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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 永久返回太空真正需要的是什么
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航天强国，有可能会于十年内在月球或火星上建立一座永久性的村庄。然而这样的壮举需要付出巨大的努力，巨大的努力需要巨大的财政支出，而一项巨大的财政支出又需要一个合理的理由。那么，人类探索太空的理由是什么？不可能仅仅因为听起来很棒就去这样做。听起来很棒并不是一个合理的理由。许多未来学家和太空爱好者一直不愿探究这个关键问题。他们沉浸在精巧的技术中，勾勒出到月球、到火星，甚至到更远的柯伊伯带[12] 的愿景。这些技术未必不符合物理规律。但很少有人深入探究我们为什么要这样做，谁会为此买单，以及如何买单。
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从历史上看，国家或个人为大型项目提供大量资金的原因有三个：崇拜神或王权，战争，或经济回报的期盼。注意，“我们骨子里就这样”并不在这三个原因之内。纽约海登天文馆（Hayden Planetarium）主任、天体物理学家尼尔·德 格拉斯·泰森（Neil deGrasse Tyson）在一篇题为《探索之路》（“Paths to Discovery”）的文章中介绍了这一思想。[13]
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崇拜神是我们拥有金字塔和教堂的原因；同样，国王们建造宫殿是为了彰显他们的不凡。尽管这两样如今都不常见，但战争仍是一种常见的投资原因。自2003年以来，美国已经为伊拉克、阿富汗和相关叛乱发动的战争花费了超过4.79万亿美元，这相当于至少40次大规模火星任务的花费，足以在火星上建立永久性太空定居点。[14] 从历史来看，中国的长城是宏大而昂贵的，但从军事角度看却有至关重要的意义。与战争有关的其他项目包括曼哈顿计划、美国州际公路系统（必要时可用于军事装备运输）以及上述的阿波罗计划。这些现代军事开支刺激了经济发展。但无论如何，其目的是黩武。
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经济回报的期望为巴拿马运河以及哥伦布、麦哲伦、刘易斯和克拉克等人的旅行提供了资金。政府为探索提供资金，是希望从中获利。哥伦布得到卡斯提尔王国的资助，并不是为了证明人类能够克服阻碍（即“我们骨子里就这样”），主要是为了建立一条有利可图的贸易通道——推广天主教（崇拜神）和打败葡萄牙（战争）。
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我们对人类太空活动重新燃起的兴趣，实际上可能会导致人类在太空永久存在，因为这在一定程度上受到“战争”的驱动，但也有经济回报的推动。这与20世纪60年代的情况不同，当时战争是唯一的驱动力。一场战争可能会让我们登上月球或火星，而经济上的可持续性则让我们留在那里。
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 战争和利润
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你可能会问，战争？没错，一场新的太空竞赛正悄然兴起。中国有自己的空间站（不止一个）和将人送至空间站的运载火箭。中国在太空的明确目标，正促使美国和其他国家在2030年前重返月球并建立永久基地。如果中国突然提出在2032年建立火星定居点，美国就会努力赶在2031年之前去火星建立自己的基地，并将找到足够的资金。目前还没有花1000亿美元把4名精英送到火星表面待上几个月的政治意愿，但有可能把同样多的钱花在，比如说，一个导弹防御系统上，来保证3亿美国公民的安全。但如果中国取得了领先，就像苏联在1957年成功发射了第一颗人造地球卫星那样，那么优先级将迅速发生变化。
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至于经济回报，在近地轨道上几乎肯定会有利润，在月球上可能会有旅游和资源开发的利润。这些活动的范围和利润率取决于能否降低进入太空的成本，从而使投资回报更具吸引力——新的太空竞赛可能会有助于实现这一点。投资者希望出现滚雪球效应，更低的成本会使更多的人进入太空，而随着太空基础设施的不断发展，又会进一步降低价格。太空探索技术公司（SpaceX）或许是新太空领域最知名的火箭公司之一，但已有数十家私人公司正在建造更小更经济的火箭、被称作纳卫星（NanoSat）的微小卫星，并提供各种组件和服务，以适应人类通过企业增加太空活动的新形势。[15]
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应当承认，在月球以外的地方，利润的不确定性更大。1492年，伊莎贝拉女王意识到通过更好的贸易航路可以开发潜在市场。但现在与当时不一样。至少从目前情况来看，火星成为一个有利可图的栖息地几乎是不可能的事情。高成本、高风险和低投资回报率，无法构成可行的商业战略。但降低成本、降低风险，就有可能在火星定居并建立贸易。当世界因战争驱动而展开太空竞赛时，就尤其为此铺平了道路。车轮在转动，发动机就要点火了。
