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科学家将对火星进行实地考察。像这种在火星上进行的实地科学考察实际上是无止境的。其中最重要的是寻找生命。相比之下，其他一切听起来就显得平淡无奇，但也至关重要。这些事项包括：第一，了解20亿年前火星发生了什么，使其气候从温暖湿润变得寒冷干燥；第二，描述火星的地质特征。这就是基础生物学、气候学、化学和地质学，即“火星科学研究”。早期的目标是建立基础设施以支持更多的探索，以及勘察地形，发现潜在资源。在最初的几年里，一天的大部分时间都会花在建筑和维护上。
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如果商业机构学会如何降低成本、缩短旅行时间，旅游业也会随之发展。到2040年第一批人类到达火星时，我们肯定已经在近地轨道建立了旅游业，而在月球轨道和月球上的旅游业很可能也已经建立起来。但除了价格，火星旅游贸易需要克服的另一个障碍是这颗红色星球遥远的距离。我们不到一个星期就能到达月球。一个寻求刺激的富人只需为一次精彩的月球假期留出几周时间。但如果是去火星，就需要在其一生中留出两年时间来体验火星之旅，除非在推进方面取得突破，将火星之旅缩短至几周——具有可行性，但在21世纪不太可能实现。去往火星的成本可能是几千万美元。虽然99.99%的人肯定是负担不起的，但对于超级富豪来说很有吸引力。我们一起算一下：一趟12人的火星之旅（包括2名宇航员），每人花费1亿美元寻求刺激，10个人的费用加起来是10亿美元。这是一个合理的成本估计，而且要等火星上的基础设施就位以后才能实施。
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99%的旅游体验就是待在火星上。在此我作为旅行社代理人，告诉你最佳景点还有点为时过早。毕竟，火星是一个完整的星球，大约只有地球的一半大小；在基础设施建好之前，在火星上从一个点到另一个点基本上是不可能的。乘坐飞船和飞机在火星上飞行倒是有可能，但这种舒适的交通方式需要花一些时间建设。在那之前，你造访火星时的活动范围将限制在大约100千米半径内，即乘坐加压旅游巴士可到达的范围。其中一个必看的景点是水手号峡谷群。它是太阳系中最大的峡谷之一，也可以说是最为壮观的峡谷。水手号峡谷群有4000千米长，200千米宽，7千米深。地球上的大峡谷“只有”其大小的1/10。还没有相机拍到水手号峡谷群的高分辨率图像，我们只能想象其壮观的景象。如果你在水手号峡谷群的西边露营，你应该能看到塔尔西斯山脉（Tharsis Montes），位于水手号峡谷群西边大约1000千米处。这三座等间隔的大型盾状火山由熔岩形成。最高的是阿斯克劳山（Ascraeus Mons），峰顶海拔超过18千米。珠穆朗玛峰，地球上最高的山峰，大约9千米。
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在塔尔西斯山脉再往西1000千米处，或许从水手号峡谷群也可以看到，是奥林波斯山。这是太阳系所有行星中最高的山，海拔25千米。诺克提斯沟网（Noctis Labyrinthus）——一个与南达科他州的崎岖不毛之地几乎无法区分的区域，距离水手号峡谷群的西部边缘只有几百千米。所有这些都靠近赤道，那里的气候最温暖。基于所有这些原因，我选择的旅游目的地将是水手号峡谷群西部。当飞回家的时候，你可能会看到令人惊叹的极地冰冠。
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流动劳动力可能伴随旅游业而来。考虑到在月球和近地小行星上有更好的采矿机会，我已经讨论过并基本上弱化了在火星上进行远程采矿的作用。从地球（市场）到火星的距离很遥远，而且从火星出口还要摆脱沉重的火星引力，这些因素综合在一起，使火星采矿成为一项没有吸引力的投资。所有一切都与投资有关：你必须说服投资者拿出钱来换取回报，而这是一场艰难的推销。我敢说，对污染火星环境的担忧甚至可能超过对毁坏小行星或月球的担忧，因为小行星和月球看起来更像荒芜的岩石。
