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在将来的某一天，当地球被战争、升高的海平面或者一颗小行星毁灭的时候，人类将会灭绝，一起消失的还有地球上的所有物体。
除非人类在太空中的某个地方建立栖息地。
美国航空航天局兰利研究中心的高级技术专家帕特·特劳特曼说：“历史已经证明，地球上发生了灭绝事件。我们需要为人类的未来建立第二个独立的生物圈。”
这个想法听起来可能有些异想天开，但是科学家正在为此努力，以便使其成为现实。我们应该如何利用地球大气层以外的资源？在不久的将来或者未来几个世纪里，我们在太空中的情况是什么样的？就这些问题，我与航天工程师、企业家和研究人员进行了交谈。
私人航天公司正在研发可重复使用的航天器，这将大大降低发射成本，因为这样使我们不需要每次离开地球大气层时都建造一艘新的宇宙飞船。例如，埃隆·马斯克于2002年6月建立的太空探索技术公司已经发射了他们研发的可重复使用的宇宙飞船。这类航天器可能很快就会使商业太空飞行成为可能，比如英国维珍银河公司和美国Xcor宇航公司等公司已经接受亚轨道飞行的预订了。
美国Xcor宇航公司的发言人布莱恩·坎彭说，这样的飞行器速度很快，比如他们公司的亚轨道飞行航班只需要30分钟左右。在起飞以后5分钟之内，乘客就可以進入零重力状态；再飘浮5分钟之后，他们将下降返回地球，这时乘客将经历惊心动魄的30秒飞行——其感觉大概与坐过山车一样，最后滑翔到地面。这些航班将在同一个地方起飞和降落，在未来几十年内，成为最快捷的国际旅行方式，从美国的纽约飞到日本的东京只需要90分钟。
随着发射火箭的成本下降，越来越多的人将参与到航空航天事业中。现在，已经有大学和研究小组将立方体卫星（CubeSat）——一种与面包盒差不多大小、结构呈立方体的微小卫星——发射上天空。其成本只需要10万美元，而普通卫星的发射成本通常高达数千万美元。
然而，随着越来越多的组织将卫星送入太空，碰撞事件将变得更有可能。1957年10月4日， 苏联在拜科努尔航天发射场发射了人类第一颗人造卫星“斯普特尼克”号。1967年，也就是10年以后，太空中就有大约2500个物体（包括卫星、废弃火箭和碎片）围绕着地球飞行。美国联合太空行动中心（Joint Space Operations Center，该中心负责识别和追踪太空中的物体）的指挥官约翰·吉尔斯上校介绍说，现在太空中飞行的物体已经有2万多个。吉尔斯说，在太空中，一块2厘米长的碎片就会对卫星造成巨大的伤害，其破坏力相当于一辆在地球上超速行驶的吉普车发生的碰撞。美国军方正在开发一种名为“太空围栏”的雷达系统（预计在2018年投入使用），其用途是跟踪和观测不断增多的太空垃圾以及仍在轨道中飞行的小型和微型卫星，对即将发生的碰撞发出警告，并应对敌对者可能试图摧毁全球卫星定位系统以及其他重要卫星的行动。
虽然自1972年以后就没有人再踏上月球了，但是中国不久前发射了一个月球车，而且计划最终建立一个永久的月球基地。从许多方面来讲，月球都是一个很好的栖息地——那里有水，而且它的土壤不仅富含矿物，还具有大量氧气。同时，月球还可以成为我们探索太阳系其他星球的一个很好的中转站。月球的重力大约是地球的1/7左右，因此在那里发射宇宙飞船需要的能量要少得多。
美国亚利桑那大学天文学教授、《超越：我们在太空的未来》一书的作者克里斯·英比认为，有一天我们可能会在月球表面建造一个“太空电梯”，以便让月球上的飞船发射更加容易。所谓“太空电梯”，就是一条由超强材料制成的巨型锥形缆绳，能够通往5.6万千米的太空。太阳能驱动的电梯车可以顺着缆绳开上去，将航天器送入月球的轨道。“半个多世纪以来，严谨的工程师一直在认真研究这个问题。”克里斯·英比说，“我们现在就可能建造太空电梯。”
