文/史蒂芬.彼車奈克

這是一則預言:

2027 年,太空船猛禽一號(Raptor 1)和猛禽二號(Raptor 2)在經歷 243 天的航程之後,終於進入了火星軌道。地球上估計約一半的人口,大部分聚集在戶外大型 LCD 螢幕前,共同見證猛禽一號降落的實況轉播。即使在地球軌道和火星軌道最接近的那一刻,電視訊號也需花 20 分鐘才能傳回地球,所以人們看到的影像,其實來自不同的時間與不同的空間。太空船降落到火星地表上的剎那如果出了什麼差錯,大家看到實況轉播時,4 名太空人可能已經死亡了。

將近十年的期盼,終於在此刻成真。太空船配備了巨大的降落傘,煞車火箭開始噴射,吹起地表的紅色塵土,太空船緩緩降落在火星表面上。地球上的觀眾焦急地等待著,新聞播報員帶著大家回想起多年前的一場記者會,讓世界震驚、讓 NASA 蒙羞的記者會。那一天,推動登陸火星計劃的某私人公司宣布,將要建造數個能夠載人登陸火星的巨型火箭,並且要在十年之內,發射一到兩艘火箭,讓人類登陸火星這顆紅色行星。當時 NASA 的計劃是至少還需要兩年的時間,才能夠執行火星太空船的載人測試飛行。

當猛禽一號在火星赤道附近巨大隕石坑著陸時,太空人已經想好要做的事情了。時間寶貴,如果首次登陸進行順利,猛禽二號在幾個小時內也會登陸,送來更多的探險者。太空船載運了大量在火星上生存的必需品,太空人工作清單上的第一項任務,是搭建基本的居住基地。接下來,太空人要為鐘形的加壓帳棚充氣,那是由最新材料製成的特殊帳棚,能夠增加太空人的活動空間,也可當成種植作物的溫室。

火星的環境與地球有相似之處。火星的地貌看起來類似地球的一些地方,例如南極的乾燥谷地或是夏威夷火山區的沙漠。不過,即使地貌有點像,還有很多其他的因素將造成艱鉅的挑戰。一個火星日只比一個地球日長 39 分鐘又 25 秒,但是一個火星年長達 687 天,幾乎是地球年的兩倍。火星的軌道是橢圓形的,這意味著冬夏之間的季節變化要比地球更為劇烈,在火星的南半球,夏天比較溫暖,但是冬天更冷,登陸火星的太空人最後會搭建兩座基地,夏季基地建在赤道稍南,冬季基地則在赤道稍北處。

登上火星才是挑戰的開始

不過首先,這批首次登上火星的人類必須在 24 小時之內完成最重要的任務:找到水源。NASA 的登陸機器人和軌道衛星得到的資料預測,火星的表面土壤表岩屑(regolith)中應該有足夠的水。找到水,太空人才能補充水分,同時還要將水分解,存儲為未來呼吸的氧氣。之前NASA的軌道衛星發現,太空人登陸的火山口有一層純水結成的光滑冰層。如果這片光滑面的組成不是冰,太空人就得在附近尋找其他含冰量較高的的表岩屑。如果附近都找不到這樣的冰層,太空人將會使用穿地雷達(ground-penetrating radar)找尋、汲取地下水源。

在下一艘太空船抵達之前,也就是從現在算起兩年之後,第一批太空人需建造更多永久性設施,可能需要用表岩屑做為建材。雖然登陸當天陽光普照、天氣溫暖,大約攝氏 10 度,但是入夜後溫度就會急遽下降,接近嚴酷的南極之夜。在赤道附近登陸,火星赤道夏天的溫度是溫和的 21 度。但縱使如此,一到晚上,溫度可能下探零下 73 度。因此,太空人需要搭建能夠隔絕外界惡劣環境的建築,要能隔絕夜晚的超低溫,還有因為火星大氣稀薄而直射地表的太陽輻射。

如果沒有一件事情順利,無法找到充足的水源、太陽輻射造成的影響遠高於預期,或是其中一艘太空船降落時嚴重損毀,這些太空人就只能等適合的發射時段,踏上漫長的返回地球之旅。相反地,如果一切照計劃順利進行,他們就能在火星上待下來。

首度踏上似乎無生命星球、離家 4 億公里的 4 位火星太空人面臨的處境,跟過去突破人類極限、登上高山之巔、橫越大洋創造新生活的其他探險者一樣。不過這些太空人與前人的共通點僅只於此,征服另一個星球,在各種意義上都比以往任何在地球上的探險更為重要。這些人能夠登上火星,是人類智慧的最大成就。

