未来星际航行 科幻探索飞船

新视野号是作为美国宇航局新边疆计划的一部分发射的星际空间探测器。[4]该航天器由约翰霍普金斯大学的应用物理实验室(APL)和西南研究所(SwRI)设计，并于2006年由艾伦斯特恩领导的一个小组发射升空。[5]其主要任务是在2015年飞越冥王星进行研究，并在未来十年内飞越并研究一个或多个其他柯伊伯带天体(KBO)，这已成为次要任务。这是第五个达到离开太阳系所需逃逸速度的探测器。

千百年来，生活在地球上的人们一直仰望着闪烁的星星，徜徉在浩瀚的宇宙中。即使是现在，把宇航员送出太阳系仍然是人类遥不可及的梦想。值得庆幸的是，到目前为止，人类已经发射了5个无人太空探测器，在通往星际空间(即恒星间的空间)的道路上翱翔。这五个探测器的任务是探索太阳系的外行星(即在小行星带外运行的行星：木星、土星、天王星和海王星)。当它们在巨大的恒星中飞行时，它们捕捉到的数据足以改变我们对太阳系的固有认识。

探测器在完成最初的任务后，其动量(即物体保持向其运动方向运动的趋势)将继续推动自己远离太阳系，最终到达宇宙中无边无际的恒星。正因为如此，才有了四个承载着“地球名片”的探头。如果有一天，外星智慧生物读到了这些“名片”，就可以获得探测器的发明者，也就是我们人类的信息。一般认为，探测器一旦到达星际空间，就意味着离开了太阳系。按照NASA(美国国家航空航天局)的说法，“太阳风”被“星际介质”阻挡的地方就是星际空间。“太阳风”是日冕因高温而膨胀的等离子体流体，“星际介质”是星系中恒星之间的物质和辐射。

“太阳风”和“星际介质”的活动在太阳周围形成一个巨大的气泡——“日光层”，其扩散区域可以覆盖太阳系的所有行星。在日光层边缘，人们发现了一条——“日光层顶”的理论边界线。根据最新的科学计算，一旦越过“日光层顶”的边界线，就可以到达星际空间。然而，要精确测量这条边界线并不容易，因为它一直在收缩或拉伸，人们很难估计探测器穿过它的准确时间。

目前只设定了5个探头穿越这个边界，确认有2个探头穿越了这个边界。1972年发射的先锋10号是美国宇航局的第一个携带探索系外行星任务的探测器。这个凝聚着人类雄心的探测器，取得了一个又一个的巨大成就：第一个成功穿越火星和木星之间的小行星带，第一个近距离观测木星，第一个使用全部核动力源，第一个飞出太阳系的人造物体。

“先锋10号”项目原定只进行21个月，但它远远超出预期，持续有效工作了30多年，直到2003年1月向地球发回最后一个信号。此时此刻，先锋10号还在漂流。它的行驶方向偏离了太阳在银河系的轨迹，相距180亿公里。像幽灵船一样，先锋10号悄无声息地驶入了距离地球110多亿英里的寒冷黑暗的太空。

这表明探测器正在穿过太阳的尾部，这是周围星际物质形成的太阳圈的延伸，就像船在水中行驶留下的尾流一样。虽然先锋10号探测器目前已经失传，但是这个遥远的探测器预计将在2057年左右进入星际空间，这个星际空间的旅程需要85年以上才能完成。再过两百万年，它将经过红巨星毕宿五，也就是68光年外的金牛座之眼。像它的孪生兄弟一样，先锋11号也取得了类似的成功。一年后，它于1973年推出。在成为第二个成功飞越火星、主小行星带和木星的探测器后，首次实现了微飞越土星的成就。

