最近都在说移民火星_这些太空黑科技你了解吗？

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火星移民计划是由埃隆•马斯克所对媒体透露的移民火星并在火星建立社区的计划，尽管被曝出是骗局，许多人还是对这一计划抱有极大兴趣，近年来除了美国宇航局NASA，就连民间机构SpaceX、亚马逊、荷兰公司等都着手研发火星计划，预计在10年之内将人类移民火星，今天我们从技术角度聊聊，移民火星究竟有哪些挑战，需要引用什么样的黑科技才能向这一目标靠拢呢？

首先宇宙飞船要想在火星上实现软着陆，会比在月球上更难。因为火星的重力比月球要大，虽然火星大气层比较薄，但大气密度还是足以使宇宙飞船在下降过程中，导致表面温度过高而爆炸。

对于火星着陆，科学家们也进行了许多试验，但迄今为止大多数的无人机都以失败告终。NASA的好奇号无人探测器，重量达1吨左右，在火星表面成功软着陆。但是如果人类居住火星的话，那么补给就又成了问题。

罗里达中央大学的行星科学家 Philip Metzger，也是肯尼迪航天中心沼泽工程实验室的联合创始人，在一次座谈会上说：“成功移民火星，需要依赖3项关键技术，或称为‘致胜秘籍’。这些技术，将让未来火星移民基地的补给成为可能。”

致胜秘籍之一：为推进剂而生的小行星采矿技术

关于小行星采矿，已经出现了一个商业案例。这一案例中，航天器距离地球表面35400千米，围绕发射后用电推进技术进入地球静止轨道的传统卫星旋转，用6-12月可以去往任何地方。但是，这家卫星公司花了很多间接费用，却没有获得任何收益。

小行星采矿为缩短工程时间，提供了一个解决方案。那小行星采矿将如何运作呢？

一艘飞船会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，而氢气和氧气可以作为火箭燃料。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这颗卫星，使这颗卫星有足够动力进入最终轨道。

Metzger说：“如果上述过程可以在一周内完成，这家卫星公司将节省数亿美元。”他也表示，他算过大致费用，用于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，都表明这是盈利的。

致胜秘籍之二：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个月会翻番。在10年内，我们需要克服互联网最大容量的限制，由于企业建设光纤光缆的速度，完全跟不上需求量增加的速度。如SpaceX和OneWeb这些太空公司，他们计划发射数千颗小型的互联网卫星，进入约1200km高的近地球轨道，来保持数据传输。

近地轨道上，小卫星的旋转速度将比地球的旋转速度快，所以它不会在同一个地点逗留太长的时间。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，为了应对数据传输量的增加，这个卫星舰队将在同一时间被取代。

Metzger告诉大家，这个解决方案将带来今后数十年的互联网使用，当然，这并非最终的解决方案。

Metzger设想，从小行星中得到的金属矿，可以作为在太空中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资助的2000万美元，美国加州的太空制造公司MadeIn Space，正与NorthropGrumman和海洋太空系统合作，致力于Archinaut计划。该计划的目标是在太空建造一个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22000英里的地球静止轨道绕地球旋转，与地球的旋转速度保持一致。因此，每一颗互联网卫星都将“固定”在地球上的1个或者多个地区。如果要求某个特定城市，如芝加哥的数据容量增加，那么，卫星能够通过调整带宽，提供更多的容量，理想状态下，上面提到的天线作为多层系统的组成部分。在这一系统中，光纤和近地卫星为高优先级，而那些并非必要的需求可以通过地球同步卫星来实现。

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