3月7日,全國政協委員王亞平在參加政協界別小組討論時透露,中國航天正攻關在外星長期生存問題,這一目標有多艱巨?我們離在外星生存還有多遠?
當年的阿波羅宇航員在月球上,總共才待了幾天,最短的幾個小時,最長的也不過三天左右。
原因不是他們不想多玩一會,而是每多待一分鐘,都得嚴格遵守在計劃之中的。
氧氣、水、食物、電力,全得從地球往上燒大價錢往上運,1公斤物資上太空是兩三萬美元,送到月球更貴,一瓶礦泉水可能就是幾十萬美元。
這不是長期生活,這是超貴的月球快閃。
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而王亞平這次在兩會上說的,是另一件完全不在一個難度級別的事。
不是去月球踩腳印,而是想辦法在外星長期活下去。
這中間,隔著整整一個人類文明的臺階。
這目標到底難在哪?
在地球上,我們的生存是開掛的——
有大氣層擋輻射,有磁場擋太陽風,有厚厚的空氣幫我們保溫,有水循環、有食物鏈、有龐大的工業體系兜底。
你今天喝的水,可能是幾百年前某條河里蒸發上去的雨。
你呼出去的二氧化碳,被森林吸進葉子里變成了氧氣。
你吃的糧食、蔬菜,背后是一整套農業和冷鏈物流在給你續命。
到了月球、火星,這些基礎條件全部清零。
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沒有可以直接呼吸的大氣,沒有能擋宇宙射線的磁場,晝夜溫差從零下一兩百度到零上一兩百度。
你帶多少,活多久。
所以,所謂地外長期生存,說白了就是一句話:把地球那套,自己復制一遍。
而且還得在一個極端環境、資源匱乏、運費貴到離譜的地方復制。
你就明白為什么這事難度爆表了。
那我們現在做到哪一步了?
很多人不知道,中國其實已經悄悄在開外星生存模擬服了。
先看天宮空間站。
現在空間站里,氧氣基本實現了百分之百再生,水資源閉合度達到95%以上。
航天員喝的水,很大一部分來自自己出汗、呼吸、排泄后被循環凈化出來。
水被凈化后,一部分給人喝,一部分拿去電解制氧。
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電解1升水能產生大約620升氧氣,三名航天員每天也就需要電解幾升水,就夠用。
配合二氧化碳去除裝置、微量有害氣體凈化設備,空間站已經從“地球供血”模式,升級成了“小型封閉生態系統”。
這套技術本身,就是未來月球基地、火星基地的雛形模板。
也正因為有這幾年空間站穩穩當當的運行,中國才敢在全國兩會這種場合,亮出下一步:地外生存地基研究設施。
這東西是干嘛的?
通俗點講,就是在地球上造一個“超級外星生存模擬場”。
把真空、低重力、強輻射、極端溫差統統搬進一個可控的大裝置里。
然后在里面提前把各種關鍵問題折騰個底朝天:
能不能在封閉環境里種出足夠航天員吃的糧食和蔬菜?
能不能把生活垃圾、排泄物,全部變成水、肥料甚至燃料,做到接近百分之百循環?
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能不能用“月壤”“火星土”做出結實的磚、混凝土,在外星蓋房子而不是在地球打包運過去?
能不能設計出既能擋輻射、又能抗極端溫差、成本還不離譜的防護結構?
能不能讓人長期待在這種孤立、封閉、低重力環境下,還保持身心健康,不崩潰、不廢掉?
這些問題,每一個都是實打實的世界級難題。
但好消息是,我們不是從零開始。
除了空間站已經跑起來的生命保障和循環系統,中國這幾年在地面上鋪了好幾塊“外星試驗田”:
寧波大學做出了地外極端環境模擬艙,在1.8立方米的小空間里同時模擬火星的重力、氣壓、溫度、輻射等多種要素,里面可以做生物、材料、醫學試驗。
重慶的喀斯特溶洞被用來模擬月球熔巖管,研究怎么在天然地下空間里布置未來的月球基地試驗場。
青海柴達木、甘肅戈壁里,建起了火星模擬營地和“火星1號基地”,既做科普,也為設備、人員在類似環境下進行拉練和測試。
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哈工大牽頭建設的“地面空間站”可以模擬真空、高低溫、帶電粒子、弱磁場等多種空間因素,為各種航天器和材料做“地球上的太空體檢”。
再往上,是國家層面的路線圖。
中國空間站已經進入常態化運營階段,載人登月工程正在按既定節奏推進,國際月球科研站規劃也在做,后面還有火星探測、行星探測一步步排隊。
今年1月,中國科學院大學星際航行學院正式成立。
這所學院不是開個“宇航員培訓班”這么簡單,而是系統培養未來幾十年深空探索、長期駐留、星際航行所需要的復合型人才。
課程里,除了推進、深空通信、行星科學,還有星際社會學與治理這種聽起來就有點“未來史感”的方向。
這意味著,中國已經不滿足于“把人送上去”,而是開始認真思考“人上去了,要怎么在那兒活下去、組織起長期活動”。
所以,中國攻關這個目標到底有多艱巨?我們離在外星生存還有多遠?
可以這樣理解:
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技術層面,這是一個至少要拆成幾大階段的長跑:
第一階段,是現在正在做、也基本成功的:近地軌道長期駐留。
用空間站把氧氣、水、食物、廢物處理的循環系統跑通,把人在失重環境下長期生存的醫學和心理問題摸清楚。
這一步,中國可以說已經站在世界前列。
第二階段,是未來十到二十年要啃下來的:地外短期自主駐留。
比如月球科研站,先做到可以在月球上自給一部分氧氣和水,利用月壤搭建起基本防護設施,開展一定規模的科學實驗和資源開采。
這個階段,可能是一年駐留幾個月,補給間隔拉長,但還不能完全脫離地球。
目前來看,載人登月時間表已經在推進,月壤水冰提取、月壤制磚、3D打印等關鍵技術也在做原理樣機試驗,算是有路可走。
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第三階段,才是真正意義上的“長期生存”和“半自主甚至完全自主生存”。
這一步要做到的,是地外基地像一個縮小版的地球生態和工業系統,可以自己產水、產氧、產食物、產材料,地球主要提供的是關鍵設備和少量補給,而不是天天往上運“快遞”。
這一階段,不光是技術難題,更是工程組織和文明形態的升級。
從時間表看,保守一點說,人類在月球實現幾十人規模、連續多年不間斷駐留,大概率要等到本世紀中葉。
如果順利,中國很可能會是第一批做到這一點的國家之一,甚至可能領跑。
至于大眾心里那個“普通人去外星生活”,那大概是五十年、甚至百年級別的事情。
但別小看這幾十年的鋪墊。
當下中國在做的地外生存研究,對普通人其實是有提前紅利的——
高效循環的水處理技術,可以用在干旱地區和大型城市的再生水系統。
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高可靠、低能耗的空氣凈化和過濾技術,可以用在地鐵、醫院、老舊小區,改善日常生活環境。
更堅固、更輕、更耐輻射的材料,會從月壤磚、航天艙殼,慢慢走進住宅、橋梁、隧道。
為了讓航天員在封閉空間里不抑郁的心理支持系統,遲早會變成你手機里一個更聰明、更懂你的心理健康助手。
所以,中國這次攻關外星長期生存,一方面是真的在為未來三十到五十年的深空戰略打基礎,另一方面,其實也是在給當下的你我,默默升級生活底層科技。
最后,我們離在外星生存,還有一段不短的路。
但這條路,已經從科幻設想變成了工程項目,從別人還在想象變成我們已在實干。
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