地球好危險?科學家告訴你怎麼住到太空去

by:阿咖
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有沒有想過離開這顆藍色行星的生活?其實,學界早已針對搬到太空去這件事進行了許多計畫和探討,學者們描繪出的太空生活可說是充滿驚奇。

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來場太空之旅如何?

路透社

10月21日,BBC新聞網將舉辦「改變世界的點子高峰會」(World-Changing Ideas Summit),其中,他們將會討論到許多有趣創新,甚至是讓人難以想像的點子,為了迎接盛會的到來,他們挑出了幾項備受大家熱烈討論的主題。

首先最被注意到的話題就是「人類在未來會在宇宙居住」,BBC聚焦未來發展的記者羅布森(David Robson)就分享了一些有趣的解釋,以下皆以羅布森的視角敘寫。

為什麼會有「住在宇宙」這種想法出來?我們有必要這麼認真嗎?

隨著地球上的人口越來越多,人類對資源和空間的競爭會越來越激烈,部分人就認為,我們必須把眼光放遠到地球之外,這樣才能確保人類繁衍下去。

創辦SpaceX公司(space exploration technologies,註)的馬斯克(Elon Musk),激發了人們對太空旅遊的想像。就算住在宇宙中的想法很難讓人相信,但人類喜歡探索未知的本能,會讓許多看來不可能的障礙變得不再是困擾。

前太空人霍夫曼(Jeffrey Hoffman)曾談到:「我們現在的科技已經能讓我們想像離開地球、到鄰近的行星去晃晃了。月球就在一旁,火星也沒那麼遠,我們在有生之年,是有機會能到這些地方旅遊的。」

編註::根據《維基百科》,SpaceX是美國一家民營航太製造商和太空運輸公司,總部位於美國加州,由企業家馬斯克於2002年創辦,目標是降低太空運輸的成本,並進行火星殖民。

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1920年代,波托奇尼克想像的宇宙太空站。

Photo: wikicommons

好吧,那麼太空站會長成什麼樣子?

這邊可以回溯到1920年代,舉個當時就提過的點子供參考。在奧匈帝國時期,波托奇尼克(Herman Potočnik)就提出太空站會是一個有著環形外觀、狀如飛碟的建築,它會不斷旋轉製造出重力,同時太空站中央則是一個內凹的鏡子來接收陽光,藉此提供整座太空站運作的能量。因為波托奇尼克的點子太前衛,他的想像就這麼被擱置多年,一直到1970年代中期才又再度被人想起。

其中,最有名的莫過於提倡太空殖民概念的已故普林斯頓物理學家歐尼爾(Gerard O’Neill),以及英國星際協會(British Interplanetary Society)。在你覺得太扯想走人前,這邊還是告訴你一下,英國星際協會在人類成功登陸月球前30多年,就已經預言過人類會登上月球了。

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距今將近百年前,1920年代的波托奇尼克(Herman Potočnik)就已經在發想人類住在宇宙時的樣貌了。

Photo: wikicommons

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太空人在火星上四處移動。

Photo: wikicommons

那火星可以住嗎?或是還有其他行星可以讓人類住過去?

相對於飄在空中的太空站,某些學者對住在月球或是其他有實心地面的星球上更有興趣,他們想像能在其他行星上建立出讓人類生存所需的「生物圈」(biosphere),其中又以火星特別受他們矚目。

更讓人驚訝的是,已經有人開始試圖在2025年前,於火星上建立起人類文明。這邊說的,就是荷蘭的「火星一號」(Mars One)計畫,這項計畫在2012年開跑,他們已經從20萬份申請者中揀選出40名合格者,這些人現在正以實境節目秀的方式接受訓練,這種進行方式也是意在要替這項計畫募款。

