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講了那么多期關于火星探索的故事，有很多聽眾都提出了相同的一個問題：人類是否能殖民火星？或者說人類在多遠的未來能殖民火星？

科幻大師羅賓遜有一部著名的科幻小說，被稱為《火星三部曲》，也就是《紅火星》、《綠火星》、《藍火星》。這三部曲的名字取得非常簡潔又深刻，它描述了火星改造的三個階段——紅色代表現(xiàn)在的火星，綠色代表初步改造后覆蓋上了植被的火星，藍色表示一個溫暖濕潤的火星。這三本書用非常細膩的筆法講述了人類如何改造火星，把火星從一片鐵銹之中拯救過來，變成人類新的宜居家園。

那么，現(xiàn)實情況如何呢？盡管我們已經(jīng)發(fā)射了如此眾多的火星探測器，實際上，我們只對火星 3% 的表面了解的比較多。還有大片區(qū)域沒有深入的研究過，畢竟距離太過遙遠。但即便如此，也擋不住人類要踏足火星的夢想。這個夢其實很早就開始了。

當年，天才的火箭工程師馮·布勞恩剛剛來到美國不久。他是作為戰(zhàn)犯被帶到美國的，因為他杰出的才能，美國人決定把他留在美國。但是他的國籍申請和安全審核還沒有通過，很多項目他不能參與，因此馮·布勞恩顯得沒什么事情可做。他倒是和迪士尼的老板關系很好，于是他就作為科學顧問，幫助迪士尼拍攝了一部科教片，在這部科教片里面，他展示了很多火箭的模型，還有很多可以在火星大氣中飛行的飛機的模型。

從當時馮·布勞恩的設想來看，他打算在太空里拼接成重達 4000 噸的飛船，然后組隊前往火星。他的主要設想是這樣的：

從地球到火星，需要走特殊的霍曼轉移軌道。大約是每兩年有一次機會?；袈D移軌道是最節(jié)省燃料的軌道了，但飛過去也起碼要半年多。

再后來就是美蘇爭霸，兩國比拼誰先能登上月球，美國巨大的工業(yè)和科研實力發(fā)揮得淋漓盡致。馮·布勞恩領銜擔綱的土星-5號運載火箭到現(xiàn)在為止都是世界上最大的運載火箭，相當于把一艘三千噸級的護衛(wèi)艦豎起來，發(fā)射到太空里。布勞恩為什么要設計這么大的火箭呢？當然不僅僅是為了登陸月球，他內(nèi)心里還是瞄準火星去的。

但是，載人登月從阿波羅 11 號開始，到阿波羅 17 號停止，花的錢就像流水一樣，即便是財大氣粗的美國人都承受不住了。要知道土星-5號當年的造價是 5 億美元，一艘核動力航母的造價也不過才 4.5 億美元。

別忘了，當時的火箭可都是一次性的消耗品，花費比一艘航母還貴的價錢，僅僅能把 118 噸的載荷送到近地軌道。以這個價格計算。去火星無異于癡人說夢。你就是把美國榨干了，也湊不出這么多錢來。

按照布勞恩的設想，必須靠重復使用來降低成本。美國宇航局開始航天飛機計劃。航天飛機是可以多次使用的，應該會比較便宜。按照布勞恩的設想，就要靠航天飛機當大卡車，把貨物送到太空里，拼接成巨大的飛船。然后再去火星。

航天飛機可以說是工程學上的一個杰作，也是一個里程碑。這個家伙既可以運載 7 名宇航員，背后的貨倉還可以運輸尺寸很大的貨物。最拿手的絕技就是把衛(wèi)星抓回自己的貨倉里帶回地面。要是沒有航天飛機，國際空間站根本就別想建造。要是沒有這個家伙，哈勃望遠鏡也很難在太空里面加裝改正鏡片。近視眼的毛病根本就治不好。

可惜從挑戰(zhàn)者號升空爆炸，到哥倫比亞號返航解體的兩次悲劇，讓航天飛機成了美國宇航局的雞肋。從此以后航天飛機的每次飛行都小心加小心，甚至需要另外一架隨時待命，以防萬一。20 年前設計的電路板也已經(jīng)老化，隨著電子工業(yè)飛速發(fā)展，過去的老型號的器件根本就買不到，維護成本也越來越高，安全性也越來越差。美國人決定 2011 年航天飛機全部退役。大家怎么都想不到，頭號航天大國，曾經(jīng)把人類送上月球的美國居然失去了載人航天能力，到今天也沒能恢復。