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不过，火星上可能早期就有商业机会，就像南极一样。政府在南极运营基地，但大部分工作都外包给了雷神极地服务公司（Raytheon Polar Services）、朋友服务集团（Gana-A’Yoo Service Corporation）、GHG公司、PAE以及其他几十家你可能从未听说过的公司。这些公司雇用了数百名在现场生活和工作的人员。如果多国联合科学基地来到火星，那么就需要保障团队。这纯粹是猜测，但由于运输成本的缘故，火星工人的合同期限可能是10年，而不像在南极只待上一两年，因为往返火星不那么容易。
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除了获得知识上的无形价值和潜在的长期投资回报，南极对任何国家来说都是无利可图的。美国在那里的存在最多。人们每年通过美国国家科学基金会极地项目办公室（US National Science Foundation Office of Polar Programs）花费大约5亿美元来建设和维护这些科学基地。[56] 这大约是75亿美元国家科学基金会总预算的7%。科学很好，当它应用于技术进步时，肯定会在未来带来回报。但美国和其他39个国家在南极存在的真正原因是地缘政治。他们必须在那里，否则就得不到任何可能从南极大陆开采出来的资源。火星没有理由不一样。要么成为一名球员，要么观看比赛。问题是，一个国家能够承受多少投资？我在第3章指出，ISS的建设花费了美国1000亿美元，而且每年还要花费40亿美元来维护。这是真正的浪费。但这可能意味着美国可以容忍在火星上进行类似的投资。如果其他国家在火星上有一两个基地，那这种容忍度会更高。
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如果有了科学基地，当然就会有科学家。这些人一开始会是科学家兼宇航员。但随着旅行成本和风险的降低，工作人员将由科学家组成，并由少数常规人员提供支持。我们在月球上也会看到这种情况，但火星上的“常规人员”会待得更久。薪水不需要太高。第一批工人会更追求刺激。由于没有什么可以花钱的地方，他们会把大部分工资存起来，就同南极的情况一样。这些短期工人很艰苦，将承担维护基地和扩大基础设施的日常任务。
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从第一批人类在火星上工作，到引入完全愿意定居火星并在火星上养育后代的移民，需要几十年的时间。人们会进行必要的安全检查：主要是人类能否在火星上生存、生长和繁衍。然后是价格问题：主要是我们能不能把每个家庭的迁移成本至少降低到“五月花号”的水平。直到这两个问题的答案都是肯定的，定居才会开始（除非火星作为某种不涉及孩子的退休社区安置点。退休社区的居民不担心长期的辐射风险，对比较低的重力很享受）。对于这些第一批永久移民来说，他们的主要任务是努力建设家园。农场主渴望自给自足，渴望有机会将充满挑战的地带改造成美丽富饶的土地。和火星上的其他人一样，这些移民会花时间进行建设和维护，也会种地。他们不仅需要水、食物、住所和能源，还需要氧气和气压，这些都是地球农场主认为理所当然的东西。一切都必须以最高的效率进行，因为资源是如此珍贵。随着时间的推移，这些资源将形成火星贸易经济的基础——水、氧气和氮等商品，以及食物、衣服、洗涤剂和工具等常见的家庭消费品。
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 [:1700037008]
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 当地的风景
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火星上的新奇体验包括凝望火星的两颗卫星——火卫一和火卫二（Deimos）。火卫一是两颗卫星中距离火星更近、体积更大的那个，它每7小时39分钟绕火星一周，所以你会看到火卫一每天经过3次，速度有点快，大小大约是月球的1/3。火卫二，一个跨度只有13千米的小东西，大约每66小时进出视野一次，比从地球上看到的金星要大一些。散射的太阳光透过空气中的尘埃，将火星白天的天空染成粉红色，有时甚至是奶油糖果色。日出和日落时的太阳是冷冷的蓝色调。太阳看起来只有你习惯大小的70%，亮度是40%。
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从火星看地球
