殖民小行星指人類在小行星建立永久定居點的構想。
殖民小行星簡介
殖民小行星內容
這樣看,靠化學火箭+電推實現火星殖民/小行星採礦的可行性挺大,可控核聚變多拖幾百年沒準也能搞定。
還有一件看上去反直覺的事:其實航天花這么多錢玩的不是火,是電,甚至代碼。因為航天燒的大部分錢燒在電子信息上(火箭只值一個零頭),現在當然比60年代便宜。
問題在於基礎物理定律突破間隔期/天花板期的技術進步減速會引起一系列經濟社會效應:一是高增長泡沫變成龐氏騙局,二是大殺器擴散野蠻人逆襲,很容易重蹈農耕被遊牧虐的覆轍。
古希臘古羅馬被遊牧民族毀掉之後碎片能傳承到近代歐洲還好,古代中國和其他古文明停滯成了費米悖論“被外星人當蟲子虐”。工業社會崩起來供應鏈斷裂核武器失控可能直接毀滅了,或者輪迴幾次耗盡化石燃料永久性重返農耕文明。
理論上說本次工業文明頂峰有希望像徐福東渡一樣挑戰一下火星殖民/小行星採礦,SpaceX的MCT號稱要在幾十年內搞到一船運100人的程度。但是現在全球金融動盪油價暴跌的程度沒準要龐氏騙局泡沫破裂了。
其實大航海時代初期只用了木質帆船+刀劍,不是蒸汽鐵甲的堅船利炮。
薄膜太陽能電池能在二三十年內解決地面和飛船的動力需求。只有飛機和火箭需要燒燃料,剩下的石油主要用來做塑膠。
只要太陽系範圍的大航天時代搞起來,火星和諸多小行星形成小國林立的局面,人類文明的政治壽命可以再延長500~1000年,這么大的時間視窗留給可控核聚變夠了吧?
下面進入開發當地資源的環節。
火星有二氧化碳、水、土壤,可以種植食物,像《火星救援》裡面的情節一樣,實現部分自給。注意現在的國際空間站完全沒有自給能力,吃喝都靠火箭送。因此有部分食品自給能力的火星考察站維持成本低於國際空間站,達到這個目標就意味著開發火星已經越過了啟動門檻。隨著更多的設備逐漸抵達火星,能在當地自給的物資種類越來越多,維持成本會越來越低、開發規模會越來越大。
小行星成分類似隕石,碳質的小行星有碳質球粒和氨水冰,也有可能建溫室種莊稼住人。鐵質的小行星類似隕鐵,有鐵、鎳、貴金屬。而且小個頭的小行星引力很小,有些還處於亂石堆狀態滿地碎塊。因此電推貨船可以在小行星上直接起降、抓取礦石,甚至當加油站補充工質。
如果電推貨船“燒”金屬工質,用發動機當質譜儀可以直接把各種貴金屬離子從束流里分離出來回收。到了停泊在空間站大修的時候,直接把金條從發動機上拆下來付維修費。
目前根據同位素測試結果,現在地面上的金、鉑來自隕石(地球自帶的都沉入地核了)。而且天然金、鉑形狀也類似隕石,這暗示著也許有純金的小行星隱藏在小行星帶的群星里等著淘金者光臨。
現有的教育制度在全球範圍內基本保持了牛頓時代的樣子,沒有像其他行業一樣現代化。結果耗費了學生成年後大量的時間,造成了嚴重的博士生大齡、高學歷低生育率、一般學歷就業難等問題。除了技術大停滯,還造成了越來越嚴重的階層族群危機(福利國家入不敷出、美國拉美化、歐亞大陸綠化)。
尤其是中國教育,花在中學反覆篩選上的精力超過了傳授知識和能力本身,大學教育卻與業界需求斷裂。而且從國小畢業之後不再訓練口語和套用文等自我表達能力!(爭論漢字優劣論和方言存廢論的人,看看這個可怕的事實。)
最近10年之內,網際網路造就了教育MOOC和商業O2O,有理由相信二者的結合和進一步創新能在下一個10年之內開啟新的主流教育模式。(最多不超過20年,誰還記得20年前的網際網路什麼樣?)
強AI、可控核聚變、常溫超導三樣東西經常被認為幾十年內隨時可能搞出來,實際上根本沒有清晰的原理路線圖,屬於“未知的未知”。真正解決可能要上百年甚至幾百年,遠水解不了近渴。
石化燃料加上太陽能可以長期續命。現在全球經濟和油價的趨勢表明,落後國家工業化過程逐漸進入尾聲。由於全球社會結構金字塔的限制,全球能耗不會繼續高速指數增長。按指數增長計算出來夠用幾十年的燃料,按線性增長或振盪增長夠用幾百年。而且太陽能電池有相應的摩爾定律,成本已經接近石化能源,未來幾十年就會開始比石化能源便宜。隨後太陽能可以逐漸接管大部分能源需求直到用電和二氧化碳合成有機物,實現永續利用。
太陽能社會的壽命不再受到能源限制,僅取決於文明衰朽朝代更替的壽命。在沒有邊疆和殖民地可以開闢的情況下,國家趨於“內卷化”,直到內斗內亂。因此開闢“高邊疆”(NASA的說法),趕在強AI出現之前殖民火星或小行星有相當的必要性。
用常規化學火箭殖民火星或小行星的成本正在與阿波羅登月逐漸趨近。現在大量IT、家電、五金、塑膠類消費品都是60年代為了阿波羅登月和冷戰發明出來的。以占GDP比例計價,60年代物質匱乏,火箭研發和製造成本遠高於現在。因此以現在的產能進行量產,可以把單位成本拉低到阿波羅時代的幾分之一。殖民火星或小行星的發射規模約相當於阿波羅登月十幾倍,現在的開銷僅比阿波羅計畫貴幾倍,接近或少於三軍軍費。
一個很有意思的現象:北京的房價(約10萬元每平方米)已經與電晶體晶片單位面積造價(約0.1元每平方毫米)相當,而地價更高若干倍,達到晶片售價。人已經住在晶片上了。
按照1萬美元/kg的發射價格,把80kg的人送到衛星軌道需要約500萬元,也相當於一套房子的價格。當然載人航天發射幾噸的飛船包含生命保障系統和給養等貴的多,但如果飛船容積率較高並且能夠完全重複使用、在太空的物資能夠就地取材(小行星有碳有水有金屬),則發射的載荷會逐漸趨近於以人本身為主,移民太空的成本會逐漸趨近於移民北京的成本。
很多人認為“星際航行”需要可控核聚變,實際上只有太陽系外的航行才需要可控核聚變。太陽系內的航行速度增量十幾千米每秒,屬於常規的化學火箭和工質電推進、工質核推進可用的範圍。太陽系外的航行速度增量約0.2c =6萬千米每秒,才需要使用核聚變或者雷射推進等“無工質推進”。而且太陽系外能獲得的資源是否夠航行的燃料都很難說。
反過來看,在太陽系外航行之前,可以把火星和小行星帶幾千顆小行星殖民一遍形成太陽系聯邦,甚至可以修戴森球。按人類歷史的節奏,這些夠(在社會結構上)玩幾百到上千年了。這么長的時間可以給強AI、可控核聚變、常溫超導等基礎技術提供極其寬鬆的研發時間。