但与先驱者10号不同的是，先驱者11号在离开土星后，以相反的方向飞出了太阳系，向银河系的中心——人马座飞去。1995年，美国宇航局收到了先锋11号失去联系前的最后一次信号，这标志着它令人难以置信的22年任务的结束。目前这个丢失的探测器在90亿英里之外，也就是150亿公里之外。预计2027年到达星际空间。大约400万年后，先锋11号将漂移到天启附近，天启是一颗大约125光年远的年轻恒星。

科学家们一直都知道探测器最终会前往银河系中新的奇异的地方，所以它们都装载了特殊的信息。两个探测器都附有镀金的氧化铝板，以向人类介绍任何可能遇到它的其他生命。铝板上刻着一男一女和一张我们太阳系的示意图，向他们揭示我们的长相和我们来自哪里。先锋号成功后不久，美国宇航局发射了旅行者——号，这可能是迄今为止最著名的无人飞船。这两个探测器都是在1977年发射的，以利用太阳系外行星175年一遇的罕见排列。

木星、土星、天王星和海王星将处于完美的飞行位置，使每个探测器能够以前所未有的方式探测巨型行星。然而，当经过木星和土星时，美国宇航局决定改变旅行者1号的轨迹，以便它可以近距离飞越土星神秘的，被薄雾覆盖的卫星泰坦。

2012年，旅行者1号挣脱了太阳系的束缚，成为人类历史上第一个进入星际空间的人造探测器，现在它还在深空漫游。同年，旅行者2号继续其行星之旅，成为第一艘与冰巨人天王星和海王星相遇的航天器。当它完成这次伟大的航行后，它将像它的孪生姐妹旅行者1号——一样冲出太阳系，在2018年穿越太阳风层，加入深空探测的行列。自1977年发射以来，旅行者号已经在宇宙中航行了40多年，令人难以置信的是，这两个探测器仍然与美国宇航局保持联系！他们探索的领域是无人揭开的宇宙奥秘。

太阳系并不是旅行者号的最终目标。旅行者1号将在4万年后从距离我们1.6光年的格利泽445出发。Gliese 445是一颗M形主序星，位于万仙座，距离地球17.45光年。与此同时，旅行者2号将在同样的距离与红矮星罗斯248(位于仙女座，距离地球约10.3光年)相遇。256000年后，这两个古老的探测器将会漂移经过夜空中最亮的恒星天狼星——(目前距离地球8.6光年)。和先锋号一样，旅行者号也有着特殊的使命，他们携带的时间胶囊可以向他们遇到的任何外星旅行者传递信息。

这些记录在12英寸镀金铜唱片上的信息，是关于地球的声音和图像，记录着地球上丰富多彩的生物和文明，代表着我们这个在星辰间航行的华丽星球。最终将穿越太阳系边界进入星际空间的航天器是新视野号，这是唯一一个访问过冥王星的探测器。经过9年半的航行，新视野号终于在2015年抵达冥王星，近距离向我们展示了冥王星表面特征的更多细节。从那时起，新视野号继续其深空探测，并成为第一个遇到名为Rocos的柯伊伯天体的探测器。

新视野号在穿过太阳风层之前，将在太阳系内进行为期30年的探测任务，并有望在不久的将来访问更多的柯伊伯天体。据美国宇航局科学家称，这种深空探测器的电力只能维持到2030年左右，因此进入星际空间后能否正常运行还不得而知。与以前的探测器不同，新视野号没有携带新的盘子向我们介绍遇到的任何外星生命，但新视野号携带了同样有趣的东西。

主要部件附着在飞船底部的一个小容器中，容器中装有发现冥王星的科学家克莱德汤博(Clyde Tombaugh)的骨灰，汤博是一位天文学家，他开启了太阳系的第三个区域，这个区域被称为柯伊伯带。开创性的探测器将作为美国国家航空航天局最成功的任务而被铭记。他们就像黑暗中的幽灵船，无法与地球交流。这是他们的命运。