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天空中的那个点代表了所有的人类、我们所有的记忆、我们过去和现在所有的梦想。火星移民需要应对更深层次的隔离。这张照片是由“好奇号”火星车拍摄的。
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如果你对占星术感兴趣……并且仍然认为自己可以应付火星……那么请注意，你必须应对星座的轻微变化。太阳在双鱼座中心的鲸鱼座里停留了6天，无疑使爱情变得更加复杂。冬至在处女座（渴望！）。最亮的行星是木星；金星可以看见，但是很暗。地球看起来像一颗明亮的星星，但没有我们在地球上看到的金星那么亮。用一架小望远镜你就可以看到地球的月亮。北极星（复数）应该是γ天鹅座（Gamma Cygni）和α天鹅座（Alpha Cygni），而不是北极星。夜空与我们从地球上看到的非常相似，只有很小的季节变化，也许足以激发重新定义星座的想象力。由于没有光污染，大气稀薄，火星上可以进行绝妙的天文观测，但尘埃可能至少会使所有物体的亮度变暗。
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火星上的地形多种多样，有大量的沙丘、峡谷、干涸的河床、休眠的火山、山脉、河谷和高原。如果去徒步旅行，你的每一步都会有额外的弹力，因为你的体重还不到地球上体重的一半。一旦你学会了如何有效移动，步态可能就会有所不同。一开始，你的头可能会经常碰到天花板。不了解地球的第二代人会欣赏这些火星生命的奇异经历吗？或许会，但方式不同。火星有一种内在美。但我们不应该欺骗自己：主要的诱惑是新奇感，这是一种会让某些人后悔的魅力，一种会被后代解读为稀松平常的魅力。
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 新的火星身体
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没有人确切知道生活在火星会对我们的身体产生怎样的影响，但肯定会有很多变化。在不同环境中长大的同卵双胞胎会以不同的方式成长，并很快就开始变得不那么像。同样，火星上的人类也会经历一些变化。与地球上的人类相比，他们的外貌会发生很大变化，也许是剧烈变化。辐射、温度、光照等因素会导致一些基因显现，而另一些基因被抑制。这些变化在火星长大的孩子身上最为明显，但在成人身上也会产生。
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第一种可见变化可能是眼睛和头骨。在一个人造光源以及阳光比地球上更暗淡的世界里，人类的眼睛会接收到一组不同的感官输入，从而影响其发育。幼年时暴露在较暗的光线下可能会导致眼睛变大，以收集更多的光线。整个头骨可能会改变，以适应更大的眼窝。那些移居火星的成年人，由于眼睛已发育完全，所以可能会出现瞳孔放大的现象。人类的脸是我们最熟悉的，所以我们最容易感知变化的地方就是脸。例如，你可能会注意到新移民和他们的孩子在面部表情上的细微变化。比如亚裔美国人和亚洲人相比，差异不仅仅体现在着装上。说不同的语言以及咀嚼不同的食物也会稍微改变脸的形状。如果一个亚裔美国人回到亚洲，有了孩子，这个孩子说的是亚洲话，吃的是亚洲食物，就会呈现出亚洲人的本来面貌。
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在火星，肤色也会发生变化，但科学家们不确定肤色变化的方向，是变浅还是变深。增加的辐射可能会刺激真黑素的产生，导致皮肤变黑。但是移居到阳光充足的澳大利亚的白皮肤欧洲人却并没有发生这样的变化。[57] 他们只会得皮肤癌。更有可能的是，我们会变得更苍白，就像任何宅在家里，不暴露在自然光下的人一样。火星人可能喜欢吃含有类胡萝卜素的食物，比如胡萝卜和红薯，因为这些色素会在血液和皮肤中积聚，并能保护皮肤免受紫外线的伤害。这种情况下，火星居民会呈现出橙色。还有一个巨大的未知是火星上人类微生物群落的命运。微生物群落，指那些在皮肤上、肠道里以及与我们和谐共处的其他身体微生物——控制着消化、营养吸收和免疫系统。其控制方式我们也是刚刚开始了解。由于在贫瘠的火星上接触的微生物有限，人类的微生物群落 将以不可预知的方式发生改变。这不仅会使人类更容易受到感染，而且还会极大地改变我们的外貌，例如，使我们变瘦或变胖。坦率地说，我们有充分的理由相信，人类可能永远不会在火星上繁荣兴旺，因为我们与周围的细菌世界存在着极其重要而又神秘的联系。