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設(shè)備與工具科幻電視劇《蒼穹浩瀚》（The Expanse）中的場(chǎng)景設(shè)定在200年后的未來(lái)：人類在月球和火星上建立了定居點(diǎn)，并開(kāi)始在小行星帶（Asteroid Belt）建立殖民地。我們想要殖民小行星帶的原因有很多，但最主要的原因是采礦。地球上的貴金屬往往埋在地下，而小行星表面就有大量的貴金屬，如黃金和鈀。不過(guò)除了收集豐富的礦藏，這些小行星也可以作為科學(xué)研究的前哨。
小行星帶位于火星和木星之間，同樣圍繞太陽(yáng)運(yùn)行，它們被認(rèn)為是某顆行星的殘骸。雖然小行星帶是小行星的主要來(lái)源，但小行星也可以在整個(gè)太陽(yáng)系中發(fā)現(xiàn)，它們有三種基本類型，分別是巖石小行星、碳質(zhì)小行星以及金屬小星星。它們的體積各不相同，大的直徑有幾百米，小的只有房子大小。行星資源公司（Planetary Resources）和深空工業(yè)公司（Deep Space Industries）等已經(jīng)投資小行星采礦，它們可能在2025年之前開(kāi)始開(kāi)采。然而，在小行星上建造定居點(diǎn)要比采礦復(fù)雜得多。
主要的挑戰(zhàn)之一將是輻射對(duì)定居點(diǎn)的影響。殖民者將會(huì)承受太陽(yáng)輻射、木星輻射帶以及更多宇宙射線的影響。哈佛-史密森天體物理中心的馬丁·埃爾維斯（Martin Elvis）解釋道：“宇宙射線是高能粒子，主要由質(zhì)子或高能核組成。它們直接穿過(guò)你的身體，對(duì)你做壞事。在地球上，我們的大氣層會(huì)吸收最危險(xiǎn)的射線，而太空定居點(diǎn)也需要類似的屏障。厚厚的水層或冰層可以提供保護(hù)，但它必須有幾米厚?！?
與輻射相似，長(zhǎng)期暴露在零重力或微重力環(huán)境下對(duì)人體也有害。北卡羅萊納州立大學(xué)的助理教授、天體物理學(xué)家凱蒂·麥克（Katie Mack）說(shuō):“國(guó)際空間站上的宇航員每天都要用阻力機(jī)鍛煉兩個(gè)小時(shí)，但長(zhǎng)期生活在失重狀態(tài)下仍然會(huì)導(dǎo)致健康問(wèn)題?！比魏卧谛⌒行巧祥L(zhǎng)期生活都需要某種形式的人造重力來(lái)減輕這種影響，這可能通過(guò)旋轉(zhuǎn)整個(gè)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
此外，太空殖民還需要某種形式的發(fā)電。大多數(shù)探測(cè)器和衛(wèi)星都依靠太陽(yáng)能陣列供電，但這種方式對(duì)小行星上的定居點(diǎn)來(lái)說(shuō)可能沒(méi)那么有效?？苹米骷?、前美國(guó)宇航員阿拉斯泰爾·雷諾德（Alastair Reynolds）說(shuō)：“當(dāng)你離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，‘平方反比定律’就會(huì)生效。如果你離太陽(yáng)的距離是當(dāng)前的兩倍，那么你在特定區(qū)域收集到的能量只是原來(lái)的1/4。當(dāng)你越過(guò)火星的軌道進(jìn)入木星和土星領(lǐng)域時(shí)，你必須建立足夠大的收集區(qū)以便利用太陽(yáng)能，但我不認(rèn)為這是個(gè)大問(wèn)題?！?
建立人類定居點(diǎn)的理想小行星是碳質(zhì)小行星，因?yàn)樗鼈兺ǔ：?0%的水。哈佛-史密森天體物理中心的馬丁·埃爾維斯說(shuō)：“水在太空中很常見(jiàn)，因?yàn)樗怯钪嬷凶畛Ｒ?jiàn)元素組成的。水也可以分解成氧和氫，讓你呼吸氧氣。這顆小行星的厚度至少需要達(dá)到100米，才能提供足夠的輻射保護(hù)?！?