縱觀整個航天飛機計劃，這種能夠回收再利用的飛行器其實一點都不便宜?？赡鼙纫淮涡缘娘w船還貴。16 個國家聯(lián)合建造的國際空間站，足足搭了 18 年，總重量不過 370 噸，不及馮·布勞恩計劃的 10%，看來人類要想去火星是沒什么希望了。

盡管如此，NASA 還是按照當年馮·布勞恩的路線圖繼續(xù)規(guī)劃下一步的動作。他們花了 90 天時間制定了一份登陸火星的計劃。大致來講還是走老路，建立新一代的運載火箭，簡稱SLS（太空發(fā)射系統(tǒng)），比土星五號略大一點，這種火箭是關鍵中的關鍵。

- SLS火箭多次發(fā)射，對接成 1300 噸的復合飛船

- 先發(fā)兩艘無人的去火星，一艘在火星軌道當回家的儲備，另一艘降落火星表面打前站

- 相隔 26 個月之后，發(fā)射載人火箭，在太空里拼接成功，飛往火星。

- 半年以后，宇航員飛到火星，降落，到這里打個洞，到那里挖個坑，做好火星地質的考察工作。臨走前搬幾塊石頭上飛船，點火起飛，和軌道上的儲備飛船對接，等著下一個窗口期，返回地球。

當然，有人對這樣四平八穩(wěn)的計劃不感興趣，因為太慢了，也因為 SLS 是由大公司在研發(fā)，他們的首要目標是賺錢，是股價，不是理想。有的工程師提出了直擊火星的計劃：

1. 先發(fā)一艘無人飛船，攜帶單程燃料，降落火星。

2. 在火星表面建立燃料工廠，電解水，捕捉二氧化碳來制造甲烷和液氧。

3. 過26個月，載人飛船飛向火星。

- 好處：不需要龐大的補給，飛船拼裝次數(shù)很少。

- 壞處：單程燃料，萬一出問題，宇航員就回不來了。

好在，NASA也受夠了大公司的壟斷，打算引入幾條鯰魚。埃隆·馬斯克的 SpaceX 公司就是其中的佼佼者。

埃隆·馬斯克是南非人，后來移居美國，他是個成功的商人，從小就酷愛編程。paypal 公司的就是他參與創(chuàng)立的，后來他退出了。但是賺到了第一桶金。他從小就有個去火星的夢想。發(fā)了財以后，心思就開始活動了，美國的火箭太貴了。俄羅斯的比較便宜，去跟俄國人打聽了一下，價錢還是太貴了。難道整個地球上就找不到一種價錢便宜量又足的火箭嗎？于是他下定決心自己造火箭。

好在他是生活在新世紀的美國。美國不愧是工業(yè)底蘊深厚。很多過去難以解決的問題，如今已經(jīng)不再是難事。整個大環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化。馬斯克找來了很多天才的工程師，用軟件迭代的方式開發(fā)火箭。效率果然非同反響。

SpaceX 公司最大的突破就是火箭的垂直回收。過去，一級火箭把載荷送上去以后，自己就成了垃圾，假如多裝點燃料，一級火箭用反推的方式自己降下來，不就可以完成回收嗎？這比航天飛機要劃算多了。

過去，為了完成登月任務，要設計巨大的發(fā)動機。蘇聯(lián)曾經(jīng)想用 32 個小發(fā)動機代替大發(fā)動機，可惜當時的技術不具備操控 32 個發(fā)動機的能力，蘇聯(lián)人的火箭連續(xù)爆炸，炸的領導們都寒了心，徹底退出登月競賽。但是發(fā)動機并聯(lián)現(xiàn)在已經(jīng)不再是問題了。重型獵鷹火箭用了足足 27 個發(fā)動機，把一輛兩噸重的特斯拉電動跑車發(fā)射到了火星軌道，而且完成了兩個大助推器的回收工作，中間的一級火箭掉進海里，沒能準確的落在大西洋之中的那艘回收船上。

不過，2019 年重型獵鷹火箭完成了第二次發(fā)射，這一次把 60 顆星鏈衛(wèi)星送上了軌道，馬斯克計劃用 1 萬顆星鏈衛(wèi)星組成一個全球的高速互聯(lián)網(wǎng)絡。全世界還有很多地方上不了網(wǎng)，起碼占地表 70% 的海洋并沒有被覆蓋，海事衛(wèi)星上網(wǎng)又貴又慢，既然如此，為什么不干脆一勞永逸，建立一個基于衛(wèi)星的全球互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)呢？馬斯克的計劃是用 1 萬個衛(wèi)星組成一個球，覆蓋所有地表，我都不知道該如何形容這個衛(wèi)星系統(tǒng)。這個去中心化的網(wǎng)絡也許可以被稱作”區(qū)塊球“。不過這是我怎么聽都很像當年夭折的銥星計劃。

