去太空移民？先实现太空旅游吧

《太空旅游》，吴季著，科学出版社2021年4月出版。

　　最近听到越来越多的人在谈太空移民，月球移民、火星移民，或者是移民到人造的太空城里面去。特别是很多人都期盼着SpaceX公司的星舰飞船试验早日成功。到那时，它就可以搭载着100人飞往火星，并陆续将上千人运往那里，建立火星城市。作为从事空间科学和航天工程的业内人士，我们不禁要问，这可能吗？如果不可能为什么有那么多人相信呢？

　　太空移民话题再引关注

　　曾几何时，在阿波罗载人登月计划成功实施的那些年里，太空移民也是非常热门的话题。甚至很多人，包括业内人士都相信，人类将会在10年之内，实现把人送上火星。然而50年过去了，人类仍然只是停留在运行于400公里高的近地轨道空间站上，没有向更远的深空迈出半步。

　　究其原因，就是当时实施阿波罗计划的政治需求没有了。没有了需求就没有人投钱，没有钱，就不会有后续的计划了。那为什么现在太空移民的愿望又回来了，而且似乎好像也有钱了呢？这是因为2000年以后，国际上商业航天出现了大发展，如SpaceX、蓝色起源、维珍银河，以及我们国家也开始出现大量的商业航天公司。进入近地轨道的成本，已经从每公斤数万美元降到了数千美元，而且还将会继续下降。人类走出地球摇篮，甚至太空移民的话题就又开始引起人们的关注了。

　　人类真的需要到太空移民吗

　　但是，如果我们仔细想一想，我们真的需要移民到太空中去吗？

　　先说说月球。月球是地球的近邻，也是我们的天然卫星，从地球飞往月球只需几天的时间。但月球是一个数亿年、甚至十数亿年都没有地质活动、沉寂荒凉的天体。在月球上没有大气，白天在日光下温度可高达150℃，夜间温度又会下降到-170℃。而且其自旋极其缓慢，月球上白天和黑夜都会长达14个地球日。由于没有大气，月面上有极高的真空度。人在上面必须穿着具有生命维持系统的宇航服，或者待在充满一个地球大气压的密封舱内。如果人类移民到月球上，则要生活在充满一个大气压的密封室内环境中，活动空间必然受到限制。灰色的月壤看上去很细腻，但都是由非常微小的像碎玻璃一样坚硬的岩石颗粒组成的，里面没有水、没有有机物，即使在密封舱内，如果不进行改造，也无法种植植物。因此，移民月球的人，无法就地生产、自给自足地维持生命延续的生活必需品，必须从地球持续地运送上去，直到它们足够在月面上循环利用为止。

　　火星上的自然条件要比月球好得多。但是飞往火星最短也需要6个月的时间，且大约每26个月才有一次飞往火星的窗口。火星的昼夜时长与地球非常相似，但需每2个地球年，才围绕太阳转一圈。火星表面上有1/3的地球重力，但大气密度只有地球的1%左右，且成分主要为二氧化碳，几乎没有氧气。在比较低洼的山谷里，到正午时温度也许可以到达0℃上，但是夜里的温度要下降到零下70℃。因此人类在火星表面也需要穿保持内部压力的保温宇航服，带氧气罩。火星上的土壤要更接近地球，但干燥无水，如果想种植植物，也要在密封舱内，至少开始时是必须的。总之，火星上的人类移民虽然比在月球上生活稍容易一些，但也不可避免地要建设密封舱作为生活设施，也无法从一开始就能自给自足地就地生产食物和基本生活物资，所有需求都要从地球上带去，那谁来支付这些巨额费用呢？

　　从太空旅游到太空移民

　　看来，即使不讨论动机问题，成本和可持续的运行费用问题，仍然是太空移民最主要的障碍。解决这个问题的方案只有一个，那就是在太空移民之前首先要把太空旅游搞起来。因为这是介于政府载人航天探索计划与人类真正实现太空移民之间一个跳不过去的阶段。

　　有人可能会问从2001年到2009年不是已经有7个太空旅游者到国际空间站去过了吗？今年马上也将会有另外3个太空旅游者访问国际空间站。这不就是太空旅游吗？应该说，这些他们更愿意称自己为自费航天员的太空旅游，仅仅是人类实现太空旅游的前奏，目前这些活动还是不可持续的，因为费用远没有做到一般游客可以支付得起的程度。2001年，第一个太空游客丹尼斯·蒂托向国际空间站支付了2000万美元的费用，而现在这个费用已经涨到了5700万美元。这里最主要的原因是因为国际空间站仍然是由政府航天经费建造和运行的。如果从火箭、飞船、到轨道太空旅馆，都是商业航天公司开发、建造和运行的，其成本将会下降很多。因此，真正的太空旅游时代还没有到来。但是伴随着商业航天或叫新航天的快速发展，新一轮的真正的太空旅游将会很快就会出现在大家面前。从仅仅在太空停留几分钟的临近空间太空旅游开始，到近地轨道的太空旅游和太空旅馆，再到月球环绕旅游，直到能够到达月面的旅游，以及月球旅店。

　　《太空旅游》就是一本全面阐述太空旅游目的意义、技术方案、成本和市场分析、风险及其规避措施，以及旅游的内容设计的科学普及和讨论其发展的专著。从中大家可以看出，在目前阶段，让大量的人不断地来往于地球和太空之间，特别是地、月之间，比直接将人类殖民到外星球天体上要重要的多也可行的多，而且是必须先于太空移民的人类发展阶段。这不但是因为人类的观念需要通过大量的人来往于地球和太空之间而产生变化，还因为这样大规模的太空旅游经济，可以为未来的太空移民奠定基础。最主要的，是因为它是可持续的，不是有去无回，而是不断地往返，有越来越多的人参与进来，从而推动地球到太空的运输成本不断地下降。因此，只有在实现了如此大规模的人类来往于地球和太空之间以后，才能够有足够的经济力量和市场规模来支持真正的太空移民。

　　（作者系中国空间科学学会理事长、中国科学院国家空间科学中心原主任）