然而，旅行者号仍然让科学家们感到惊讶，因为他们坚持探索日光层另一边的未知。只有时间能告诉我们它在耗尽能量之前能走多远。五个优秀的探测器都只能算是进一步了解太阳系外其他地方的工具，但它们的意义不止于此。他们提醒我们的野心，并被派往宇宙最深处和最黑暗的地区，帮助我们在宇宙中找到自己。探索我们视野之外的文明遗迹。

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新视野号是作为美国宇航局新边疆计划的一部分发射的星际空间探测器。[4]该航天器由约翰霍普金斯大学的应用物理实验室(APL)和西南研究所(SwRI)设计，并于2006年由艾伦斯特恩领导的一个小组发射升空。[5]其主要任务是在2015年飞越冥王星进行研究，并在未来十年内飞越并研究一个或多个其他柯伊伯带天体(KBO)，这已成为次要任务。这是第五个达到离开太阳系所需逃逸速度的探测器。

作者：布兰克，活跃，天体物理学学生

马斯克谈“星舰”和“火星殖民”的未来，都有可能实现？相信每个“小朋友”小时候都有一个探索宇宙的梦想。深邃神秘的宇宙是如此的吸引人。宇宙中有什么样的秘密等着我们去探索？其实不仅仅是在座的每一个人，世界上的每一个人在某种程度上都有对宇宙的向往，这也是各国每年花费大量人力物力探索宇宙的原因。起初，人们试图探索月球，但今天人们不再满足于月球。火星已经成为我们新的探索目标。火星上有生命吗？火星上到底有没有水，人类一直渴望得到这些问题的答案。为此，人们向火星发射了许多探测器，结果证明火星上有水，但另一个问题是，“火星上有生命吗？”目前还有待研究。当然，在研究火星的同时，人们也曾多次渴望殖民火星。那么有可能殖民火星吗？美国太空探索技术公司创始人埃隆马斯克(Elon musk)给了我们答案。马斯克表示，殖民火星是可能的，但在殖民的过程中会有很多困难。最重要的难点是如何在火星上建立适合人类居住的火星基地。建立火星基地比到达火星要困难得多。从马斯克的话中我们可以看出，马斯克还是很自信的。虽然以现在的技术很难在火星上建立基地，但未来一定会成为现实。但是，我们去火星的路上必须要有一艘“星舰”，而恰好马斯克正在建造一艘“星舰”，马斯克还承诺，这艘载人“星舰”将在不久的将来，也就是2021年，首次飞往近地轨道。马斯克说：之前的飞行测试很可能不是很有效，因为马斯克的团队目前处于一个未知的研发领域，但这个航天器最终将被用于执行各种火星任务。此前，马斯克的原型飞船已经在实验中爆炸失败，但大家应该都知道“失败是成功之母”。要知道人类目前正在探索一个未知的领域，这就需要研究者有足够的时间去研究。在未来，星际旅行和火星殖民将通过集中全人类的力量来实现。宇宙浩瀚，但仅靠一个国家探索宇宙肯定是不行的。目前人类科技高速发展，相信用不了多久，人类就能探索宇宙。(豆豆)

