在夏威夷莫纳罗亚的某个地方,有一个看起来像一个超大号高尔夫球的建筑,里面是HI-SEAS设施。这个穹顶有六个小房间、一个浴室、一个厨房、一个实验室和一个休息区。外面地面上环绕着太阳能电池板,并连接着一个集装箱用于存储。所有这些加起来只有1200平方英尺,略大于标准篮球场大小的四分之一。在这个穹顶内,六人小组会一起生活和训练数周甚至数月——与穹顶外的世界隔绝,他们正为有一天登陆月球和火星做准备。从夏威夷的火山地貌到阿塔卡马的干旱沙漠,人类正在寻找巧妙的方法来为地球以外的生活做准备。
这就是 Michaela Musilova 日常研究的内容。作为HI-SEAS设施的主任,该设施是NASA资助的一项研究计划的产物,她负责组织模拟任务,尽可能地模拟在非地球表面上的生活可能是什么样子。Musilova 和她的团队正在研究我们踏上旅程后会遇到的几个问题:当我们没有土壤种植食物时,我们会吃什么?在我们希望创造的“泡泡”之外探索火星对我们来说安全吗? 以及我们如何忍受与另外六个人在狭小空间里生活数年?
在地球上测试这些场景可能充满挑战,因此太空探索的希望者会前往“类地行星”,也就是那些最有可能与我们在火星和月球上发现的相似的地方。莫纳罗亚是一座活火山,周围的地貌散布着曾经流淌着熔岩的空心熔岩管。它的火山地形由与月球上以及部分火星上可能存在的物质相似的材料构成。这使得地质学家和天体生物学家能够进行模拟宇航员在火星上会遇到的场景的研究,并帮助他们练习最终需要进行的研究。
随着我们为地外生命做准备,我们需要更好地了解我们将要面对的环境。如果火星覆盖着茂密的绿色丛林,我们可能会在亚马逊的某个“泡泡”里。相反,在他们的火星任务中,生活在穹顶里的科学家们每次 离开穹顶去探索熔岩管、进行研究和测试新设备时,都会穿上舱外活动服。
他们每天都与任务控制中心沟通,而在火星上,这需要20分钟的消息往返延迟,并且他们依赖脱水食品和有限的水。但他们并非只是扮演“过家家”,火星版。HI-SEAS任务是国际月球基地联盟(IMA)努力的一部分——该联盟致力于联合航天机构、航天公司和科学家——来模拟真实的生活可能是什么样子,练习可能成为我们新常态的标准程序,并学习如何与可能已存在的任何生命互动。
Musilova说:“这就是为什么我们在地球上的南极和其他各种极端环境中研究与火星类似的环境。熔岩洞就是其中一种环境,因为我们知道它们很可能存在于火星上。所以,如果有什么东西能在火星这些环境中生存,它很可能与生活在地球上这些洞穴里的生物相似。这就是为什么我们要了解那里有什么生物,它们如何生存,它们的营养需求是什么,以及它们如何与环境互动。”
尽管火星上的火山似乎更古老,岩石成分也不同,但Musilova说,地质特征足够相似,值得我们在地球上探索这些熔岩管。
Musilova说:“我们仍然希望找到今天可能存在的生命,但我们更希望至少能找到这些生物标记或化石。但为了知道要找什么,然后设计能够探测这些生物标记的仪器,我们首先需要了解在地球上类似的环境中,生命会留下什么样的标记。”
月球上的 熔岩管 对天体生物学来说并不那么有前景。相反,它们对空间建筑师来说是个好消息。熔岩冷却硬化后,会形成一个外壳。像Musilova这样的科学家希望这些结构可以作为躲避严酷月球环境的庇护所。
Bernard Foing 不仅仅梦想着在这些熔岩管中建造庇护所。他设想房屋甚至城市。Foing 是国际月球探索工作组的主任,这是一个隶属于IMA的公共论坛,由遍布全球的航天机构资助,从法国到南非。
由于月球的引力较低,Foing 认为月球上的熔岩管会比地球上发现的还要大。熔岩管还可以提供对恶劣环境的保护。它们能够抵御宇宙射线和流星体,同时也提供比极其不稳定的月球表面更温和的环境。月球表面的温度可以在100到400开尔文之间变化。地球和月球上的熔岩管的温度变化范围要小得多,因为它们位于地表以下,并且隔绝了地表极端的温度。
但这种太空探索也危险地与太空殖民联系在一起。火星真的属于我们,让我们去改造它吗?目前,有科学和法律指南禁止我们污染这颗红色星球上已有的生命形式。探测器和航天器要经过严格的消毒处理,以防止我们用地球上的细菌或病毒意外消灭地外生命。
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Foing说:“我们必须小心,不要污染可能存在液体的层,然后把我们所有的细菌传播到那里。目前,禁止将地球生命带到火星。”
尽管我们仍然需要解决主权和权利问题,但对一些人来说,所有这些准备工作并非徒劳。IMA相信,最终我们将能够在月球上建造基地,并建立一个“月球村”。
Foing说:“这是第一步,我们在莫纳罗亚的火山环境中测试一个小型的月球基地,这个环境与月球非常相似。[在]下一阶段,我们将使用夏威夷的玄武岩来建造基地本身,就像我们在月球上做的那样。然后,我们将为在月球上建造基地做出贡献。”这听起来可能有些离奇,但这项工作得到了NASA和欧洲航天局等机构的资助,它们都计划建造某种形式的月球殖民地。
Foing 希望IMA能够为10人永久居住在月球上做好准备,然后慢慢地将其人口扩展为第一个月球村。虽然离开地球绝非易事,但对于Foing这样的信徒和乐观主义者来说,那个未来即将来临。
他说:“它将成为一些人类前往并居住的目的地。我自己就计划在月球上退休。也许在10到20年内,我就会在那里退休了!然后,我将凝视着天空中美丽的地球。”