不意外的,荷蘭這項火星計畫備受批評,但其真正顯示的意義是,人類對「住到太空去」其實有相當大的興趣。

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藝術家畫出的火星殖民地想像圖。

Photo: wikicommons

另外,現在也有傳言說SpaceX公司的創辦人馬斯克已經把眼光放到火星殖民上,並在進行建造太空殖民運輸船的計畫,如果這輛運輸船可以重複使用的話,那他就可以減少回程太空船的建造成本。

馬斯克近期受訪時就說,這只是初步計畫而已:「如果我們可以在火星上建立殖民地,那也等於整個太陽系都有可能這麼做,因為我們為了達成太空旅行的計畫,就得有健全的經濟來源來支撐。我們將旅行到木星的衛星上,或是其他更遠的星球──像是土星附近的衛星泰坦(Titan)和小行星上。」

不過,看來瘋狂的馬斯克也有底線的,他談到殖民其他行星時說:「像是半人馬座α(Alpha Centauri)距離地球4光年遠,如果你能用光速的10%來飛行的話,大概要花上40年才能抵達,依照目前的科技是無法達到的......我真的很好奇,哪天當人類可以做到這件事情的時候,世界會變成什麼樣子。」

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2014年10月1日,太空人從國際太空站望出去的景色。

路透社

那我們不要再說星星了,來談談怎麼讓生命在太空中延續?或是我們怎麼讓生物到太空去?

其實,國際太空站已經發現相當多我們要克服的困難,例如為了讓國際太空站上的6名太空人有足夠的水喝,每年就要花上20億美金,這還不包括提供食物還有氧氣。理想中,太空站必須是一個能自給自足的建物,或是得寄居在鄰近的小行星上。

此外,人類還要面臨失去重力的影響:當人體沒有地心引力環繞時,不只會讓體內的骨質和肌肉流失,同時也會對大腦形成壓力,這往往會造成暫時性或是永久性的眼部問題:此外,太空輻射也會引發白內障以及癌症的風險。

再來,孤獨和睡眠缺乏之下,也會擾亂人的心智。前述的問題,是任一個太空站都要解決的挑戰,更別說其他零零總總,本來在地球上習以為常的普通事物一上了太空都變得不一樣,像是人的毛髮在低重力的環境時會變得容易燒起來。

不過呢,真要說甚麼事情更容易「燒起來」,大概會是人跟人之間的關係。

過去,一項稱為「火星500」(Mars500)的計畫,想知道長時間旅行到火星會出現什麼狀況,學者就找來6名自願者住到俄國境內的一個太空艙中,這座太空艙只有80平方公尺大,這些自願者要共同住上520天。

結果,一位自願者的睡眠時間被影響,讓他很難和其他團員一起在同個時間入睡,另個自願者則出現憂鬱傾向,還有一位自願者出現認知能力缺陷的狀況。

別忘了,在一群與世隔絕的人類中,如何避免發生衝突、建立一個新的社群成了問題。這些問題現在看來似乎無關緊要,但其實已經有科學家和哲學家起草「人權法案」,要替這些未來的居民想辦法。

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藝術家畫出太空站內的樣貌。

Photo: wikicommons

最後,假設我們成功住到太空去好了,那之後的人類還會長得跟現在的我們一樣嗎?

從太空人身上,我們已知道怎麼處理某些健康問題,所以這能幫助自願上太空的人們繼續繁衍下去,而這些活在太空站內的人類也會自行產出新的獨特文化。

有可能的情況是,他們會發展出自己的語言,或可能演化出新的生理特色。根據波特蘭州立大學的學者史密斯(Cameron Smith)的推斷,一個住有約2,000人的太空站,在300年後就會發展出不一樣的行為,他們的長相也會變得不同,例如為了適應低重力環境,這些太空站上的人類,其髮質、肌膚和身形都會變得不一樣。

史密斯也進一步預測,未來的人類會聚焦在使用基因工程製造出新的器官,讓人類可以避免太空輻射,或是長出腮,讓人類可以依靠二氧化碳來呼吸──假使成真的話,火星上的人就可以不用一直待在生物圈中,而是能真正住在火星上了。