《赶往火星》人生如戏，戏如人生。每个人都在扮演不同的角色。人生如戏，戏如人生，每个人都扮演过不同的角色。作者简介罗伯特祖布林(Robert Zublin)，美国著名航天工程师，曾任洛克希德马丁航天公司高级工程师。他创建了美国火星协会，是火星直接计划的发起人。关于这本书这本书是一本科普书，主题是火星直击，曾经是NASA局长办公桌上的机密载人登陆计划。硅谷狂人埃隆马斯克(Elon musk)在创办SpaceX火箭公司后，曾将这本书视为商业计划书。以丰富的技术细节，讲述了如何以当时有限的预算和现有的技术，克服燃料、补给、辐射危害等困难，轻装前往火星。核心内容详细论述了如何利用“会合导航”和“大气捕获”的飞行模式，以及在火星上生产燃料的方法，让人类到达火星。随着火星探索和殖民的完成，人类与地球的关系将被重新定义，不断膨胀的社会将彻底改变未来社会的政治、科技和商业，甚至揭开宇宙生命的神秘面纱。前言你好，欢迎每天听书。本期音频为您讲解科普书《赶往火星》，副标题是《红色星球定居计划》。这本书中文版约30万字。我会在25分钟左右告诉你这本书的主要内容。2018年2月，“硅谷狂人”埃隆马斯克(elon musk)的SpaceX火箭公司发射了一枚重型猎鹰火箭，将一辆特斯拉跑车送入太空。它的目的地是火星。这次发射充满浪漫情怀，可见马斯克对移民火星的热情。但很少有人知道，他的火星梦受到了科普书《赶往火星》的影响。1995年这本书《赶往火星》刚出版的时候，马斯克还在上大学。那时的火星对他来说只是6000万公里外的红色星球，登陆火星只存在于科幻电影里。现在，马斯克正在前往火星的路上。马斯克在2017年表示，他创办的SpaceX火箭公司将负责在未来建造一些人类往返火星所需的基础设施，比如利用火星资源生产火箭推进剂的系统。这个概念是本书《赶往火星》的一个核心内容。这本书的主要部分是火星直接攻击计划，这是一个载人火星登陆计划，曾经是NASA局长办公桌上的机密文件。以丰富的技术细节，讲述了如何以当时有限的预算和现有的技术，克服燃料、补给、辐射危害等困难，轻装前往火星。征服火星曾经是一个遥远而不切实际的幻想，但这本书的出版单枪匹马地改变了我们对这个问题的看法。这话不是我说的，是美国著名天体物理学家卡尔萨根说的。对了，卡尔萨根有一本非常著名的科学畅销书《魔鬼出没的世界》，《每天听一本书》也为你解读过。有兴趣可以听听。这本书的作者罗伯特祖布林博士是美国著名的航天工程师。他创立了火星协会，运营着地球上的两个火星探测模拟基地，也致力于火星探测和移民。值得一提的是，许多知名名人都是这个组织的成员，比如科幻电影《阿凡达》的导演詹姆斯卡梅隆(James Cameron)，埃隆马斯克(elon musk)就是这个组织的董事会成员。这本书的作者是工程师，所以书中用了详细的实验数据来论证，用了大量的物理公式和化学分子式。我们跳过这些演示过程。书的主要内容可以概括为三个关于探索火星的问题：一、我们为什么要去火星；第二，我们如何去火星？去火星后我们应该做什么？接下来说说细节。第一部分首先进入第一部分，告诉我们为什么要去火星。作者从个人、国家和全人类三个层面分析了探索火星的必要性和紧迫性。

