去太空移民？先實現(xiàn)太空旅游吧

《太空旅游》，吳季著，科學(xué)出版社2021年4月出版。

　　最近聽到越來越多的人在談太空移民，月球移民、火星移民，或者是移民到人造的太空城里面去。特別是很多人都期盼著SpaceX公司的星艦飛船試驗早日成功。到那時，它就可以搭載著100人飛往火星，并陸續(xù)將上千人運往那里，建立火星城市。作為從事空間科學(xué)和航天工程的業(yè)內(nèi)人士，我們不禁要問，這可能嗎？如果不可能為什么有那么多人相信呢？

　　太空移民話題再引關(guān)注

　　曾幾何時，在阿波羅載人登月計劃成功實施的那些年里，太空移民也是非常熱門的話題。甚至很多人，包括業(yè)內(nèi)人士都相信，人類將會在10年之內(nèi)，實現(xiàn)把人送上火星。然而50年過去了，人類仍然只是停留在運行于400公里高的近地軌道空間站上，沒有向更遠的深空邁出半步。

　　究其原因，就是當時實施阿波羅計劃的政治需求沒有了。沒有了需求就沒有人投錢，沒有錢，就不會有后續(xù)的計劃了。那為什么現(xiàn)在太空移民的愿望又回來了，而且似乎好像也有錢了呢？這是因為2000年以后，國際上商業(yè)航天出現(xiàn)了大發(fā)展，如SpaceX、藍色起源、維珍銀河，以及我們國家也開始出現(xiàn)大量的商業(yè)航天公司。進入近地軌道的成本，已經(jīng)從每公斤數(shù)萬美元降到了數(shù)千美元，而且還將會繼續(xù)下降。人類走出地球搖籃，甚至太空移民的話題就又開始引起人們的關(guān)注了。

　　人類真的需要到太空移民嗎

　　但是，如果我們仔細想一想，我們真的需要移民到太空中去嗎？

　　先說說月球。月球是地球的近鄰，也是我們的天然衛(wèi)星，從地球飛往月球只需幾天的時間。但月球是一個數(shù)億年、甚至十數(shù)億年都沒有地質(zhì)活動、沉寂荒涼的天體。在月球上沒有大氣，白天在日光下溫度可高達150℃，夜間溫度又會下降到-170℃。而且其自旋極其緩慢，月球上白天和黑夜都會長達14個地球日。由于沒有大氣，月面上有極高的真空度。人在上面必須穿著具有生命維持系統(tǒng)的宇航服，或者待在充滿一個地球大氣壓的密封艙內(nèi)。如果人類移民到月球上，則要生活在充滿一個大氣壓的密封室內(nèi)環(huán)境中，活動空間必然受到限制。灰色的月壤看上去很細膩，但都是由非常微小的像碎玻璃一樣堅硬的巖石顆粒組成的，里面沒有水、沒有有機物，即使在密封艙內(nèi)，如果不進行改造，也無法種植植物。因此，移民月球的人，無法就地生產(chǎn)、自給自足地維持生命延續(xù)的生活必需品，必須從地球持續(xù)地運送上去，直到它們足夠在月面上循環(huán)利用為止。

　　火星上的自然條件要比月球好得多。但是飛往火星最短也需要6個月的時間，且大約每26個月才有一次飛往火星的窗口。火星的晝夜時長與地球非常相似，但需每2個地球年，才圍繞太陽轉(zhuǎn)一圈。火星表面上有1/3的地球重力，但大氣密度只有地球的1%左右，且成分主要為二氧化碳，幾乎沒有氧氣。在比較低洼的山谷里，到正午時溫度也許可以到達0℃上，但是夜里的溫度要下降到零下70℃。因此人類在火星表面也需要穿保持內(nèi)部壓力的保溫宇航服，帶氧氣罩?；鹦巧系耐寥酪咏厍?，但干燥無水，如果想種植植物，也要在密封艙內(nèi)，至少開始時是必須的?？傊?，火星上的人類移民雖然比在月球上生活稍容易一些，但也不可避免地要建設(shè)密封艙作為生活設(shè)施，也無法從一開始就能自給自足地就地生產(chǎn)食物和基本生活物資，所有需求都要從地球上帶去，那誰來支付這些巨額費用呢？

　　從太空旅游到太空移民

　　看來，即使不討論動機問題，成本和可持續(xù)的運行費用問題，仍然是太空移民最主要的障礙。解決這個問題的方案只有一個，那就是在太空移民之前首先要把太空旅游搞起來。因為這是介于政府載人航天探索計劃與人類真正實現(xiàn)太空移民之間一個跳不過去的階段。

　　有人可能會問從2001年到2009年不是已經(jīng)有7個太空旅游者到國際空間站去過了嗎？今年馬上也將會有另外3個太空旅游者訪問國際空間站。這不就是太空旅游嗎？應(yīng)該說，這些他們更愿意稱自己為自費航天員的太空旅游，僅僅是人類實現(xiàn)太空旅游的前奏，目前這些活動還是不可持續(xù)的，因為費用遠沒有做到一般游客可以支付得起的程度。2001年，第一個太空游客丹尼斯·蒂托向國際空間站支付了2000萬美元的費用，而現(xiàn)在這個費用已經(jīng)漲到了5700萬美元。這里最主要的原因是因為國際空間站仍然是由政府航天經(jīng)費建造和運行的。如果從火箭、飛船、到軌道太空旅館，都是商業(yè)航天公司開發(fā)、建造和運行的，其成本將會下降很多。因此，真正的太空旅游時代還沒有到來。但是伴隨著商業(yè)航天或叫新航天的快速發(fā)展，新一輪的真正的太空旅游將會很快就會出現(xiàn)在大家面前。從僅僅在太空停留幾分鐘的臨近空間太空旅游開始，到近地軌道的太空旅游和太空旅館，再到月球環(huán)繞旅游，直到能夠到達月面的旅游，以及月球旅店。

　　《太空旅游》就是一本全面闡述太空旅游目的意義、技術(shù)方案、成本和市場分析、風(fēng)險及其規(guī)避措施，以及旅游的內(nèi)容設(shè)計的科學(xué)普及和討論其發(fā)展的專著。從中大家可以看出，在目前階段，讓大量的人不斷地來往于地球和太空之間，特別是地、月之間，比直接將人類殖民到外星球天體上要重要的多也可行的多，而且是必須先于太空移民的人類發(fā)展階段。這不但是因為人類的觀念需要通過大量的人來往于地球和太空之間而產(chǎn)生變化，還因為這樣大規(guī)模的太空旅游經(jīng)濟，可以為未來的太空移民奠定基礎(chǔ)。最主要的，是因為它是可持續(xù)的，不是有去無回，而是不斷地往返，有越來越多的人參與進來，從而推動地球到太空的運輸成本不斷地下降。因此，只有在實現(xiàn)了如此大規(guī)模的人類來往于地球和太空之間以后，才能夠有足夠的經(jīng)濟力量和市場規(guī)模來支持真正的太空移民。

　?。ㄗ髡呦抵袊臻g科學(xué)學(xué)會理事長、中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心原主任）