人類定居點(diǎn)可以被埋在小行星的表面之下，這將提供輻射屏蔽。然而，在小行星上采礦和挖掘比看起來(lái)的要困難。雷諾德解釋稱：“我們所認(rèn)為的許多小行星都是非常松散的碎石堆，沒(méi)有任何完整的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，它們不是巨石，更多的是由它們自身的重力聚集起來(lái)的巨大氣泡或礫石?！?
這種物質(zhì)一致性的缺乏也意味著，任何試圖旋轉(zhuǎn)小行星的企圖（人為地在小行星內(nèi)部產(chǎn)生重力）都將使它受到額外的力量影響，并可能導(dǎo)致它解體。因此，需要某種機(jī)制來(lái)提高小行星的耐久性。北卡羅萊納州立大學(xué)的助理教授、天體物理學(xué)家凱蒂·麥克說(shuō)：“你必須在不破壞結(jié)構(gòu)完整性的情況下清空它，然后將它旋轉(zhuǎn)起來(lái)，同時(shí)確保旋轉(zhuǎn)不會(huì)對(duì)剩余的結(jié)構(gòu)造成太大的壓力。”
一種建議是在小行星周?chē)⒔饘倬W(wǎng)或籠子來(lái)防止它解體。乍一看，這并不像看起來(lái)的那樣令人望而卻步，因?yàn)樾⌒行菐е杏写罅康慕饘傩⌒行牵厦鎿碛薪ㄔ旖饘倬W(wǎng)的必要材料。
小行星定居點(diǎn)面臨的許多挑戰(zhàn)與擬議中的月球基地相似。除了重力，唯一的不同就是距離。月球和國(guó)際空間站相對(duì)較近。月球與地球距離最近的點(diǎn)只有361000公里，而國(guó)際空間站正好位于地球大氣層的內(nèi)部。另一方面，小行星帶與地球的距離約為2.56億公里。任何小行星定居點(diǎn)都必須是個(gè)封閉的生態(tài)系統(tǒng)，并且能夠自我維持，因?yàn)閬?lái)自地球的支持將是極其有限的。
哈佛-史密森天體物理中心的馬丁·埃爾維斯表示：“往返可能需要幾個(gè)月的時(shí)間，所以如果你遇到緊急情況，你必須在小行星上處理。此外你需要大量的人，你不能只帶著‘星際迷航’中類似的復(fù)制器前往那里。即使向地球發(fā)送信息也需要一個(gè)小時(shí)?！?
在小行星上建造定居點(diǎn)在技術(shù)上看來(lái)是可行的，但同時(shí)也帶來(lái)了重大的工程挑戰(zhàn)。更有可能的是，人們利用自動(dòng)系統(tǒng)和無(wú)人機(jī)在小行星上進(jìn)行遠(yuǎn)程開(kāi)采作業(yè)。支持這一方案的一個(gè)理由是，我們可以在火星上建立基地，用于協(xié)調(diào)小行星采礦系統(tǒng)。北卡羅萊納州立大學(xué)的助理教授、天體物理學(xué)家凱蒂·麥克說(shuō)：“就重力而言，火星和月球都更適宜居住，而且可利用現(xiàn)有的地下隧道進(jìn)行輻射防護(hù)?！?
目前已經(jīng)有6顆衛(wèi)星可以用于太空通信，太空環(huán)境也得到了仔細(xì)的研究。有些小行星圍繞太陽(yáng)以橢圓形軌道運(yùn)行，它們的路徑接近地球和火星。它們可以被挖空，用作運(yùn)輸工具，同時(shí)保護(hù)宇航員免受輻射，并減少燃料的需求。埃爾維斯說(shuō):“我們已經(jīng)知道，可以很容易地在幾年后使用預(yù)期的技術(shù)，將十幾個(gè)或更多的小行星推入這些軌道?！?
還有人提議在火衛(wèi)一上建造太空港，火衛(wèi)一曾經(jīng)被認(rèn)定是小行星。這個(gè)太空港可以作為后來(lái)在火星上定居的跳板。雖然行星是人類基地的首選位置，因?yàn)樗鼈冇兄亓痛髿獗Ｗo(hù)，我們也可以很好地在小行星上建立殖民地。然而，它們并不是特別舒適的居住場(chǎng)所，不過(guò)其好處將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)令人生畏的挑戰(zhàn)。
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