许多科学家认为，火星拥有大量的地下冰川，可能是人类永久移居另一个星球的最佳选择。但是，在火星上生活也存在许多难以克服的困难：人类无法呼吸火星的空气，火星频繁发生的沙尘暴使得农业生产变得困难重重。太阳辐射是另外一个严重的问题；而且从火星上往地球发送信息（以光速传播的无线电波）最快也需要20多分钟才能够到达，这还取决于这两个星球所处的轨道位置。
不过，科学家、建筑师和工程师正在集思广益，想方设法解决这些困难。例如乌克兰的ZA建筑师事务所已经制订了利用火星土壤建造房屋的计划，我们还可以先发射机器人去火星建造房屋。有研究人员提出建议说，我们可以居住在火星地下的“熔岩管道”（可能是由火山形成的地下洞穴）中，因为这些洞穴可以保护人类不受太阳辐射和沙尘暴的影响，同时还能使温度保持相对稳定。美国航空航天局正在测试一种可以部署在火星表面的充气式栖息地。
克里斯·英比说，如果一群人在火星上生活了几个世纪，很少或者根本没有与地球联系，那他们可能会进化，最终成为一个不同的物种。因为火星的重力很小，所以科学家相信，在那里生活的人类将会慢慢变得更加高大，心血管系统会逐渐变得更弱，体毛也会减少（因为他们必须待在室内或者穿宇航服，所以就不需要体毛的保护了）。另外他们还需要控制饮食，可能会导致牙齿变得更小。当然，这些都是假设人类可以在火星重力的环境中繁殖的前提下发生的——这还是 一个未经证实的假设。
在月球轨道上或接近月球轨道的地方，存在着几个点，被称为拉格朗日点。位于这几个点的物体既不会被拉向月球，也不会被拉向地球。围绕着拉格朗日点运行的空间站可能会长时间停留在一个地方，而不会飘走。
美国航空航天局兰利研究中心的高级技术专家帕特·特劳特曼说，其中一个区域可以成为前往宇宙深处的宇宙飞船的停靠港口，就好像是太阳系中的鹿特丹港一样。从地球上运输补给和燃料的成本非常高，但是在机器人的帮助下，宇航员可以从小行星上取出一块大石头，将其拖到一个稳定的区域，然后开采其中的水和氧气，进而将其转化成火箭推进燃料。
矮行星谷神星是太阳系小行星带中最大的小行星，那里可能蕴藏着大量的水资源。据专家初步推测，水占谷神星体积的40%，因此可以作为燃料补给的一个潜在基地。“如果火星不适合人类居住，那么木星系统（包括木星和它的卫星）可能是一个很好的替代选择，因为那里也有水资源，而且大多数地区不受太阳辐射的影响。”帕特·特劳特曼说。
宇宙中含有数不胜数的恒星——仅仅是银河系就至少有数千亿颗恒星，而宇宙中存在数千亿个银河系。至于行星的数量则更多了。美国麻省理工学院行星科学和物理学教授萨拉·西格说，目前的技术还不能确定哪些行星适合人类居住，或者已经有人居住。但是到2018年，随着耗资90亿美元的詹姆斯·韦伯空间望远镜的发射，我們对银河系的看法可能会变得更加清晰。这个空间望远镜将被送往距离地球160万千米远的地方，在那里它将寻找在其他行星的大气中没有的气体，而这些气体可能是由其他生命形式产生的。
发射探测器可能是确定是否存在地球外生命的唯一方法。但是，即使探测器以1/10光速飞行（一些物理学家认为这是可能的），到达40万亿千米远的最近的恒星也需要大约43年的时间。（相比之下，以这种速度前往月球，大约需要13秒。）
一些物理学家认为，未来人类可以通过扭曲时空的方式来更快地到达遥远的恒星——本质上来说，就是通过迅速扩大其后面的空间来推动宇宙飞船。但是这个理论还没有得到证实，而且这个过程需要巨大的能量。尽管如此，许多科学家对太阳系外载人航天任务的可能性仍然持乐观态度。“对此我毫不怀疑，这一定能够实现。”帕特·特劳特曼说，“不过也许不是在我的有生之年。”