个人认为，人类的足迹踏遍地球之后，人类的个人冒险精神必然会引领我们仰望星空。除了月球，下一个目标是火星。在这种精神的激励下，年轻人将投身于理工科领域，科学技术将迎来新一轮的爆发式增长。同时，科技的进步也会反过来增强我们探索未知的信心。另一方面，火星丰富的矿产和土地资源将鼓励民营企业家展开新财富竞赛，航天领域将突破新业态，引领整个商业模式创新。就像在大航海时代，哥伦布出发去探险，除了他个人的探险精神外，美洲丰富的土地资源、香料、内陆皮毛等财富，也是他踏上征途的重要原因。在国家层面，火星计划更为重要和紧迫。这里需要说明的是，作者是美国人，他的观点是基于美国的。本书作者认为，在美苏冷战时期，登月是世界面临的最高难题，登月奠定了美国在国际社会的领导地位。如今国际竞争越来越激烈，美国却在失去活力。只有火星计划是美国的有力武器。如果美国能够首先登陆火星，这将向世界宣告美国仍然是创新的先驱国家。作者还说，登陆火星对美国来说不仅仅是一个干涸的里程碑，而是北美移民的延续，会给美国人民带来实实在在的好处。作者举了两个例子来说明：第一，登陆火星将使美国获得火星上不动产的所有权，美国可以创建适当的机制来维护火星资源的私权，然后出售土地和矿产来获取无尽的财富；第二，火星殖民的成功会像美国的西进运动。大量劳动力的短缺将提供就业机会，这不仅会吸引更多的人才，还会迫使节约型技术的发展，甚至刺激公共教育发生质的飞跃。总之，美国迫切需要火星计划继续开放和进步。最后，让我们把视野放到全人类的高度，看看火星计划会有什么意义。作者认为，一旦完成对火星的殖民，人类社会的商业模式将被彻底颠覆。现在，贸易的全球化改变了我们的生活方式，火星将带领我们进入“星际贸易”时代。作者引用了一个可能最早的星际贸易模型，即“三角贸易”。这里的三个角度指的是地球、火星、木星和火星之间的主要小行星带。地球将向火星提供高科技产品，而火星将向小行星带输出食物和能源，最后小行星带将矿物原料送回地球。以火星为桥头堡，人类将享受到更多星际贸易带来的好处。除了颠覆商业模式，火星计划还将延续人类文化的多样性。作者说，20世纪以来，人类文化的同质化非常严重。先进的通讯技术和交通技术拉近了我们的距离，但同时也使我们越来越相似，这将使我们的社会在某种程度上停滞或衰退。所以作者认为火星给人类提供的独立性是非常重要的。在同等技术水平下，火星殖民将建立一个完全不同于地球的人类文化新分支。那时候，我们想吃火星快餐，就不用担心麦当劳了。现在让我们更进一步。这就是火星计划对人类的全部意义吗？作者特别提到了——膨胀社会的概念。他认为火星将是人类向宇宙扩张的前线。移民火星会促进太空技术的发展，全球化的火星会促进新能源技术的进步。这样，火星上会出现一个不断扩大的技术实用主义社会，人类可以依靠火星作为踏板，进入外太阳系更广阔的领域。

其实移民火星和之前欧洲殖民美洲很像。美国的真正价值不仅仅是原材料的产地和潜在的市场。火星真正的价值或者说更高的价值在于，它为人类提供了一个新的选择，一个新的家园，适合火星的人都有选择的机会。笔者认为，火星计划终于给了我们一个重新审视自己与地球关系的机会，大家可以思考一下自己是否真的适合地球。有探索和创新精神的人会更适合火星，在那里可以大有作为。这本书原英文名为the Case for Mars，直译为“火星计划”，但中文版翻译为“冲向火星”，“冲”字已经凸显了火星探索的必要性和紧迫性。现在我们知道，火星计划对个人探索精神、美国移民和全人类的商业、文化、社会都有重大意义，迫切需要去火星。第二部分，你一定要问，既然去火星有这么多好处，那我们应该怎么去火星呢？接下来进入第二部分，说说火星直达项目是如何把人类送上火星的。要回答这个问题，我们首先要知道去火星最大的困难是什么。在一次载人航天任务中，飞船主要由两部分组成，一是航天员生活舱，二是返回地球飞行系统。因为地球到火星的最短距离是6000万公里，是地球到月球距离的150倍，所以火星飞船要飞越并返回，其设计重量必须不低于140吨，其中80吨燃料将用于返回地球，占总重量的57%。这就是去火星最大的困难：距离太远，导致“燃料悖论”。换句话说，我们现有的航天器无法携带足够的燃料往返火星，扩展航天器和增加燃料会增加重量，导致需要更多的燃料。针对这一悖论，富于想象力的NASA在1989年提出了载人火星探测计划，名为“90天报告”。这个计划的核心思想是分阶段解决问题：在近地轨道建立一个大型空间站，并利用它组装一个大型星际飞船，该飞船可以装载足够的燃料往返火星。听起来很科幻。简单来说，就是在大气层外的地球轨道上建造空间站工厂，然后把飞船和燃料分成小块，从地球组装到太空工厂，这样星际飞船就可以节省从地球表面到太空的燃料，从而克服燃料悖论。那么这个计划可行吗？作者引用了一个故事。据说，1845年，在英国海军的支持下，约翰富兰克林爵士指挥两艘豪华探险船起航，并要求超越北极。船上准备了山一样高的食物和燃料，各种生活用品都很齐全，甚至包括纽扣打磨器。但最终，这两艘比大型星舰还要豪华的探险船被困在了北极的冰层中。两年后，富兰克林爵士和所有船员都死于败血症。富兰克林号在北极点以外失败的原因是，所有的希望都寄托在昂贵的探险船和船上的食物上，而北极当地的资源却没有得到很好的利用。作者认为，和富兰克林一样，“90天报告”犯了两个错误：昂贵和不可操作。首先，“90天报告”的保守预算是4500亿美元。这是什么概念？如果这是一个国家一年的GDP，这个数字可以排到世界前30。世界上没有一个国家能够支付如此昂贵的载人航天计划，包括美国。其次，“90天报告”操作起来过于复杂。你看，要把星舰的零件送到近地轨道，需要发射几十枚火箭，大大增加了失败的风险；而且我们现有的航天技术根本无法完成在太空中组装航天器的超高精度建造。

