●史春樹 譯 周周 編

小行星帶富含貴重金屬，目前已經(jīng)出現(xiàn)小行星采礦的計劃，但我們能否在小行星上建立殖民地呢?

科幻系列片《廣闊》設(shè)定在200年后的未來：人類在月球和火星上建立了殖民地后，也開始在小行星帶建立殖民地。

我們希望殖民小行星帶的原因有很多，但主要的原因是采礦。與地球不同的是，地球上的貴金屬往往埋在地下，而在小行星表面就有大量的金屬，如黃金和鈀。但它們也可以作為科學(xué)研究的前哨。

小行星帶在火星和木星之間圍繞太陽運行，被認為是一顆行星的殘骸。小行星帶是小行星的主要來源，小行星可以在整個太陽系中被發(fā)現(xiàn)，有三種基本類型：石質(zhì)、碳質(zhì)和金屬質(zhì)。它們的大小從幾百米到小房子的大小不等。

像“行星資源”和“深空工業(yè)”這樣的公司已經(jīng)在投資小行星采礦，到2025年它們就能開始開采。然而，在小行星上建造定居點要比僅僅開采一顆小行星要復(fù)雜得多。

主要的挑戰(zhàn)之一將是輻射對殖民地的影響。將會有太陽輻射、木星的輻射帶和更多的宇宙射線。“宇宙射線是高能粒子，主要是質(zhì)子或高能核，它們直接穿過你的身體，對你做壞事?！惫?史密森天體物理中心的馬丁·埃爾維斯解釋道。在地球上，我們的大氣層吸收了最危險的射線，而一個太空殖民地也需要一個類似的屏障。“一層厚厚的水或冰可以作為保護設(shè)施，但它必須有幾米厚?！?/p>

與輻射一樣，長期暴露在零重力或微重力環(huán)境下對人體也有害。北卡羅萊納州立大學(xué)的助理教授、天體物理學(xué)家凱蒂·麥克說：“國際空間站上的宇航員每天都要用阻力機鍛煉兩個小時，但長期生活在失重狀態(tài)下仍然會導(dǎo)致健康問題?！狈彩情L期存在的小行星定居點都需要某種形式的人造重力來減輕這種影響——可能是通過旋轉(zhuǎn)整個結(jié)構(gòu)。

它還需要某種形式的發(fā)電。大多數(shù)探測器和衛(wèi)星都依靠太陽能陣列供電，但這對小行星殖民地來說可能沒有那么有效?！爱?dāng)你遠離太陽，‘平方反比定律’就會生效?！比绻汶x太陽的距離是太陽的兩倍，那么你將有四分之一的能量來自一個特定區(qū)域的太陽能收集板?？苹米骷液颓坝詈絾T阿拉斯泰爾·雷諾茲說道?！爱?dāng)你越過火星的軌道進入木星和土星的領(lǐng)地時，你必須建立一個很大的收集區(qū)域來利用太陽能，但我不認為這是一個大問題。”

最理想的定居小行星類型應(yīng)該是碳質(zhì)的，因為它們通常含10%的水?！八谔罩泻艹Ｒ?，因為它是由宇宙中最常見的元素組成的，”埃爾維斯說，“水也可以分解成氧和氫，讓你呼吸氧氣?！边@顆小行星的厚度至少需要100米，才能提供足夠的輻射保護。

定居點可以被埋在小行星的表面下，這將屏蔽輻射。然而，采礦和挖掘小行星比看起來要困難。“我們認為許多小行星都是非常松散的碎石堆，沒有任何內(nèi)在的結(jié)構(gòu)完整性——它們不是巨大的大卵石，”雷諾茲解釋道，“它們更多的是因自身的重力而聚集在一起的巨大氣泡或礫石。”

這種物質(zhì)一致性的缺乏也意味著，任何試圖旋轉(zhuǎn)小行星的企圖——包括人為地在小行星內(nèi)部產(chǎn)生重力——都將使它受到額外的力量作用，并可能導(dǎo)致它解體。因此，需要某種機制來提高小行星的耐久性。“你必須在不破壞結(jié)構(gòu)完整性的情況下清空它，然后將它旋轉(zhuǎn)起來，同時確保旋轉(zhuǎn)不會對剩余的結(jié)構(gòu)造成太大的壓力?！丙溈苏f。

一種建議是在小行星周圍建立一個金屬網(wǎng)或籠子來防止它解體。這并不像它看起來的那樣令人望而卻步，因為小行星帶中有大量的金屬小行星含有可以使用的必要材料。

小行星定居點面臨的許多挑戰(zhàn)與擬議中的月球基地相似。除了重力以外，唯一的主要區(qū)別是距離。月球和國際空間站相對較近。月球離地球最近的點只有361000公里，而國際空間站就在地球的大氣層里。另一方面，小行星帶距離地球約2.56億公里。

任何小行星的定居都必須是一個封閉的生態(tài)系統(tǒng)，并且能夠自我維持，因為來自地球的支持將是極其有限的?！巴悼赡苄枰獛讉€月的時間，所以如果你遇到緊急情況，就必須在小行星上處理。你將需要很多人，不只是去那里找一個《星際迷航》的復(fù)制人?！卑柧S斯說。甚至向地球發(fā)送信息也需要一個小時。

在小行星上建造定居點在技術(shù)上看來是可行的，但同時也帶來了重大的工程挑戰(zhàn)。相反，更有可能的是小行星可以被自動系統(tǒng)和無人機進行遠程開采。實現(xiàn)這一方案的一個前提可能是在火星上建立一個基地，該基地可用于協(xié)調(diào)小行星采礦系統(tǒng)。

“就重力而言，火星和月球都更適宜居住，而且能利用現(xiàn)有的地下隧道進行輻射防護?！丙溈苏f。目前已經(jīng)有6顆衛(wèi)星可以用于通信，環(huán)境也得到了仔細的研究。

有一些小行星圍繞太陽以橢圓形軌道運行，它們的路徑接近地球和火星。它們可以被掏空，作運輸用，同時保護宇航員不受輻射，并減少對燃料的需求。埃爾維斯說：“我們已經(jīng)知道有十幾顆或更多的小行星，它們可在幾年后利用預(yù)期的技術(shù)進入這些軌道?！?/p>

還有人提議在“火衛(wèi)一”建造一座太空港，“火衛(wèi)一”是火星的衛(wèi)星，有人認為它曾經(jīng)是一顆小行星。這座太空港可以作為未來在火星上定居的跳板。

雖然行星是載人基地的首選地點，在它們的重力作用和大氣保護下，我們可以很好地在小行星上建立殖民地。然而，它們并不是特別舒適的居住場所。這些好處將遠遠超過艱巨的挑戰(zhàn)。