世界殖民有多难？

太空殖民的挑战与未来展望

奥古斯丁在汇报中提出了一个宏大的设想。他坚信，在人类探索太空的旅程中，我们不仅要将视线投向星辰大海，还要将我们的文化、我们的历史推向这个宏伟的征程。这是一个关于人类从地球扩张至太阳系的长远规划。尽管现在谈论人类在其它行星上生活还为时尚早，但这一设想无疑为我们提供了一个宏大的背景和目标。

设想在地球之外建立殖民地，首要任务是寻找可居住的地方。数十年的无人机行星探索为我们提供了大量关于可居住星球的数据。对于那些追求知识的科学家们来说，他们的好奇心和求知欲驱使他们不断积累知识，深化理解。若我们将人类送往地球之外的星球生活，科学将成为关键。实际上，这种科学对于在外太空生存来说，是基础且必要的预备知识。

前往月球、火星和小行星的载人太空探索已经是一项艰巨的任务。规划者们像策划露营旅行一样精心策划这些任务，准备充足的物资和补给品，以应对长时间的独立生活。而且，一旦离开地球轨道，这些物资就无法更新和补充。在策划这些太空旅行时，必须考虑回程的需求。殖民者将在太空中建立自己的社区，不断寻找可以自我维持和发展的方法。

为了让人类拥有一个新的家园，殖民者需要建立一个与母星——地球——断裂的新生态体系。这个体系需要提供居住的地方、动力和原材料，并且保证生命的存续。对于一个有潜力的外太空殖民地来说，如何满足这些综合特质是一个极具挑战性的难题。

当我们选择在地球之外生活时，居住地的选择就成为一个基础问题。新行星的环境必须在科技能够预见并应对的最低限度内允许人类生存。无论在哪里，只要离开地球，人们都需要密封的保护所，某些环境会比其他环境更安全、更易于管理。外太空就是一个极端例子。太空环境需要加压的生活区来应对极端温度，同时也需要阻挡辐射并维持人工重力。虽然某些行星可能提供重力和建筑用地，但辐射的威胁仍然存在。如果保护设施因意外或小型陨石撞击而出现裂缝，可能会突然失去可呼吸的空气。如果行星拥有足够厚的大气层，则可以提供抵御辐射和天外陨石的保护层，但极端温度和大气毒性等挑战仍然存在。

另一个关键问题是能量供应。能量是维持生命和产生力量的基础。在地球上，我们主要依赖植物的光合作用来获取能量。但在太空中，这种方式的效率太低，无法满足太空殖民地的需求。本书将在后面的章节中详细讨论这个问题。即使太空殖民者不依赖光合作用来获取能量，他们的成功仍然取决于从当地原材料生产的丰富能量。从地球带来的核燃料或太阳能板只能作为殖民的阶段性支持。要在外太空建立自给自足的社区，最终还需要在本地制造产生能量的设备。新行星上的一群人在短时间内无法复制地球上成熟的制造业产品；只有简单的技术——如风能、潮汐能、地热或释放能量的化学过程——才有希望取代传统的能源供应方式。

最后是资源问题。水是生命的基础，殖民者需要水、养分来支持植物、人类和动物的存在，也需要用于建造住所和工具的原材料，以及供呼吸的气体。初期补给可以从地球带来，但长期的殖民地必须自给自足。有了足够的动力和资源，殖民者可以通过化学方法将某些本地原材料转化为所需物质，如制作水、氧气和塑料等。如果没有可用的原材料，人类在殖民地就无法生存。

回顾我们对太阳系“里手星”的了解，在进行关于人类宜居水平的综合考察时，我们可能不会在众多星球上找到许多合适的选项。这并不是因为我们对这些星球了解不够多，而是因为许多星球的环境对于人类来说过于极端和未知。然而这并不意味着我们无法迈出探索太空的第一步或者建立一个自给自足的太空殖民地。随着科技的进步和人类对宇宙理解的加深，未来的太空殖民之路虽然充满挑战但也充满希望。