寻找移民火星的“制胜秘籍”

寻找移民火星的“制胜秘籍”

正如网络、电子邮件等技术是互联网经济变得可行的“制胜秘籍”，太空工业经济也离不开一些关键技术，这些技术让未来火星移民基地的补给成为可能。

美国行星科学家PhilipMetzger认为移民火星的3项“制胜秘籍”是能为航天器提供能源的小行星采矿技术、太空天线的3D打印技术以及向地球输送清洁能源的技术。

小行星采矿技术

关于小行星采矿已出现了一个商业案例。这一案例中，航天器被发送至距离地球表面35400千米的地方，围绕用电推进技术进入地球静止轨道的传统卫星旋转，在6个月至12个月内可以去往任何地方。但实施这项研究的卫星公司花了很多间接费用，却没有获得任何收益。

Metzger曾计算过，除开制造小行星采矿的飞船、燃料仓库、星际交通船以及三者运行的费用，在一定参数条件下，都表明该卫星公司可以盈利。他也提出了一种利用小行星采矿的方法：一艘飞船挖掘小行星上的岩石，并从中提取岩石中与粘土以化学方式结合的水分子。接着，飞船将获得的水送到绕轨道飞行的仓库中，在那里，水被分解成氢和氧，而氢和氧可以作为火箭燃料。一艘星际交通船将收集这些燃料，并与最近发射的卫星会合，然后将这些燃料注入该卫星，使其有足够的动力进入最终轨道。

“若上述过程能在一周内完成，可为这家卫星公司节省数亿美元。”Metzger说。

太空天线的3D打印技术

人类对互联网数据的需求量平均每10.5个月就翻番，在十年内，人类需要克服互联网最大容量的限制。由于企业建设光纤电缆的速度完全跟不上需求量增加的速度，因此SpaceX、OneWeb等太空公司计划发射数千颗小型的互联网卫星，进入约1200千米高的近地球轨道以保持数据传输。

近地轨道上，小卫星的旋转速度比地球的旋转速度快，所以它不会在同一个地点逗留太久。这意味着，近地卫星不得不将数据传递给在它身后的其他卫星，数千颗小卫星将形成一张网络。不过，由于小卫星的容量有限，为应对数据传输量的增加，整个“卫星舰队”将在同一时间被取代。

Metzger设想，将小行星中得到的金属矿用作在太空中3D打印大型互联网天线的原料。

在太空中进行3D打印的技术早已实现。凭借NASA（美国航空航天局）资助的2000万美元，太空制造公司MadeIn Space正与其他两家机构合作，致力于Archinaut计划。该计划的目标是在太空建造一台3D打印机，用于在太空中装配大型且复杂的建筑物。

3D打印天线将在离地球约35406千米的静止轨道上绕地球旋转，与地球的旋转速度保持一致。因此，每一颗互联网卫星都将被“固定”在地球上的一个或多个地区。如果要求某个特定城市如芝加哥的数据容量增加，那么卫星能通过调整带宽提供更多的容量。

向地球输送清洁能源的技术

然而，解决地球的数据需求并不能解决我们面临的所有计算机问题。一些半导体行业协会和半导体研究公司在2016年的报道中提到，2040年，计算机将用尽地球上所有可以利用的能源。人类需要在地球以外的地区找到可持续性的能源供应。

2012年，JohnMankins获得了NASA创新先进理念项目的资助，将他的设想“在太空中摆放一系列可移动的薄镜将太阳能反射入地球”付诸研究。NASA喷气推进实验室前雇员Mankins提出将地球生产的镜子发射入太空。不过，由于花费较大，这些计划难以吸引投资者。而如果在太空中生产镜子，将是最经济的方式。

如果开始第一项“制胜秘籍”，通过小行星采矿获得推进剂，它将带领人们开始第二项“制胜秘籍”，即在太空中制造超大型天线。于是，人们无需向太空中发射任何东西，就能建造出太空太阳能系统。

“最后，你会得到一条完整的供应链。”Metzger说，太空中的行业越多，制造飞船、移民火星就会变得越容易。（据天空联盟公众号）