为了避免成本高、行不通的问题，作者提出了解决火星任务中燃料悖论的两个新思路：一是利用火星资源在火星本地生产返回燃料和后勤补给；二是采用“交会导航”和“大气捕捉”的飞行模式，节省了燃料。这两点是笔者设计的火星直击计划的核心，也是我们火星之旅的技术关键。详细解释一下，先说第一点。作者认为，征服火星需要“像火星人一样思考”。由于无法携带返回地球所需的燃料，我们将因地制宜地把返回燃料和后勤补给放在火星生产上。我们知道，火星空气中95%是二氧化碳，可以说是“像空气一样自由”，加上少量的氢气，就可以生产出发射火箭所需的燃料。火星直接攻击计划将宇航员的生活区与返回地球的飞机分开发射。首先，返回飞行器将提前发射到火星，包括一个小型燃料发生器和6吨氢原料，然后宇航员将在单独的生活区抵达火星，这样他们就可以利用火星空气中的二氧化碳和地球带来的氢气生产甲烷和水。一部分水可以储存起来作为返回地球的后勤补给，另一部分水通过电解反应得到氧气，这样我们就可以在火星上产生甲烷和水。作者甚至做过实验，发现6吨氢气足以产生80吨返回地球所需的燃料。这样，火星之旅就变得容易多了。火星直达项目的太空生活区可容纳4名宇航员，装载的物资可供宇航员生活600天，最小设计重量降低到25吨。所以，笔者认为最理想的方式是用一枚火箭一次性直接发射航天员生活区，减少了发射次数，不仅大大节约了成本，也降低了发射失败的风险。作者甚至指认了一枚火箭，那就是土星五号，一枚将阿波罗11号飞船送上月球的重型火箭。这枚火箭是世界上最强大的火箭。稍加改进，它可以向火星发送28.6吨的有效载荷。也就是说，只需要两枚土星五号火箭，就可以分别把返回地球的飞行器和宇航员的生活区送到火星。这是解决燃料悖论的第一点，利用火星资源在火星上生产返回燃料和后勤补给。然后再来说这个第二核心，协同航行。什么是连词？正如我们所知，地球和火星都绕着太阳转。当它们运行到太阳两侧，并且在同一条直线上时，地球与火星的距离最远，我们称之为合相位置。会合导航是指当地球和火星处于会合位置时发射飞船，飞船离开地球获得额外的速度，然后沿椭圆轨道绕太阳飞行到达火星，这也是最省油的做法。使用会合导航的另一个好处是，当飞船到达火星轨道时，它与火星的相对速度相对较慢。飞船以这个速度到达火星后，可以利用与火星大气层摩擦产生的阻力减速进入火星轨道。这是利用大气捕获来制动的方式，不需要使用额外的燃料，可以进一步节省燃料。然而，值得一提的是，任何事物都有两面性。虽然联合航行可以最大程度的节省燃油，但这是以时间为代价的。在前往火星的旅程中，航行往返集合点需要180天，宇航员必须在火星上停留500天左右。NASA的反对者认为，火星直击计划会让宇航员暴露在宇宙中太久，宇宙辐射和零重力环境会严重伤害宇航员的身体。针对这些反对意见，作者通过实验发现，火星直击任务中宇航员接受的宇宙辐射量仅为美国海平面附近居民年接受辐射量的三分之一。这里必须提到一个概念，“毒物兴奋性效应”，是指有毒物质在一定剂量范围内时，对人体有益。