除非人类在太空中的某个地方建立栖息地。
美国航空航天局兰利研究中心的高级技术专家帕特·特劳特曼说：“历史已经证明，地球上发生了灭绝事件。我们需要为人类的未来建立第二个独立的生物圈。”
这个想法听起来可能有些异想天开，但是科学家正在为此努力，以便使其成为现实。我们应该如何利用地球大气层以外的资源？在不久的将来或者未来几个世纪里，我们在太空中的情况是什么样的？就这些问题，我与航天工程师、企业家和研究人员进行了交谈。
1.高速飞行
私人航天公司正在研发可重复使用的航天器，这将大大降低发射成本，因为这样使我们不需要每次离开地球大气层时都建造一艘新的宇宙飞船。例如，埃隆·马斯克于2002年6月建立的太空探索技术公司已经发射了他们研发的可重复使用的宇宙飞船。这类航天器可能很快就会使商业太空飞行成为可能，比如英国维珍银河公司和美国Xcor宇航公司等公司已经接受亚轨道飞行的预订了。
美国Xcor宇航公司的发言人布莱恩·坎彭说，这样的飞行器速度很快，比如他们公司的亚轨道飞行航班只需要30分钟左右。在起飞以后5分钟之内，乘客就可以進入零重力状态；再飘浮5分钟之后，他们将下降返回地球，这时乘客将经历惊心动魄的30秒飞行——其感觉大概与坐过山车一样，最后滑翔到地面。这些航班将在同一个地方起飞和降落，在未来几十年内，成为最快捷的国际旅行方式，从美国的纽约飞到日本的东京只需要90分钟。
2.拥挤的天空
随着发射火箭的成本下降，越来越多的人将参与到航空航天事业中。现在，已经有大学和研究小组将立方体卫星（CubeSat）——一种与面包盒差不多大小、结构呈立方体的微小卫星——发射上天空。其成本只需要10万美元，而普通卫星的发射成本通常高达数千万美元。
然而，随着越来越多的组织将卫星送入太空，碰撞事件将变得更有可能。1957年10月4日， 苏联在拜科努尔航天发射场发射了人类第一颗人造卫星“斯普特尼克”号。1967年，也就是10年以后，太空中就有大约2500个物体（包括卫星、废弃火箭和碎片）围绕着地球飞行。美国联合太空行动中心（Joint Space Operations Center，该中心负责识别和追踪太空中的物体）的指挥官约翰·吉尔斯上校介绍说，现在太空中飞行的物体已经有2万多个。吉尔斯说，在太空中，一块2厘米长的碎片就会对卫星造成巨大的伤害，其破坏力相当于一辆在地球上超速行驶的吉普车发生的碰撞。美国军方正在开发一种名为“太空围栏”的雷达系统（预计在2018年投入使用），其用途是跟踪和观测不断增多的太空垃圾以及仍在轨道中飞行的小型和微型卫星，对即将发生的碰撞发出警告，并应对敌对者可能试图摧毁全球卫星定位系统以及其他重要卫星的行动。
3.前往月球
虽然自1972年以后就没有人再踏上月球了，但是中国不久前发射了一个月球车，而且计划最终建立一个永久的月球基地。从许多方面来讲，月球都是一个很好的栖息地——那里有水，而且它的土壤不仅富含矿物，还具有大量氧气。同时，月球还可以成为我们探索太阳系其他星球的一个很好的中转站。月球的重力大约是地球的1/7左右，因此在那里发射宇宙飞船需要的能量要少得多。
美国亚利桑那大学天文学教授、《超越：我们在太空的未来》一书的作者克里斯·英比认为，有一天我们可能会在月球表面建造一个“太空电梯”，以便让月球上的飞船发射更加容易。所谓“太空电梯”，就是一条由超强材料制成的巨型锥形缆绳，能够通往5.6万千米的太空。太阳能驱动的电梯车可以顺着缆绳开上去，将航天器送入月球的轨道。“半个多世纪以来，严谨的工程师一直在认真研究这个问题。”克里斯·英比说，“我们现在就可能建造太空电梯。”