在 1969 年觀看阿姆斯壯在月球上踏上第一步的人都會說,那一刻,地球好像停止轉動。那項成就非常不可思議,有些人到現在還難以置信,認為那是在好萊塢搭的場景。太空人踏上月球時,人們開始說:「我們都能登陸月球了,還有什麼做不到。」但是他們的意思是,「在地球上或地球附近的地方」還有什麼事做不到。登陸火星則完全有不同的意義:如果我們能夠抵達火星,也能夠抵達其他任何地方。

這項成就讓「星際大戰」和「星際迷航」中的科幻世界看起來有可能成真,也使土星和木星的衛星探測成為下一步可行的計劃。無論如何,太空探險勢必會引發比當年加州淘金熱更大規模的潮流。更重要的是,登陸火星讓人類想像力脫離地球的重力範圍。人類首次踏上火星,對於科技、哲學、歷史和探險各領域都是非常關鍵的時刻,從登陸火星開始,人類已不再是侷限在單一行星上的物種,正式成為星際種族了。

首批探險者登陸只是一個遠大計劃的開始,計劃不只是要前往火星、建立長久的居住地,還要改造整個星球。為了讓人類能夠在火星上自由地呼吸,必須改造以二氧化碳為主的火星稀薄大氣。人類要在火星上存活,我們還要想辦法把火星的平均氣溫從零下 81 度提高到較適合生存的零下7度,也要讓原本乾涸的河床與湖泊再次充滿水。另外,還要種植植物,吸收大氣中過多的二氧化碳。這些任務預計需投資千年以上的時間,卻能為全人類打造第二個家園,建設前往終極邊疆的前哨站。一如過往的邊疆前哨站,火星最後也會變成在各方面都能與地球相似的星球。

那些開路先鋒所展開的計劃,對於未來有深遠的影響。他們更偉大的任務是要建立一個太空社會(spacefaring society),這個社會能夠維持太空港的運作,以火箭往來,讓貨物能夠在重力小的行星上輕易的發射。人類可以從這些太空港,前往太陽系更邊緣的區域。

變身星際種族

  
火箭登陸火星的那一刻,代表的不只是冒險的偉大起點,也是保護全人類文明的第一步。人類在地球上的生存已經受到嚴重威脅,我們無法讓唯一的家園免於生態毀滅或是核子戰爭的危險,只要一個小行星撞上地球,就足以毀滅大部分的生物。隨著太陽年紀愈來愈大、漸漸膨脹,最後也會毀滅地球。在這些事情發生前,人類必須想辦法成為星際種族,不只能在其他行星生活,還要能更進一步從太陽系到達其他星系。首批的火星移民,將是人類最大的希望。他們建立的小小基地將會擴展成有規模的殖民地,甚至會有新的物種開始在火星繁衍。載人到火星的企業將會持續建造數以百計的火箭,目標在幾十年內建立自給自足、人數達 5 萬人的火星社區。即使地球毀滅,火星上的社區也足以保存全人類累積迄今的集體智慧與成就。

事實上,30 年前我們就有能力登陸火星了。阿波羅十一號帶著人類首度登上月球,之後 10 年內,我們就具備了登上紅色行星所需的相關技術,只是沒有抓住機會。那背後有一段黑暗的歷史。我們本來可以集結兩個世代的能力,努力實現人類想像所及的每件事情,50 年前,我們就有能力把人類的足跡跨向太陽系,30 年前就有能力登陸火星,但是美國總統的一個決定,就阻礙了太空旅行幾十年的發展。直到現在,才等到私人企業的火箭技術打開了新契機。或許,探險的渴望早已寫在我們的 DNA 中了。大約在 6 萬年前,智人(Homo sapiens)離開非洲,展開冒險的旅程,直到人類在全球各地生根。探險和人類的生存有關,卻也造成土地被侵佔、文化被毀滅,以及無數的資源掠奪亂象。

移民火星發生的速度比多數人想的還快,但我們還沒有任何相關法規能夠規範、約束這個外星殖民地。本書將會說明我們能在火星建立殖民地的驚人能力,同時也提出警報,說明潛在的風險與危機。這項挑戰充滿希望,卻也陷阱重重。現在,就是我們該仔細思考的時候了。

◎本文節錄自《如何在火星上生活》立即前往試讀

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