在过去的淘金热里,怀揣发财梦的矿工们要跋涉数月才能抵达矿区。
而在未来,人们或许会再度经历类似的旅程,因为在层层叠叠的小行星中同样蕴藏着"黄金"。
这一次的话题回到"向外拓殖"的主线,聚焦谷神星以及整个小行星带。
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与探讨木星、土星殖民时的思路相似,行星本身并不是大多数人居住的地方,人们更多地生活在其附近的较小天体上。
今天的讨论也不会完全围绕谷神星,但关键区别在于:谷神星很可能会成为人们日常居住或造访的地点,却不是大多数人实际工作的场所。一个需要先行澄清的概念是:"小行星带"通常被用来指代一大群较小天体的集合,这与人们谈论木星及其卫星时的表达方式不同。
虽然谷神星并不像行星统御卫星那样支配整个小行星带,但把整个小行星带看作是围绕谷神星展开的,反而更为贴切。小行星带中可能有数百万颗小行星,而谷神星本身就占据了约三分之一的质量。
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若要凑齐与之相当的质量,还得把接下来最大的十几颗小行星全部加上,剩下三分之一的质量才分散在其余数以百万计的成员之间。
即便如此,也要提醒不要把小行星带想象成一个必须小心穿越的密集空间。
事实上,小行星带中很大一部分是由小行星"族"构成的,往往围绕一颗较大的小行星聚集,有些甚至还有卫星,例如排名第八大的小行星西尔维亚。从视觉角度看,这些卫星其实相当可观。
一块几公里宽的小岩石,若距离仅几百公里,就已经足够震撼。而站在这样一颗微小卫星的表面,其母小行星在天空中的占比甚至比木星在伽利略卫星上呈现得更为壮观。
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由于引力极其微弱,人只需一跃便能脱离表面,飘浮于太空之中。微弱的引力也是小行星殖民面临的重大问题。
即使是最大的几颗小行星,逃逸速度也低得离谱:开枪射出的子弹永远不会落回地面,抛向空中的棒球需要好几分钟才能落下;在更小的天体上,只要尝试迈步,人就会飘向太空。
此前讨论过在较大的卫星,或是火星、水星这类天体上,通过采用大型碗状或花瓶状的旋转栖息地来增强重力,将离心力与常规重力叠加。但即便在最大的小行星谷神星上,这类设计也显得多余。
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若把一个圆柱体立在地面上,其旋转轴与重力方向平行,人只会缓慢地朝底部滑动,加些倾斜或围墙就能应对;若圆柱体足够大,比如那种直径八公里、长三十二公里、可让一百万人舒适居住的规格,尽管此类圆柱的外壁会比理想状况略薄,但由小行星本体的外壳提供防辐射与防陨石的天然屏障。
说到辐射屏障,这一点在谷神星的方案里尤为关键。
火星之所以迟迟难以真正宜居,一个绕不开的短板是它缺乏全球性磁场来偏转太阳风,大气层厚度仅相当于地球的百分之一,四十亿年前遍布火星表面的江河湖海,早已被紫外线一点点分解成了氧原子和氢原子,如今只剩下一片荒凉。
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这也是相当多研究者认为谷神星"起点更高"的原因——它不需要先重建磁层,就能借助岩体本身把居住舱牢牢包裹起来。虽然大多数小行星属于这一体量级别,但小行星带的原材料总量并不主要集中于此类天体。
理论上,可以在这里建成十亿座标准规格的奥尼尔圆柱,每座住上一百万人,总计人口达一千万亿;并且这尚不涉及任何生活条件的压缩,也未挑战食物生产的极限。
这些居住舱甚至无需靠近太阳,只要在附近部署较薄的反射镜即可聚拢阳光;如果需要,也可迁移至地球与火星之间,或者更靠近其一。
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相关技术脉络在"奥尼尔圆柱"专题里已有更详尽的探讨,顺带值得一提的是,谷神星本身的水冰储量相当可观,几乎可以视作太阳系内层最大的"水库"之一。
有研究者提出,一旦掌握了足够规模的电解与人造磁场技术——目前实验室里能够创造的强磁场已可达到地球磁力的两百万倍量级——就可以先为谷神星裹上一层人造磁场,阻挡太阳风与宇宙射线,再把水冰逐步分解合成氧气,让整颗矮行星逐步向"可呼吸"的状态迁移。
这条路径听上去激进,但比起从零改造火星大气,工程链条反而更短。也有人在设想小行星带的另一种未来。
他们希望移动小行星,或将由其打造的巨型结构送至更靠近地球之处。另一种设想是把谷神星移近火星,比地月距离还要近得多,但仍高于火星未来轨道基础设施乃至长空间电梯所需的高度。
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这一景观可能极为壮丽,因为火星原有的两颗卫星非常渺小、乏善可陈。
更重要的是,这种做法可用于产生潮汐效应,或许能重新激活火星的内核旋转以再造磁层,同时略微升温火星表面,释放大气层所急需的部分气体。
相较于原本的规划,这已经是相当宏大的工程,但相较于此前讨论过的许多其他方案则仍算小巧。诚然,此前既然讨论过移动地球乃至整个太阳系,那么说移动一颗质量仅为地球万分之一的天体是"困难的",未免有些矛盾。
不过,讨论在小行星内部建造巨型居住舱、乃至将其远距离移动的想法,也引出了星际航行的议题。任何优良的空间站都可被改造为飞船,而小行星带是打造飞船的理想之所。
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尽管这里远离太阳,但一个发展成熟的小行星带殖民地很可能配备大量激光装置,用于推动带内飞船、清理碎片和陨石威胁;而激光正是一种理想手段,可以在不增加燃料质量的前提下为飞船提供额外速度。
在能够定居其他恒星系之前,人类必须先安顿好自己的太阳系,而小行星带极有可能成为其中关键一环,谷神星则很可能是最合适的核心节点。
对于一心奔赴谷神星的未来矿工而言,最经济的方式始终是行星际交通网——一系列缓慢但低能耗的转移机动,本质上是太阳系中的"信风与洋流"。理解它的关键,则在于霍曼转移轨道。
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回过头看,之所以要把移民目光从火星转向谷神星,本质是因为地球的处境正在变得越来越紧绷。石油、煤炭这类不可再生能源终有耗尽之日,生态恶化与冰川消融的速度,也远远超过地球以数千万年为周期的自我修复节律。
放眼太阳系之外,那些被称作"超级地球"或"第二地球"的候选星球,动辄距离几十光年甚至几百光年,以目前的航行水平谈拎包入住,几乎无异于痴人说梦,真正现实的选项还是留在太阳系内寻找落脚点。
对比之下,火星虽然离地球最近,却卡在磁场缺失、大气稀薄、水源早已挥发这几道硬门槛上,改造成本极高;而谷神星拥有丰富的水冰、坚固的岩体屏障,还处在整个小行星带的物质与航运枢纽位置。
如果未来某一天人类真的要走出摇篮,那么先在谷神星安下根据地,再向外散射到千百万颗小行星里去挖矿、造城、造船,或许才是那条更省力、也更顺理成章的路径。
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