这些宇航员正在夏威夷的熔岩管中生活,为在火星上生活做准备

这些宇航员正在夏威夷的熔岩管中生活,为在火星上生活做准备

在夏威夷的莫纳罗亚山某处,有一个看上去像超大高尔夫球的建筑,里面是 HI-SEAS 设施。这个圆顶建筑有六个小房间、一个浴室、一个厨房、一个研究实验室和休息区。它被室外地面上的太阳能电池板包围,并连接到一个集装箱上储存。所有这些都装在一个整洁的 1,200 平方英尺的空间里,略大于标准篮球场的四分之一大小。在这个圆顶建筑内,六人一组一次生活和训练数周甚至数月——他们与圆顶外面的世界隔绝,为有朝一日在月球和火星上生活做准备。从夏威夷的火山表面到阿塔卡马的干旱沙漠,人类正在寻找聪明的方法为蓝点之外的生命做准备。

这就是米凯拉·穆西洛娃每天研究的内容。作为 HI-SEAS 设施(由 NASA 资助的研究项目成果)的负责人,她组织的任务尽可能模拟了非地球表面的生命形态。穆西洛娃和她的团队正在研究回答我们踏上火星后会出现的几个问题:当我们没有土壤可供种植食物时,我们会吃什么食物?在我们希望创建的气泡之外探索火星是否安全?我们将如何应对与其他六个人一起在狭小的空间内生活数年?

在地球上测试这些场景可能是一个挑战,因此太空探索的希望者前往模拟地区,这些地方可能与我们在火星和月球上发现的场景最相似。莫纳罗亚火山是一座活火山,周围的景观散布着空心的熔岩管,这些管子曾经承载着倾泻而下的熔岩洪流。它的火山地形由与今天月球上的物质相似的物质组成,据推测至少有一部分存在于火星上。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遇到的情景的研究,并帮助他们练习他们最终必须进行的研究。

在为外星生命做准备时,我们需要更好地了解我们将要遇到的环境。如果火星被茂密的绿色丛林覆盖,我们可能会被困在亚马逊某处的泡泡里。相反,在执行火星任务时,住在圆顶屋里的科学家每次离开圆顶屋去探索熔岩管、进行研究和测试新设备时,都会穿上舱外活动服。

他们每天都要与任务控制中心进行通信,在火星上,信息往返需要 20 分钟的延迟,他们靠冷冻干燥食品和有限的水维持生命。但他们不仅仅是在玩火星版的过家家。HI-SEAS 任务是国际月球基地联盟 (IMA) 努力的一部分,该联盟旨在联合太空机构、太空公司和科学家,以模拟生命的真实面貌,实践可能成为我们新常态的标准程序,并学习如何与可能已经存在的任何生命互动。

“这就是为什么我们要研究与火星相似的地球环境、南极洲环境以及世界各地的其他各种极端环境。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,”穆西洛娃说。“所以如果有东西可以在火星的环境中生存,那么它很可能与生活在地球这些洞穴中的生物相似。这就是为什么我们试图了解那里生活着什么,它们如何生存,它们需要什么营养,它们如何与环境互动。”

尽管火星上的火山看起来更加古老,且岩石成分也不同,但穆西洛娃表示,它们的地质特征有足够多的相似之处,值得我们探索火星上的熔岩管。

夏威夷熔岩管内部。 图片来源:Deb Nystrom/Flickr

“我们仍然希望找到今天可能存在的生命,但我们更希望至少找到这些生物特征或化石,”穆西洛娃说。“但为了知道要寻找什么,然后设计出可以检测这些生物特征的仪器,我们首先需要了解生命在地球类似环境中会留下什么样的特征。”

月球上的熔岩管对天体生物学来说并不那么有希望。相反,它们对太空建筑师来说却是个好消息。熔岩流蒸发后,外壳变硬并留存。穆西洛娃等科学家希望这些结构可以用作躲避严酷月球环境的庇护所。

伯纳德·福因 (Bernard Foing) 的梦想不仅仅是在这些熔岩管内避难。他还想象着房屋,甚至城市。福因是国际月球探索工作组的主任,该工作组是一个公共论坛,隶属于国际月球探索协会 (IMA),但由遍布全球的航天机构赞助,从法国到南非。

由于月球上的引力较低,福因猜测月球熔岩管将比地球上的熔岩管更大。熔岩管还能提供保护,抵御恶劣天气。它们不仅能够抵御宇宙射线和陨石的侵袭,还能提供比极不稳定表面更温和的环境。月球表面温度范围为 100 至 400 开尔文。地球和月球上的熔岩管温度变化要小得多,因为它们位于地表之下,可以抵御地表上方的极端温度。


但这种太空探索也危险地与太空殖民联系在一起。火星真的适合人类居住吗?目前,有科学和法律指导方针阻止我们污染这颗红色星球上现有的生命形式。探测车和航天器经过了广泛的消毒工作,以防止我们意外地用地球上的细菌或病毒消灭外星生命。

[相关:月球洞穴是下一个探索前沿]

“我们必须小心,不要污染可能为液体的层,然后在那里传播我们所有的细菌。目前,禁止将地球生命带到火星,”福因说。

尽管我们仍需要考虑领域和权利问题,但对某些人来说,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立基地并建立月球村。

“我们正处于第一步,我们正在莫纳罗亚火山环境中测试一个小型月球基地,那里与月球非常相似,”福因说。“[在]下一阶段,我们将使用来自夏威夷的玄武岩建造月球基地,就像我们在月球上所做的那样。然后,我们将为在月球上建造基地做出贡献。”这听起来可能有点奇怪,但这项工作是由美国宇航局和欧洲航天局等机构资助的,这两家机构都计划建立某种类型的月球殖民地。

Foing 希望 IMA 能够让 10 个人在月球上永久居住,然后慢慢将人口扩大到第一个月球村。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,这个未来已经迫在眉睫。

“那里将成为一些人类的目的地,并在那里生活。我自己计划在月球上退休。所以也许 10 年或 20 年后,我就会在那里退休!”他说。“我会在天空中仰望美丽的地球。”

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