事实上，一定量的天然辐射对宇航员的健康是有益的。另一方面，零重力环境确实对航天员健康有害，但笔者认为只需要为航天员生活区提供人工重力。火星直击计划生活区，它可以通过旋转为宇航员提供重力环境。现在我们知道了如何在交会和大气捕获的模式下飞行，也知道了在火星上投放返回燃料的方式可以让飞船轻装上阵。火星直击计划还有更重要的一点，就是安全可靠，只需要200-300亿美元的合理预算，仅为火星传统计划的二十分之一，大致相当于淘宝双十一购物节的销售额。第三部分接下来我们进入第三部分，谈谈如何利用火星当地的资源建立基地，发展农业、工业、能源工业等。并在开启星际贸易后完成对火星的殖民。到达火星只是火星直击计划的开始。真正的亮点是我们登陆火星后，如何充分挖掘火星对人类的意义。如果我们想在火星上发展任何工业，我们需要优先解决能源问题。笔者认为，在火星探测的前期，可以利用从地球运送到火星的小型核反应堆提供能源，然后开发以地热发电为主，太阳能、风能为辅的能源系统。地热发电是指利用火星地下深处的热液体产生的蒸汽驱动涡轮机发电。根据英国科学家马丁福格(Martin Fogg)的研究，在火星上只需要挖几公里深就能获得地热能。解决了能源问题后，火星工业将会得到突飞猛进的发展。事实上，火星的金属元素比地球丰富。火星和地球一样，经历了剧烈的水文变化和火山作用，使得各种元素集中形成了高质量的矿脉。我们在火星的稀有元素中发现了氘，是地球的5倍。氘是核聚变反应堆的关键燃料，价格堪比黄金。赤铁矿是火星上最容易获得的工业金属，这也是火星被称为红色星球的原因。这些元素，再加上丰富的碳、锰、磷等元素，可以很容易地在火星上制造出各种钢铁。有意思的是，火星直击计划把火星“燃烧的玻璃”放在了第一位，因为根据美国发射的维京火星探测器的测量，火星土壤的40%是由二氧化硅构成的，而二氧化硅是玻璃的基本成分。作者认为可以在火星上用熔沙技术生产玻璃或玻璃纤维，然后建造火星圆顶温室，可以用来居住或种植农作物。说到农业，笔者认为这将是火星基地的工作重点。一方面，火星土层疏松多孔，非常适合植物生长；另一方面，火星的日照水平是地球的43%，完全满足植物光合作用的需要，火星的大气密度足以保护地表植物。根据火星直击计划，可以在火星表面建造许多上面提到的圆顶形温室，并在每个温室中加入由氮气、氧气、二氧化碳和水蒸气组成的温室气体，这样一个圆顶形温室可以提供2000平方米左右的肥沃农田，农作物产量也会因为二氧化碳含量更高而大大提高。说到畜牧业，笔者认为山羊是火星上最适合畜牧业的动物。它们什么都吃，繁殖迅速，产奶量大，体型适中，可以为火星基地提供肉类。然而，在火星上放羊要比在地球上困难得多，因为火星上的重力较小，山羊可以跳过3米高的围栏。最后，当火星基地完全建立，殖民完成，我们就可以进行星际贸易活动了。作者认为21世纪地球人口的增加会使房地产的价格越来越贵，房价飞涨已经成为当代社会年轻人的沉重负担。一旦火星上的房产开始出售，这个问题就会大大缓解。

