人类能否殖民火星？首先需要在火星建立自给自足基地

据国外媒体报道，在不断加剧的全球核紧张局势中，SpaceX和特斯拉公司创始人埃隆・马斯克（Elon Musk）呼吁尽快采取措施，逃离地球或许是避免未来核灾难的一种有效方案，他希望未来不久人们能够在火星表面建立殖民基地。目前，美国麻省理工学院一支研究小组设计了“红杉森林（Redwood Forest）”，这是一些开放性公共穹顶森林栖息地。

近期，马斯克在德克萨斯州奥斯汀召开的西南偏南大会（South by Southwest）发言称，在火星上建立一个自给自足的基地是非常重要的，因为在发生战争时，火星基地距离地球足够远，并且人类在火星基地比月球基地更有可能生存下来。

但是成功创建火星基地需要什么条件呢？

美国宾夕法尼亚州立大学生理学和运动机能学副教授、美国宇航局STS-90航天飞机任务前任宇航员吉姆・帕威尔奇克（Jim Pawelczyk）说：“这听起来有些不可思议，但是‘美洲殖民地化将是一个合理的类推。’考虑到北美洲第一个英国永久殖民地――詹姆斯敦，是将国旗插入领地上的一种殖民地方式，在火星上建小型哨所，是更易实现的目标，但在火星全面建造殖民基地将是下个世纪能实现的目标。”

尽管詹姆斯敦现在是一处殖民地遗址，但它在弗吉尼亚州有基地，与火星相比，是一个条件相对较完善的殖民基地。南极洲基地更接近于未来人类要在火星建造的基地条件，当人们19世纪末首次踏上冰冷的南极洲――这被称为南极探险的英雄时代，科研人员建造了一些简陋的研究站。从那时起，科学家和其他勇敢的探险者们在基地上扎营，但没有人建立永久性基地。当时没有理由这样做，也没有所需的技术出现在南极洲，同样的道理也适用于火星前哨基地。帕威尔奇克说：“目前我们应当让南极洲基地快速发展起来，并适用一些科研项目。”

他说：“将一个前哨站变成殖民基地完全取决于人类生物学，同时，从研究角度来看，该领域我们刚开始探索。因此，也许前哨站并不会从遗传角度维持物种发展，但是它能维持人文精神。”

当然，我们首先必须抵达火星，要做到这一点，首先我们需要考虑宇宙射线和太阳活动性产生辐射的基本问题，像这样的高速粒子会破坏人类细胞，最强烈的辐射会穿透太空飞船外壳。迄今我们并不清楚像这样等级的太空辐射会对人体构成怎样的伤害，经历几个月或者几年的太空探索，对眼睛、大脑等身体组织的影响等级。帕威尔奇克说：“我们理解这些事情的时候，真的还处于初期阶段。”

依据研究小组的设计，“红杉森林”的乳白色圆顶结构将掩盖一系列地下隧道，这些隧道会将每个圆顶结构连接在一起，并保护居民免遭陨石撞击、太空辐射和温度的极端变化。未来可容纳1万多人居住。

目前美国宇航局一直研究太空环境对国际空间站的宇航员产生怎样的影响，但是国际空间站预计将在2024-2028年之间退役。美国麻省理工学院航空航天系博士研究生乔治・洛尔多斯（George Lordos）是研究小组成员之一，该研究小组在美国宇航局设计大赛中获得了第一名。他们的设计项目被称为“玛丽娜（MARINA）”，在小行星上建造一个空间站，项目详细介绍了如何管理、重新配置、节点组装等环节。基本上这是建造在小行星上的商业实体（拥有豪华酒店房间），可以让不同的太空公司交流产品和服务，同时，这种小行星空间站将有助于实现火星探索任务。

洛尔多斯说：“美国宇航局必须在2024-2028年之间使国际空间站退役，但目前每年大约花费40亿美元。如果‘玛丽娜’基地能够取代国际空间站，美国宇航局就能成为该空间站的客户，为美国宇航局节省数十亿美元的经费。”

他还指出，这种新型小行星空间站还将减少基础开支，尤其适用于火星探索任务。“玛丽娜”基地将显著增多地球和近地轨道之间的太空飞行次数。

同时，洛尔多斯还参与了一项麻省理工学院项目――“红杉森林”，该项目设想了火星人类文明会是什么样的。依据研究小组的设计模型，人类将生活在高尔夫球状的圆形结构之中，其内部有森林栖息地，火星本地的水冰、土壤和阳光，为植物生长提供必要条件。

“红杉森林”的乳白色圆顶结构将掩盖一系列地下隧道，这些隧道会将每个圆顶结构连接在一起，并保护居民免遭陨石撞击、太空辐射和温度的极端变化。麻省理工学院博士后生瓦伦蒂娜・苏米尼（Valentina Sumini）带领这支跨领域研究团队，设计完成“红杉森林”模型，她表示目前研究小组正在研究建造这种圆形结构的原型。

苏米尼说：“我希望有生之年能够看到‘红杉森林’的白色圆顶建筑成功建造出来。考虑到火星表面已有大量人类生存的资源，例如：水冰、二氧化碳和干冰，它们可以作为饮用水、氧化剂和燃料，这并不是荒谬的幻想。”

虽然我们可以探索如何利用火星地形裂缝和其它特征，发挥优势更好地实现人类探索任务。但是火星上生命存活的关键始终是技术，洛尔多斯说：“我们人类是技术物种，通过发展技术可使周围环境适应人类身体。”

帕威尔奇克表示，我们需要大量能量，在一个小包裹中获得大量能量的最佳方法是使用小型核反应堆，最重要的是，我们需要对每个人提供6-10吨的消耗品。

这些障碍看上去是不可克服的，但是洛尔多斯表示，记住我们所取得的进展是非常重要的，例如：SpaceX公司的可重复使用的火箭项目。不同于之前的轨道火箭，自2011年以来SpaceX公司就一直努力研制可重复使用的火箭。

洛尔多斯说：“这种火箭着陆和再利用功能是一种技术革新，它就像美国西部首次开通铁路，或者高大舰船为欧洲人探索新大陆提供保障。”

洛尔多斯相信，我们正在经历着这样的历史转变，可重复使用火箭正在开辟太空前沿，我们将不再是单个行星物种。这是人类一直想做的自然延伸，探索意识是人类与生俱来的，如果不是先天的，我们就不会生活在全球各地。