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公司通过企业间的活动来赚钱，而不仅仅依靠政府合同。所有这些政府和商业活动说明人们不仅仅是期望，而且也相信一种可行的太空经济会很快建立起来。尽管人类在过去的五十年里没有冒险远离地球，但我们还是学到了很多，取得了很多成就。我们已经在火星表面放置了几辆自动火星车，并在轨道上放置了大量卫星。我们极大地扩展了对火星环境的了解，对火星生活的困难也有了更好的理解。我们还成功地让一枚探测器在土卫六上着陆。土卫六[16] 是土星的一颗卫星，它到地球的距离是火星与地球距离的25倍。这是一个令人振奋的壮举。
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简而言之，我们正在收获过去五十年来以NASA和苏联/俄罗斯联邦航天局为首的航天机构的劳动成果。富人们已经购买了进入太空、在轨道旅馆停泊或绕月拍摄的门票，门票时间从21世纪20年代开始。
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各国政府计划将太空运输任务外包给私营企业，让它们把研究人员送到月球上生活几个月，就像我们现在在南极洲所做的那样。私营企业已经计划跟进，打算开发月球资源以获取利润。在不远的将来，随着太空基础设施的扩展，火星也将出现在这样的计划中。
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 旅途已经开始
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本书解释了太空旅行将如何展开——探索定居新世界的实用动机，以及工程师、科学家和企业家为了实现这一目标而制订的重要计划。我不想灌输错误的希望，也不愿意废话连篇，讲什么远距离传送、超光速旅行，或者住在地球以外某个比地球上还要奢侈的地方。太空基础设施建设不可能一蹴而就，也不可能有什么魔法。人类的太空活动将充满挑战，无论是经济领域还是物理领域或生物领域。然而从本质上来说，我们在太空的存在将是我们现在每天所作所为的自然延伸，无论是科学、商业还是休闲活动，只要是在生物学和经济学允许范围内的都包括其中。
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航程从地球开始。第1章探索了地球上与太空最为相近的三种环境：第一个是南极洲。在南极洲，吃苦耐劳的工作人员要艰难度过长达6个月的寒冷的黑暗，其间没有新的补给物资送达。第二个是核潜艇。在核潜艇上，海军人员要在独立封闭的空间里一次生活几个月。第三个是沙漠高原。科学家试图在沙漠高原模拟火星栖息地。到目前为止，我们学到了什么？第2章则是为我们即将开始的旅行做一次体检，因为缺乏重力、充斥大量宇宙射线对长期生存来说不是什么好兆头。我们能克服这些挑战吗？第3章进入近地轨道。人们正在制订什么样的计划取代ISS？ISS被一些人视为技术上的奇迹，而另一些人则视其为巨大机会的丧失和金钱的浪费。可充气式栖息地将如何为太空旅客提供长达一周的刺激体验，并为建造更多的可容纳太空工作者和永久定居者的永久性建筑打好基础？我们将如何 进入太空，用传统的火箭，用太空电梯、太空钩，还是其他聪明的办法？
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第4章将我们带回到月球。月球上的科学基地肯定会模拟南极洲的科考站；在这些科学基地里，采矿甚至旅游都可能使这次冒险利润可观。我们沿着金钱这个主题往前走。第5章将我们带向不可回避的下一个步骤：进入太阳系，开采小行星。
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第6章描述了火星。火星是人们无尽想象的源泉。火星有可能是第一个真正有人类定居的太阳系天体。我们的目的是在火星上生儿育女，而不像在月球上那样仅仅从事科学和采矿活动。21世纪末，人类可能会遍布整个太阳系，从地球到月球再到火星。到那个时候，我们可能会去太阳系中更远的地方，探索木星和土星的卫星。这些卫星可能用来庇护生命，也有可能用来维持小型科学基地。水星和金星离太阳更近。利用先进的技术，水星可能会一鸣惊天，变得适合居住；从某些方面来说，金星是太阳系中除地球之外最适合居住的行星，只要你住在云层之上的漂浮城市里即可。
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完善在水星上，或者在木星、土星的卫星上的生活方式，为我们进行深空旅行，到达天王星、海王星等外行星，以及更遥远的小行星（如冥王星）和柯伊伯带冰岩铺平了道路。我在第7章就以上所有概念进行讨论，并讨论将彗星或小行星作为太空方舟把我们带往其他恒星的概念——这也许是我们几百年后的命运。后记将我们带回到未来的地球，到了那个时候，人类在整个太阳系都建立了栖息地。那么，母星地球上的生活又将发生什么样的变化？
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所以，现在让我们大胆而又谨慎地到那些没人去过的地方吧。
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[1] Thomas Heppenheimer，The Space Shuttle Decision：NASA’s Search for a Reusable Space Vehicle （Washington，DC：NASA History Office SP-4221，1999），146，https：//ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19990056590.pdf.
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