成了氧气。
你吃的粮食、蔬菜,背后是一整套农业和冷链物流在给你续命。
到了月球、火星,这些基础条件全部清零。
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没有可以直接呼吸的大气,没有能挡宇宙射线的磁场,昼夜温差从零下一两百度到零上一两百度。
你带多少,活多久。
所以,所谓地外长期生存,说白了就是一句话:把地球那套,自己复制一遍。
而且还得在一个极端环境、资源匮乏、运费贵到离谱的地方复制。
你就明白为什么这事难度爆表了。
那我们现在做到哪一步了?
很多人不知道,中国其实已经悄悄在开外星生存模拟服了。
先看天宫空间站。
现在空间站里,氧气基本实现了百分之百再生,水资源闭合度达到95%以上。
航天员喝的水,很大一部分来自自己出汗、呼吸、排泄后被循环净化出来。
水被净化后,一部分给人喝,一部分拿去电解制氧。
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电解1升水能產生大约620升氧气,三名航天员每天也就需要电解几升水,就够用。
配合二氧化碳去除装置、微量有害气体净化设备,空间站已经从“地球供血”模式,升级成了“小型封闭生态系统”。
这套技术本身,就是未来月球基地、火星基地的雏形模板。
也正因为有这几年空间站稳稳当当的运行,中国才敢在全国两会这种场合,亮出下一步:地外生存地基研究设施。
这东西是干嘛的?
通俗点讲,就是在地球上造一个“超级外星生存模拟场”。
把真空、低重力、强辐射、极端温差统统搬进一个可控的大装置里。
然后在里面提前把各种关键问题折腾个底朝天:
能不能在封闭环境里种出足够航天员吃的粮食和蔬菜?
能不能把生活垃圾、排泄物,全部变成水、肥料甚至燃料,做到接近百分之百循环?
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能不能用“月壤”“火星土”做出结实的砖、混凝土,在外星盖房子而不是在地球打包运过去?
能不能设计出既能挡辐射、又能抗极端温差、成本还不离谱的防护结构?
能不能让人长期待在这种孤立、封闭、低重力环境下,还保持身心健康,不崩溃、不废掉?
这些问题,每一个都是实打实的世界级难题。
但好消息是,我们不是从零开始。
除了空间站已经跑起来的生命保障和循环系统,中国这几年在地面上铺了好几块“外星试验田”:
宁波大学做出了地外极端环境模拟舱,在1.8立方米的小空间里同时模拟火星的重力、气压、温度、辐射等多种要素,里面可以做生物、材料、医学试验。
重庆的喀斯特溶洞被用来模拟月球熔岩管,研究怎么在天然地下空间里布置未来的月球基地试验场。
青海柴达木、甘肃戈壁里,建起了火星模拟营地和“火星1号基地”,既做科普,也为设备、人员在类似环境下进行拉练和测试。
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哈工大牵头建设的“地面空间站”可以模拟真空、高低温、带电粒子、弱磁场等多种空间因素,为各种航天器和材料做“地球上的太空体检”。
再往上,是国家层面的路线图。
中国空间站已经进入常态化运营阶段,载人登月工程正在按既定节奏推进,国际月球科研站规划也在做,后面还有火星探测、行星探测一步步排队。
今年1月,中国科学院大学星际航行学院正式成立。
这所学院不是开个“宇航员培训班”这么简单,而是系统培养未来几十年深空探索、长期驻留、星际航行所需要的复合型人才。
课程里,除了推进、深空通信、行星科学,还有星际社会学与治理这种听起来就有点“未来史感”的方向。
这意味着,中国已经不满足于“把人送上去”,而是开始认真思考“人上去了,要怎么在那儿活下去、组织起长期活动”。
所以,中国攻关这个目标到底有多艰巨?我们离在外星生存还有多远?
可以这样理解:
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技术层面,这是一个至少要拆成几大阶段的长跑:
第一阶段,是现在正在做、也基本成功的:近地轨道长期驻留。
用空间站把氧气、水、食物、废物处理的循环系统跑通,把人在失重环境下长期生存的医学和心理问题摸清楚。
这一步,中国可以说已经站在世界前列。
第二阶段,是未来十到二十年要啃下来的:地外短期自主驻留。
比如月球科研站,先做到可以在月球上自给一部分氧气和水,利用月壤搭建起基本防护设施,开展一定规模的科学实验和资源开采。
这个阶段,可能是一年驻留几个月,补给间隔拉长,但还不能完全脱离地球。
目前来看,载人登月时间表已经在推进,月壤水冰提取、月壤制砖、3D打印等关键技术也在做原理样机试验,算是有路可走。
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第三阶段,才是真正意义上的“长期生存”和“半自主甚至完全自主生存”。
这一步要做到的,是地外基地像一个缩小版的地球生态和工业系统,可以自己产水、产氧、产食物、产材料,地球主要提供的是关键设备和少量补给,而不是天天往上运“快递”。
这一阶段,不光是技术难题,更是工程组织和文明形态的升级。
从时间表看,保守一点说,人类在月球实现几十人规模、连续多年不间断驻留,大概率要等到本世纪中叶。
如果顺利,中国很可能会是第一批做到这一点的国家之一,甚至可能领跑。
至于大众心里那个“普通人去外星生活”,那大概是五十年、甚至百年级别的事情。
但别小看这几十年的铺垫。
当下中国在做的地外生存研究,对普通人其实是有提前红利的——
高效循环的水处理技术,可以用在干旱地区和大型城市的再生水系统。
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高可靠、低能耗的空气净化和过滤技术,可以用在地铁、医院、老旧小区,改善日常生活环境。
更坚固、更轻、更耐辐射的材料,会从月壤砖、航天舱壳,慢慢走进住宅、桥梁、隧道。
为了让航天员在封闭空间里不抑郁的心理支持系统,迟早会变成你手机里一个更聪明、更懂你的心理健康助手。
所以,中国这次攻关外星长期生存,一方面是真的在为未来三十到五十年的深空战略打基础,另一方面,其实也是在给当下的你我,默默升级生活底层科技。
最后,我们离在外星生存,还有一段不短的路。
但这条路,已经从科幻设想变成了工程项目,从别人还在想象变成我们已在实干。
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