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这些极端环境下的生活几乎都一样。冷是异常寒冷，暗是漆黑一片，距离都非常遥远。我看不出生活在木星或土星附近，与生活在冥王星上的困难有多大差别。要完成到木星的5年旅程，必须假设我们已经到达了这样一个阶段：可以使用大型、舒适且具有防护作用的宇宙飞船，用10～20年的时间把我们送达太阳系的任何地方。在确保安全的情况下，首要问题是花费的时间是多少，即探险者或移民必须花多少年的时间才能到达这些遥远的地方。让我们从木星开始，它可能是我们在火星上建立基地后的第二个行星目的地。
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木星及其伽利略卫星
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木星非常大，是太阳系所有行星和卫星加在一起的两倍还要多。和太阳一样，木星也是一个由氢构成的大球。然而，木星的质量不足以产生足够的温度和压力来引发氢聚变。要做到这一点，木星的质量至少要是现在的75倍。所以有些人说木星是一颗失败的恒星，但这有点牵强。木星没有失败。哪怕是木星把太阳系中除太阳以外的所有其他物质都吸收进去，它离成为一颗恒星还是差得很远。相反，木星应该被视为一颗强大而独特的行星。
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移居木星，而不是其卫星，这个概念本身完全属于科幻小说的范畴。木星没有表面。大气中有75%的氢和24%的氦，这是两种最轻的元素，没有办法飘浮在它们的上面。氦气球会像铅球一样下沉。对生命来说更糟糕的是，木星巨大的磁场就像一张网，捕获来自太阳的粒子再将其甩出去（这些粒子甚至因此获得了更大的能量），将致命的辐射洒向它的许多卫星。木星最吸引人的地方是，它的核心可能是金属氢，它可能会下钻石雨。是的，钻石。但是，根本没有任何现实的方法或理由在木星上生活，并近距离地探索这些现象。[8]
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木星四颗较大的内卫星——木卫一（Io，伊奥）、木卫二、木卫三（Ganymede，盖尼米得）和木卫四，引起了人们的极大兴趣。我们将之称为伽利略卫星，因为它们是伽利略在1610年发现的。这是人类第一次发现环绕行星运行的天体。你用一副简单的双筒望远镜就可以看到这些卫星。木卫一距离木星最近，比月球略大。它有400多座活火山，在太阳系的卫星或行星中地质活动最为活跃。它内部的漩涡似乎是由引力潮汐加热引起的，因为它离巨大的木星太近了。我们可以在木卫一着陆，但是由二氧化硫组成的稀薄大气以及接近于0的气压会让人们的停留体验很不愉快。另外，在木卫一上每天要接受3600雷姆的辐射，这足以迅速杀死任何一个人。[9] 在此要向地质学家和火山学家道歉，向木卫一发送机器人是可以的，但人类不行。
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接下来是木卫二。它比月球略小。这颗卫星因其几千米的冰层下面可能存在液态海洋而闻名。造访木卫二？也许可能，但也不会很快实现。那里的辐射量为540雷姆/天。[10] 有趣的是，木卫二有氧气大气层，但密度只有地球的十亿分之一，几乎探测不到。没关系，因为所有活动都在冰层之下。可以想象的是，我们可以在冰层上建立一个高强度的科学基地，就像一个冰钓小屋，保护我们免遭强烈辐射和赤道上-160℃的温度的伤害。考虑到离太阳的距离，这个温度已经高得惊人（热量来自木星的潮汐效应）。从科学基地，我们可以钻透冰层到达下面的海洋。大概到了这个时候，我们就会派机器人去探索这片海洋，看看那里是否可能存在生命；也就是说，我们人类将随后探索那些已经发现或强烈暗示存在外星生命的地方。