4.火星任务
许多科学家认为，火星拥有大量的地下冰川，可能是人类永久移居另一个星球的最佳选择。但是，在火星上生活也存在许多难以克服的困难：人类无法呼吸火星的空气，火星频繁发生的沙尘暴使得农业生产变得困难重重。太阳辐射是另外一个严重的问题；而且从火星上往地球发送信息（以光速传播的无线电波）最快也需要20多分钟才能够到达，这还取决于这两个星球所处的轨道位置。
不过，科学家、建筑师和工程师正在集思广益，想方设法解决这些困难。例如乌克兰的ZA建筑师事务所已经制订了利用火星土壤建造房屋的计划，我们还可以先发射机器人去火星建造房屋。有研究人员提出建议说，我们可以居住在火星地下的“熔岩管道”（可能是由火山形成的地下洞穴）中，因为这些洞穴可以保护人类不受太阳辐射和沙尘暴的影响，同时还能使温度保持相对稳定。美国航空航天局正在测试一种可以部署在火星表面的充气式栖息地。
克里斯·英比说，如果一群人在火星上生活了几个世纪，很少或者根本没有与地球联系，那他们可能会进化，最终成为一个不同的物种。因为火星的重力很小，所以科学家相信，在那里生活的人类将会慢慢变得更加高大，心血管系统会逐渐变得更弱，体毛也会减少（因为他们必须待在室内或者穿宇航服，所以就不需要体毛的保护了）。另外他们还需要控制饮食，可能会导致牙齿变得更小。当然，这些都是假设人类可以在火星重力的环境中繁殖的前提下发生的——这还是 一个未经证实的假设。
5.未来的探索
在月球轨道上或接近月球轨道的地方，存在着几个点，被称为拉格朗日点。位于这几个点的物体既不会被拉向月球，也不会被拉向地球。围绕着拉格朗日点运行的空间站可能会长时间停留在一个地方，而不会飘走。
美国航空航天局兰利研究中心的高级技术专家帕特·特劳特曼说，其中一个区域可以成为前往宇宙深处的宇宙飞船的停靠港口，就好像是太阳系中的鹿特丹港一样。从地球上运输补给和燃料的成本非常高，但是在机器人的帮助下，宇航员可以从小行星上取出一块大石头，将其拖到一个稳定的区域，然后开采其中的水和氧气，进而将其转化成火箭推进燃料。
矮行星谷神星是太阳系小行星带中最大的小行星，那里可能蕴藏着大量的水资源。据专家初步推测，水占谷神星体积的40%，因此可以作为燃料补给的一个潜在基地。“如果火星不适合人类居住，那么木星系统（包括木星和它的卫星）可能是一个很好的替代选择，因为那里也有水资源，而且大多数地区不受太阳辐射的影响。”帕特·特劳特曼说。
宇宙中含有数不胜数的恒星——仅仅是银河系就至少有数千亿颗恒星，而宇宙中存在数千亿个银河系。至于行星的数量则更多了。美国麻省理工学院行星科学和物理学教授萨拉·西格说，目前的技术还不能确定哪些行星适合人类居住，或者已经有人居住。但是到2018年，随着耗资90亿美元的詹姆斯·韦伯空间望远镜的发射，我們对银河系的看法可能会变得更加清晰。这个空间望远镜将被送往距离地球160万千米远的地方，在那里它将寻找在其他行星的大气中没有的气体，而这些气体可能是由其他生命形式产生的。
发射探测器可能是确定是否存在地球外生命的唯一方法。但是，即使探测器以1/10光速飞行（一些物理学家认为这是可能的），到达40万亿千米远的最近的恒星也需要大约43年的时间。（相比之下，以这种速度前往月球，大约需要13秒。）
一些物理学家认为，未来人类可以通过扭曲时空的方式来更快地到达遥远的恒星——本质上来说，就是通过迅速扩大其后面的空间来推动宇宙飞船。但是这个理论还没有得到证实，而且这个过程需要巨大的能量。尽管如此，许多科学家对太阳系外载人航天任务的可能性仍然持乐观态度。“对此我毫不怀疑，这一定能够实现。”帕特·特劳特曼说，“不过也许不是在我的有生之年。”