馬斯克為什么要干這種看似不相關的事情呢？還不是為了給重型獵鷹火箭找工作，這樣可以降低研發(fā)成本。馬斯克對成本非常在乎，因為成本決定了殖民火星能不能順利起步。

這一次重型獵鷹火箭的發(fā)射任務圓滿成功，而且還完成了兩個大型助推器和一級火箭的回收，一級火箭準確的降落在了回收船上，動作堪稱完美。可惜，一個大浪打來，船一晃，火箭就從直立狀態(tài)摔倒在船上，估計是砸壞了。這就有待下一步改進技術了，哪怕像加固電線桿子一樣先拿鋼絲捆上也好啊。

總之，經(jīng)過 SpaceX 天才的工程師們的努力，現(xiàn)在火箭發(fā)射的成本已經(jīng)大大降低了?？磥?，去火星已經(jīng)有了一絲的希望。

馬斯克研發(fā)的下一代火箭發(fā)動機“猛禽”要比現(xiàn)在所有的火箭發(fā)動機都要大，靠幾十個這樣的巨型發(fā)動機才能推動巨型飛船飛向火星。馬斯克毫不掩飾他的野心，就是要用比土星五號大得多的巨型飛船，把 100 名乘客帶到火星。當然，需要帶上好幾艘補給船，還要完成在太空加注燃料的壯舉。

他們的火箭是使用甲烷和液氧當做燃料的，將來，甲烷和液氧都可以在火星上自己造，火星大氣里有的是二氧化碳，火星上也有水資源，可以依靠太陽能發(fā)電來想辦法把水和二氧化碳轉換成液氧和甲烷。

馬斯克吹過的牛倒是都兌現(xiàn)了，只是從來就沒有如期兌現(xiàn)過。馬斯克今年四十出頭，大約還有四十多年的時間來實現(xiàn)殖民火星的壯舉，盡管不被大多數(shù)人看好，但我還是要為他敢于吹那么大的牛喝彩。

前面我對航天技術的歷史做了一個非常簡略的描述。其實就是告訴大家，技術問題盡管看起來很困難，我們?nèi)祟惪偸怯修k法克服這些困難的。但是你以為技術上的困難是唯一的困難嗎？恐怕不是這樣，技術限制只是一個邊界條件罷了，麻煩事才剛剛開始呢。

《銀河英雄傳說》里有句名言經(jīng)常被引用，那就是：我們的征途是星辰大海！不知不覺間，就把對太空的探索和人類早期的大航海時代聯(lián)系在了一起。很多人都認為，星際殖民的模式，就和當年大航海差不多。

你別說，這還真是挺像的，葡萄牙的王子亨利，一輩子也沒出過遠門。但是他被公認為偉大的航海家，因為他建立了航海學校，收集了各種海圖，研發(fā)了能夠適應深海大洋航行的船舶。

他還到處收集資料，對世界各地的風土人情做了詳細的了解，很多年輕人在航海學校的圖書館里看到了《馬可波羅游記》，激發(fā)起了他們對于東方財富的渴望，他們巴不得早點征服海洋，建功立業(yè)。所以說，亨利王子雖然是個宅男，卻無愧于航海家的稱號。正是他的努力為后來的大航海時代奠定了基礎。

你看，亨利王子是不是和馬斯克有點像呢？他們可都是技術宅男。馬斯克也不打算自己去火星，背黑鍋我來，冒險還是你們?nèi)グ?。為了財富與自由，很多人真的是不畏艱險。后來的事情大家也都知道。哥倫布去了新大陸，達伽馬繞過好望角到達印度。這是一個地理大發(fā)現(xiàn)的時代，也是一個殖民的時代。

我們可以設想，最早一批去火星的人并不會很多。他們首要的任務是在火星上建立定居點。要知道火星和地球之間的不是隨隨便便就能來往的，每過 26 個月才會出現(xiàn)一次窗口期。在這26個月里，宇航員必須準備好足夠返航的燃料?；鹦巧媳囟ㄊ怯惺孪劝l(fā)射著陸的燃料加工場的，會有大片的太陽能板，有吸取二氧化碳和水制造甲烷的裝置，有存儲液氧和液態(tài)甲烷的大罐子。宇航員們一定是不會有空閑時間的，而且人數(shù)少了還不行，7~8 個人應該是少不了的。

阿波羅登月的時候，宇航員可以住在飛船里，一切生命維持系統(tǒng)都依靠飛船。但是飛往火星可不能這么做，宇航員們必須在封閉空間內(nèi)堅持很長時間。這就要求在這個封閉空間里建立起一個小型的生態(tài)圈。