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最大的障碍是钻透像花岗岩一样坚硬的冰。我们不知道它有多厚，估计在10～100千米。[11] 相比之下，南极沃斯托克湖覆盖着的冰层仅有大约3千米厚。要把这么厚的冰层钻透只有核能可以办到。然后，可能会把潜水器部署到下面的海洋中，估计那里的水量是地球上的两三倍。木卫二极有可能存在生命，不仅因为它有液态水，还因为它可能存在水热活动，类似于地球上的海底火山，只不过木卫二上的水热活动是受到木星潮汐的牵引而产生的。如果地球海洋中的生命可以靠海底热泉生存，而不是依靠阳光，那么生命就可以在木卫二上生存。核心问题是，生命最初是否起源于木卫二；或者日晒下潮湿和干燥交替变化的区域，比如地球上的潮池，是生命起源所必需的条件吗？冰的确能保护我们免受辐射，并能提供生命所必需的气压。
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我很喜欢木卫二。但考虑到这些危险，我实在想不出在什么情况下人类在冰层下控制潜艇，会比人类从地球表面或者从相对安全的木卫四上遥控潜艇更好。在火星上，亲身实践是更好的选择。而在木卫二上，纯粹的机器人探索可能会更好。同样，我也想不出在木卫二上建立定居点或殖民地有什么好处。那里的人也许可以经营旅游业，把游客带到冰下，观赏外星生物。这里有很多假设：发现了生命；生命看得见且有一定规模；进入海洋是安全的；规则允许人类与外星生命接触，等等。撇开环境危险不谈，0.13G的表面重力似乎限制了人类长期存在的可能性。
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再下一个是木卫三。它是木星最大的卫星，比我们的月球大，但密度小，所以表面重力只有0.15G。同样的情况，寒冷，几乎没有空气。木星的辐射以8雷姆/天的量进行轰击（相比，火星为8雷姆/年）。[12] 木卫三似乎有大量的水冰，可能还有一片亚冰液态海洋，尽管它的冰层不像木卫二的那样坚固。这里有开采冰的可能，但取决于未来几代人有多渴，以及小行星是否无法解决缺水的问题。同样，考虑到生命在那里面临的种种困难以及有其他更好的选择，人类似乎没有令人信服的理由把木卫三当作自己的家。
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还剩下木卫四，木星的第二大卫星。就人类的可居住性而言，木卫四与其他木星大卫星相比，最大的特点是辐射水平相对较低，仅约为0.01雷姆/天，是我们在地球上的辐射暴露水平的10倍，但仍低于火星。[13] 木卫四同其他卫星一样，寒冷、没有空气、缺乏适当的重力，但木卫四是瘸子里的将军。从木卫四上的基地出发，我们可以在一天左右的时间内造访其他大卫星。与这些卫星的通信几乎是实时的，具体情况取决于它们之间相对的轨道位置以及我们在该地区拥有的通信卫星的数量。木卫四上的土壤类似于砂砾，在低重力条件下挖掘应该不难。与木卫三和木卫二一样，木卫四下面也有水冰，可能还有液态水；这些水可以用来饮用、耕种、呼吸和燃烧。同我们的月球以及木星的大多数卫星一样，木卫四的潮汐被木星锁定，而且只有一面朝向木星（着陆就在这一面）。在木卫四上，木星看起来有地球上的满月的5倍大。那是多么壮观的景象啊。木卫四的昼夜循环为17天，比我们月球的29天要短。
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为了相对安全地探索所有伽利略卫星，而附近的在轨太空中心又不能发挥这个作用时，木卫四可能是一个不错的营地。2003年，NASA构想了一个人类于21世纪40年代前往木星的项目，名字叫作人类外行星探索任务（Human Outer Planets Exploration，HOPE），计划将木卫四作为着陆地点。谈的只是希望。如果我们能在那个时间点到达火星就已经很幸运了。不过，该任务体系强调，木卫四可能是未来木星系统中人类存在的地方。
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艺术家们绘制了卫星表面的基地图。但是为什么要住在这些卫星（即便是木卫四）上呢？坚固的地面又能提供什么好处呢？在这些卫星上的任何长期存在都需要庇护所，或者建在地下，或者包裹在某种结构中，这会使你根本无法体验在这些卫星上的生活。为了美丽的风景，为了有机会研究这颗行星及其卫星，或者为了协调一些商业企业，未来想要住在木星附近的一代代人如果生活在一个旋转的、在轨运行的人造城市或者有人造重力的大型太空中心，很可能获益更多。如果你想参观的话，所有的景点都在附近。除非0.15G在某种程度上对人类健康是一件好事，否则22世纪的人类会选择生活在人造重力的舒适环境中。
