跨恒星系殖民基本不可行

我感觉,在人类可以亚光速或超光速飞行,或掌握物质任意合成技术之前,跨恒星系的殖民基本不可行,动辄数百年甚至数千年的飞行时间,飞船上的氧气、水、核能和食物就算可以通过化学或生物的方式再生循环利用或沿途补充,但纸巾、纱布、药物、零部件、服装等消耗品是不大可能在飞船内生产,很难事先储存如此数量庞大的易耗品,那飞船大小至少是直径几百公里的规模,这个规模已经足够容纳一个复杂的农业生态体系和完备的工业生产体系……

几十年的腐蚀、射线照射,零部件、电路板、DNA都可能失效,几百年甚至几千年的时间,封装的人造设备不可能扛这么久,只能是一个活的、自给自足可循环具备独立研发升级能力的生态系统整体飞过去……

宇宙之宏大,超乎人类的想象,最近的恒星都需要飞1.8万年,宇宙中的物质实际上极其稀薄……

目前人类最快的飞行器是美国人1976年发射的太阳神2号,这个航天器最快的速度达到了每小时25万公里左右,这个速度已经是相当惊人了,那么如果我们人类以这个速度前往比邻星系需要经历多长时间呢?

比邻星距离我们4.22光年,一光年为9.46万亿公里,那么比邻星系距离我们就是40万亿公里,算下来大约需要18260年,而我们人类的寿命如今不过百年,整个人类文明史不足8000年,在宇宙中航行这么长时间是难以想象的。

所以人类要想到达太阳系外最近的恒星系,以现有的技术肯定是做不到的,我们还必须要借助更快的宇航技术,比较现实的是将来的等离子发动机技术,理论上可以达到光速的一半,将来我们人类制造的飞船如果能以光速的20%前往比邻星的话,那么严肃行使只需要,20多年的时间就可以到达比邻星附近,如果考虑到加速和减速的时间,可能要耗时30年以上,但这样的时间跨度还是人类可以接受的,所以要想前往比邻星系看看的话,还是期待着人类的宇航技术更快的进步吧。

就算AI和机器人技术足够发达,不受制于太空中食物空气等限制,文明依然被飞行速度所局限。

机器人同样受制于易耗品的不可再生,比如绝缘电线、芯片、摄像头等零部件的库存越来越少,需要飞船上能随时生产一切需要的设备和零部件,所以,星际时代,飞船必须造得非常非常庞大,足以容纳一个封闭的生态系统、农业体系和工业生产体系,简而言之,一个完整的文明体系……

目前的太空殖民技术还非常不成熟,依靠化学燃料殖民月球都非常昂贵,殖民火星几乎不现实,靠简单并联发动机,应该是有个功率极限的,比如musk的猎鹰火箭,并联了四十几台发动机,这么搞不是个办法……

但太空探索能够遇到很多在地球上人们不曾预见到的技术难题,对这些难题的研究,会极大促进地球上技术和文化的发展,反过来促进社会的进步和经济的发展,比如GPS导航技术、卫星转播技术、材料技术、机器人技术。

按照目前地球技术发展的加速度,几百年内,地球上某些矿产会被完全开采光,比如煤炭、石油、铁矿石、金矿……那么,理论上而言,如果没有外太空的矿石或制成品输入,地球上的采矿业将会彻底消失,人类的黄金可能不再来自自然界,全部来自已有黄金的回炉再冶炼,那个时候,地球的黄金总量是一个固定值,那么,金价会怎么涨?

我非常怀疑冷冻冬眠这种技术的可行性,自然界没有可以冬眠几百年的动物,更没有可以被南极冰冻的哺乳动物还可以被复活的案例吧……

如果一千年或一万年后太阳系所有固体上都已经布满了人类的房屋,那人口可能是百万亿的规模。技术发展下去,地球的人口极限达到1000亿应该是有可能的,到时候,地球上不再有农村、农田的概念,所有地球表面的土地全部城市化改造,粮食、其他动植物可能不再在农田中生产,而是在几百层的摩天大楼中的垂直农场中生产,机器人负责建造和维护一切工农业服务业设施。

木星的表面积是地球的120倍,而且还没有覆盖海洋、浪费表面积,可居住面积可能是地球的两三百倍,彻底改造木星后,光木星就可以容纳30万亿的人口。加上太阳系其他行星、卫星、彗星和人造飞行器,整个太阳系容纳100万亿人口是有可能的,这意味着人口规模将是今天的一万多倍,高了4个数量级。

人口数量足够庞大,很多科技创新和商业模式才有可能,在这样的人口基础、创新能力和科技水平的支撑下,人类才有可能向离太阳系最近的恒星系——比邻星进发,届时,人类积累数千年的行星改造、星际航行技术、生态系统及文明再造经验才足够充分,殖民另一个无人恒星系才有可能。

这可能是一万年后的事情了,那时候,人类就像是分飞的蚁群或蜂群一样,在“蚁王、蜂王”的带领下,数千万的人口带着梦想和经验,还有数以百万计的各种动植物基因数据库、种子、胚胎,还有数以亿计的数万种各类机器人,还有数十万计的工厂、企业、分公司、飞船、汽车、船舶,数千所大中小学幼儿园,还有数百亿立方米的淡水……

当这样一支庞大的飞船编队像火车车厢一样相互勾连,向4.2亿光年远的比邻星进发的时候,那种场面何等壮观!依靠当时的技术,他们可能要数百年时间才能到达目的地,中间在飞船上可能需要经历十几代人的传承,飞船上如何接生、如何教育下一代、如何生产粮食、如何科技研发创新……

查了下,木星的大气层非常稠密浓厚,3000公里厚,人类如果要改造木星,只能制造类似巨型潜艇的飞船,漂浮在大气层中……

https://zhidao.baidu.com/question/1993954949465346427.html

//把木星叫做气态行星,是因为它的表面覆盖着极厚的气态物质,厚度达3000千米,且主要是氢和氦。在大气层之下有一层厚达2.7万公里的液态氢层,再下面是金属氢。根据木星的质量、密度和体积计算,木星应该有一个固态核,相当于10-15个地球的质量,其成分可能是岩石性质,含硅酸盐和铁等。

一般是把木星大气密度为一个大气层处看做是木星表面,那么木星表面是气态的,且向下超过3000千米仍是气态,任何物体也无法在气体中“站立”。

那么再向下,到达固态核表面时能否站立呢?首先,必须先通过浓厚的大气层。在3000千米的深处,液态氢海洋表面,气压达到40亿帕压强,正是由于这样高的压力,才会使气态氢成为液态。而在这样高的压力下,没有什么人造物体能够承受。即使乘坐着能够承受如此高的压强的舱室到达液态氢海洋,还要向下潜2.7万千米,才能到达金属氢表面,算是终于到达固体表面了,可那里的压力相当于4000万个大气压。至今在地球上,人类还没有能力制造如此的高压。

由此可见,不是能否站立在木星的固体表面上,而是没有任何人造物体能到达那里。

其实,人类生存所需要的,并不一定是一个固态表面,有一个密闭的空壳结构就够了,如果把地球的资源全部改造成空壳结构,那地球的体积可以扩大几千倍,可以容纳的人口数量也会增加好几个数量级。木星土星这样的行星,可以为这样的空壳结构(太阳城市)提供一个引力锚点,不至于在太空中漫无目的地漂泊,另外就是提供燃料了,有了燃料,就可以驱动空壳结构里的整个人造生态系统和工农业体系运转……

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