在火星上，一块直径100米的圆顶覆盖的土地可以容纳20个家庭。作者估计这样的穹顶总价值100万美元，可以说是物美价廉。另一方面，食物、矿产和能源将是火星出口的最大商品，这将解决地球上食物产量不足和能源枯竭的问题。然而，作者看得更远，星际贸易不仅意味着火星和地球之间的商业，还意味着整个太阳系的物质交换。比如作者把火星和木星之间的主要小行星带带入我们的视野。根据他的研究，大约5000颗小行星富含高质量的矿物原料，包括高质量的镍、战略金属钴和铂，一颗直径仅1公里的小行星上的铂价值1500亿美元。另一方面，由于低重力环境的影响，将这些小行星矿物整体运回地球相对容易，于是形成了三角行星际贸易，地球向火星提供科技产品，火星向小行星提供能源，小行星向地球提供矿物。有一部很精彩的科幻美剧叫《苍穹浩瀚》，故事背景的宏大设定就是这样一个三角贸易时代。说到这里，我们知道载人火星计划并不是要创造人类航天史上的干巴巴的记录。火星有其独特性，它的表面形态、辐射、可利用的太阳光、昼夜温差都在人类的宜居范围内。到达火星后，我们可以发展农业、工业、能源工业和星际商业，还可以建立大规模的火星基地，人类文明的一个全新分支将在这里生根发芽。总结说到这里，我们的火星之旅就要结束了。下面简单总结一下这次音频分享的内容。首先，我们谈到了载人火星计划的重要性和紧迫性。21世纪属于火星，个人的冒险精神和科技会在火星计划中相互促进。美国需要依靠登陆火星来维持世界领先地位，延续这个国家的开放性和先锋性。一旦完成对火星的殖民，人类社会的商业将进入星际时代，人类文化的多样性将延续下去。更重要的是，火星上将出现一个开放的、开拓性的人类文明分支，我们与地球的关系将被重新定义。火星将成为人类发展和经济增长的强大引擎。其次，我们谈到了传统的载人火星计划，主要依靠在太空中组装大型星际飞船前往火星，成本高昂，不可操作。但火星直击计划采用了合理的预算，采用了将返回燃料放在火星生产上的思路和交会导航、大气捕获的飞行模式，从而克服了燃料、补给和辐射危害等问题，大大降低了预算，让我们可以轻装前往火星。最后，我们谈到了到达火星后如何建立火星基地：利用地热能提供能源，利用火星丰富的资源生产玻璃纤维、塑料、金属等。一边在圆顶温室发展农牧业，一边在完成对火星的殖民后进行星际贸易。这本书第一版出版至今已经20多年了，科技发展日新月异。很多技术，比如可重复使用的火箭，核动力推进，以前只是作者的想象，现在已经成熟，应用于现实。但是，技术进步并没有让我们离火星更近，因为一方面，技术进步更新了我们对火星的认识。比如最新的光谱分析显示，火星上的液态水含有高氯酸盐，对人体有剧毒，所以火星并没有我们想象的那么友好。另一方面，关于火星计划的争论也从未停止过。地质学家认为地球是完美的，我们应该利用资源解决饥荒、战争、环保等问题，没必要浪费钱去火星。还有人担心火星计划会加速地球灭亡，认为移民火星是抛弃地球的不负责任。去火星不仅仅是勇气、决心和技术的问题，我们