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土星和强大的土卫六的召唤
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土星，以土星环闻名，其质量几乎只有木星的1/3。和它的哥哥一样，这颗行星主要由氢和氦组成。土星有几十颗卫星，其中很多还没有命名，还有几百颗直径几十米的小卫星困在冰冷的土星环里。这些卫星中有许多具有迷人的特征。例如，微小的土卫三（Tethys，特提斯）几乎完全是水冰，是一个直径1000千米的滚圆的冰球。土卫一（Mimas，米玛斯）是已知的最小天体，由于自身引力的作用，它成为一个近乎完美的球体。土卫一直径约400千米，撞击形成的大环形山与电影《星球大战》中的死亡星球相似。土卫八（Iapetus，伊阿佩托斯）有一条奇怪的赤道脊，让这颗卫星从某些角度看起来就像一颗核桃。而土卫五（Rhea，瑞亚）——谁能忘记土卫五呢——就像一个由硅酸盐和冰组成的脏雪球，直径约1500千米。
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但有两颗土星的卫星吸足了人们的眼球：小小的土卫二和巨大的土卫六。土卫二直径只有500千米，比小行星灶神星还小，没有大气层，表面重力只有0.011G，是我在本书中讨论过的所有天体中除土卫一以外最小的。吸引我们来到土卫二的是搜寻生命。这颗卫星拥有地下海洋，其南极上空经常喷出大量水蒸气。水蒸气实际上形成了土星光环系统的一部分。通过NASA“卡西尼号”（Cassini）探测器的观察，我们还了解到喷出物中包含了生命的所有间接迹象：盐、氨、二氧化硅、大量的有机分子（如甲烷和甲醛），以及氢气。[14] 其中，氢气尤为重要，因为它是热液喷口，即食物的标志。[15] 有如此强烈的证据证明有可能发现外星生命，于是我们被推向了土卫二；人们正在设计多项飞经土卫二的任务，目的是从这些烟雾中采集样本，并将其带回地球。
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住在土卫二和住在木卫二一样，都要住在冰钓屋里。重力较低，但辐射较弱。同样寒冷、昏暗、缺乏空气。土卫六在某些方面更适合居住。它是土星最大的卫星——太阳系第二大卫星，仅次于木卫三。和木卫三一样，土卫六虽然是一颗卫星，但是比水星这颗行星还大。事实上，土卫六是唯一一颗拥有浓厚大气层的卫星，其大气层厚度是地球的1.4倍。此外，土卫六是太阳系中已知的拥有表面液体的唯一天体。其液体在河流和湖泊中流动，并从云层中以雨的形式降下。只不过这种液体是甲烷和乙烷，温度为-180℃。
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由于土卫六的大气层解决了辐射和压力问题，有些人认为它是太阳系中最适合作为人类第二故乡的地方，甚至是一个比火星更好的选择。[16] 慢点儿，我说。那是个荒唐的想法。我们有可能到达土卫六，但肯定不是在到达火星之前。我们住在那里的机会很小。
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第一个挑战是距离。土卫六距离地球约14亿千米，大约是到火星距离的25倍。ESA的“惠更斯号”（Huygens）探测器花了6年时间才到达土卫六。[17] 这次任务取得了巨大成功。实际上，ESA 2005年已经在土卫六表面放置了一枚探测器，这是迄今为止着陆距离最远的探测器。优美下降的视频令人震撼，展现了云层下该卫星表面的全景——人类的第一瞥。探测器在沉寂前收集了整整90分钟的数据。ESA证明了在土卫六上着陆的可行性，只不过有80分钟的通信延迟（无线电波以光速传播，这从另一个侧面说明了土卫六有多远）。但是，我们需要一艘相当大的飞船把人类舒适、健康地送到那里。第二个挑战是低重力——0.14G，比月球还低，不到火星的一半。因此，未来的太空移民需要再次权衡利弊：对付火星上的辐射和压力问题，这是可以改造的；或者解决土卫六上的重力问题，而这个问题永远无法解决。