不過人類在地球上曾經(jīng)建立過一個小型的封閉系統(tǒng)，在里面也有人造的海洋，人造的沙漠和熱帶雨林，還放進了各種花鳥魚蟲，反正是盡量模擬自然環(huán)境。這個實驗就是赫赫有名的地球生物圈2號。可惜這個全封閉的生物圈運行了沒多久就瀕于崩潰，植物和動物的呼吸都會放出二氧化碳，植物通過光合作用，吸收了碳元素供自己生長，釋放出了氧氣，供生物呼吸?？墒且驗樵O計失誤，混凝土的墻壁吸收了一部分二氧化碳。碳的循環(huán)開始失衡，整個生物系統(tǒng)開始逐漸走向衰敗。

不僅如此，住在地球生物圈2號里面的8名研究者甚至分成了兩派互相對抗。鬧得不可開交，人際關系也崩潰了。這次實驗以失敗告終。如果這種事情發(fā)生在火星上，后果必然是災難性的。這就是人類登陸火星可能會遇到的第一個難關。

所以，去火星之前，必須在地球上建立生物圈 3 號，再次展開實驗。等生物圈3號解決了所有的問題，能夠實現(xiàn)長時間的堅守了，那么我們就可以把這個生物圈復制到火星上去，構建生物圈 4 號。

假如生物圈 4 號在火星上真的能建立起來，的確可以維持到宇航員們離開火星返回地球，那么生物圈 4 號就可以說是成功的。接下來的事情就是擴大移民的規(guī)模，這一次是 100 人。馬斯克設計的巨型火箭只能裝 100~200 人。

這些人到火星首先要建立家園，建立永久性的定居點。這一次建立的定居點肯定比生物圈 4 號要大得多，前方還有很多艱難困苦在等著他們呢。我們發(fā)現(xiàn)，大航海時代也有很多的案例可以提供參考。英國的弗吉尼亞公司運了一百多人來到北美洲的海邊。他們也想在新大陸建立定居點，以前的十幾次嘗試都失敗了。這一次，他們建立了詹姆斯敦定居點，但是他們到達詹姆斯敦已經(jīng)錯過了當?shù)氐牟シN季節(jié)，而且遇上了大旱，首先面臨的就是餓肚子的問題?？坑〉诎踩私訚琶銖姸热?。后來又有幾批殖民者到達詹姆斯敦，可惜他們跟印第安人發(fā)生沖突，斷了糧食來源，詹姆斯敦的殖民者要么逃走要么餓死，定居點人口從 500 人銳減到 60 人。

我們設想，當 100 多星際殖民者到達火星的時候，火星上有印第安人嗎？沒有，火星上條件最好的地方也不如地球上最惡劣的地方。七八個人能活下來不等于 100 個人能活下來。活幾個月不等于就能永遠活下去。那么，這個定居點會不會過了幾年之后崩潰呢？這是完全有可能的。整個定居點非常脆弱，假如莊稼鬧了病蟲害，饑荒就是難免的了。殖民者要么撤回地球，要么等死。

當然，我們也不必對火星殖民做太悲觀的估計，但是代價恐怕遠比大家設想的要大得多。人與人之間的矛盾可能引發(fā)的危機。上百人的隊伍遠比七八個人要復雜得多。當初馬斯克定下的船票價錢是 20 萬美元，一套美國郊區(qū)大房子的價錢。能拿得出 20 萬美元的，大概率上講不會是年輕人，很可能以事業(yè)有成的中年人居多。他們放棄了中產(chǎn)階級生活，拋棄了地球上的一切，來到火星上開拓殖民。某些嘗鮮的大富豪可能還要放棄萬貫家財。他們要做的工作很可能并不是他們擅長的事情，他們要在人到中年之際重新出發(fā)，過去是在辦公室敲鍵盤的，現(xiàn)在也許開著挖掘機挖坑，開著播種機種莊稼，這才是他們的現(xiàn)在要做的主要工作。我不知道他們是不是能堅持下來。假如某些在地球上當慣了老板的人不服管理，該如何是好呢？到底聽誰的？人性很難改變，即便是在火星上。

電影《火星救援》鏡頭：火星上種菜

總之，從登陸火星的元年開始，前 20 年恐怕都在為定居點的生存苦苦掙扎，首要的任務就是活下去，能在火星表面安居樂業(yè)。

假如人類在幾十年的時間內(nèi)堅持向火星殖民，每 26 個月發(fā)射一次飛船，20 年內(nèi)最多也就能運送幾千人去火星，火星上會形成一個小的城鎮(zhèn)。但是，這在我看來，只不過是更多麻煩的開始。