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让我们暂时把重力问题放在一边。诚然，土卫六最吸引人的地方是在它上面可以不穿加压服自由行走。这个世界看起来会有些熟悉，有雨，有河流，有云，等等。你可以去划船。你可以很容易地在浓密的大气中滑翔，大气层中氮占主导地位，含量在95%以上。事实上，飞行比走路更容易，而且更受欢迎。低重力和高压力会导致人们的步伐变得笨拙，就像在水下行走一样。只要把简单的翅膀绑在胳膊上，你就能飞。或者，不骑自行车，而是骑“飞行车”（fly cycly）。[18] 站在土卫六上会有问题，因为你身体的热量会融化地面，然后你的脚周围会重新结冰，就像被困在了淤泥中。飞行或者在地面上蜻蜓点水式的快速行走，会是你最好的选择。不过就保护而言，可以说你还没有脱离寒冷。土卫六上的最低温度是-180℃。南极有记录以来最低的自然温度为-89.2℃。为了御寒，你最好穿上加压服，除非有一种新的“太空时代”面料，既能保暖又不会显得臃肿。不管怎样，你身体的每一部分都必须得到保护，否则任何裸露在外的部分都会立即冻结。想想超绝缘潜水衣吧。
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你还需要氧气。这并不难。那里的大气中没有氧气，但那里似乎有大量的水冰，只不过坚硬得像岩石一样。也就是说，我们在土卫六上看到的岩石可能是固态冰。它们融化以后可以饮用和种庄稼，而且我们知道，分解后可以产生氧气。土卫六上有如此多的氮，任何栖息地都可以很容易地呼吸到像地球一样的空气——含80%的氮气和20%的氧气。燃料几乎也是无限的。毕竟，它们会从天上像雨一样落下来。你可能会担心那些甲烷和乙烷湖会在一场大火中被烧掉。但是请记住，没有氧气，碳氢化合物是不会燃烧的，你可以很容易地控制它们。
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不过，首先要克服一个小小的难题：没有氧气就不能燃烧碳氢化合物，但没有热量就不能分解水得到氧气。太阳不能解决这个问题。土卫六接收到的阳光只有地球的1%左右，大部分被大气层吸收了。所以，你需要一个小小的核反应堆来制造氧气，再用氧气来燃烧甲烷和乙烷。这就是为什么我写“几乎”无限的燃料供应。你需要核——放射性，核裂变或核聚变——来维持能量循环，这一点被土卫六的许多鼓吹者所忽略。不过，土卫六还是可以出口甲烷火箭燃料。这颗卫星即便不是整个太阳系的OPEC，也起码是外太阳系的OPEC，特别是在我们永远无法实现核聚变的梦想的时候。碳氢化合物开采技术与使用真空机一样简单，但可以推动一种有利可图的经济，支持人类定居。
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毫无疑问，土卫六上的生活会很有趣。休闲划船仍然是一个选项，尽管液态甲烷—乙烷混合物的密度比水的要小，要提供必要的浮力让船漂浮起来，船体就需要更深、更多的中空部分。不过，液态碳氢化合物的黏性也比水小，你的船可以在较小的阻力下穿越海洋或湖泊。风是温和的，但空气更厚，所以会有更多的东西来鼓动船帆。帆船也会准备好。在低重力、低黏度的情况下，划船是很困难的。在甲烷—乙烷湖中使用化学方法推进发动机可能有点危险。如果你能克服把自己浸泡在这种像汽油一样的液体里的不适感，游泳也会很有趣；与水相比，甲烷—乙烷液体的密度更小，而且土卫六上重力也更低，这就意味着你可以像海豚一样从液体中跳出来。毫无疑问，还是需要一点点练习的。
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湖区旅行
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丽姬娅海是土卫六上已知的第二大液体湖泊。这种液体由乙烷和甲烷组成，可在-179℃下流动。土卫六有一个由湖泊、河流、云和雨组成的液体循环系统。天体生物学家推测，从理论上来说，生命可以在这样的环境中进化。