如果未来人类搬到火星，会住进怎样的房子？会建造怎样的城市？

有人私信邀请我答复那个问题。我答复过类似的，拜见下面那俩答复，说的很清晰了，就不再复造文字了。

将来某一天，在火星有个家是什么觉得？236 附和 · 76 评论答复 若何评价马斯克展现的火星殖民地概念衬着图？1801 附和 · 313 评论答复 ncc21382：现实人类第一个火星定居点选址阐发50 附和 · 9 评论文章

2018年9月29日更新

有人建议我把我那些解答、文章文字也复造过来，那我就顺因需求搬运一下。

火星城市建在什么地域？

火星不断是热门话题，然而马斯克等人目前干的是太空航运，对抵达火星后做什么、若何定居等研究不多。良多人猎奇火星上的城市、建筑以及生活会是什么样的，以致于私信询问我。而天文位置关于一个国度、一座城市的开展至关重要，我所在的上海市就是得益于天文位置而成为经济中心、全国第一大港。在火星上城市选址也一样重要，今天我就初步的来阐发思虑一下可预见将来现实中第一小我类定居点的选址问题。

我认为第一小我类定居点的首要使命是做为一个太空港，要便于六合运输系统例如BFR超等火箭的起降，稍有航天常识的人都晓得，航天发射场的纬度越低，也就越能借星球自转的速度节省发射能量。同时关于火星而言纬度低意味着发射低倾角航天器更容易，有利于前去火星的两大卫星以至行星际飞翔。低纬度的光照也更充沛，有利于太阳能发电，温度更高相对更温馨，还便利利用静行轨道通信卫星。因而第一个火星定居点首要选址前提就是纬度必然要低，越接近赤道越好！！！

因为相当长的一段时间里，火星交通输入大于输出，下降卸载比发射更重要。所以要便于平安、经济的下降。关于航天器而言最经济的减速体例就是借助大气阻力来造动，尽量节省推进剂消耗，如许能多拆人货也更平安。毫无疑问，大气减速的效果跟行程以及大气密度有关。那意味着选址海拔越低越好。

为了让航天运输系统能经济的反复利用，而且提拔缺勤率，最重要的是推进剂的补给。以SpaceX的BFR超等火箭为例，其利用液氧-甲烷引擎。寡所周知甲烷分子式是CH4，火星大气有丰硕的二氧化碳，处理了氧和碳的来源，然而还需要氢。氢的更佳来源是水，水能够来自地下水（冰）以至水合矿物。加上人类生活等更需要水，选址附近必需有充沛的水源。

火星如今固然缺乏经济价值但是科研价值无可估量，猎奇心差遣着人类摸索和远征。火星古代的海洋、河流湖泊等极具科学意义。所以选址需要便于科考探险，尽可能的阐扬定居点的价值。

显然要同时满足上述要求其实不容易，颠末初步对照思虑阐发，我觉得人类第一座火星定居点选址合适在火星南半球的门农区（Memnonia quadrangle），那区域横跨火星赤道有利于六合交通，良多处所的海拔低有助于利用大气阻力减速。也因为在赤道地域，更温暖、光照更好，有助于太阳能发电。同时该区并且含水合矿物，可能有地下水资本，那更重要了。此区域地貌多样丰硕，有相对平展的低海拔区域，也有还有古洪水冲击陈迹等极具科学意义地形。有趣的是此外机遇号火星车下降点也在此区附近。

古河谷之一相对平展地域之一

本区的地标可能是横跨赤道的尼科尔森（Nicholson ）碰击坑，尼科尔森碰击坑为基准，间隔出名的奥林匹斯火山大约1400千米，那更是增加了额外价值。

下图是门农区的地形图，留意靠近赤道的区域大部门纬度比力低，有相对平展的区域。古洪水冲击陈迹也明晰可见。

下图则是在火星全球上的位置，请以尼科尔森碰击坑为基准定位参考。

最初总结和强调一下，门农区（Memnonia quadrangle）同时具备六合交通便利、有水源、光照充沛、科研价值大等长处，很合适做为火星上第一小我类定居点，那第一座城市可能会叫尼科尔森市，以对应那个地标基点。尼科尔森市会是一颗种子，也是一扇门。可能将来在火星汗青的地位好像美国汗青中的詹姆斯顿+纽约港。

关于火星建筑的评论

我始末认为将来火星殖民地的建筑不会像科幻里那么千奇百怪、轻巧、充满科技感。相反现实的火星殖民地很可能看起来是低调、朴实、厚重的。火星人居建筑不是地下化（类似地铁站、地下贸易街）或者半地下化（类似碉堡掩体）就长短常硬朗，有厚重的混凝土墙庇护。用来阻隔来自太阳和宇宙射线的粒子辐射，外部防护程度可能是每平米超越5吨的质料，确保辐射屏障到完全平安的程度，持久栖身也不会增加癌症风险或者后代先天疾病等安康问题。

内部照明会以人工照明为主，天然采光为辅。天然采光井外罩会有静电防尘系统，同时外型会比力锋利或者坡度大，尽可能的制止积累沙尘问题，收罗的天然光通过反射镜或者光纤引入建筑内部。所以火星自己关于地球而言是不折不扣的三防碉堡程度了，能够说火星建筑是现实的出亡所。

将来火星殖民地需要修建挪动式机库，如许才气有效庇护和维护下降在火星上的飞船，那也是效果图里轻忽的。不然想想若是飞船的热防护系统被飞砂走石或者流星打伤，那再次下降时可能招致哥伦比亚号崩溃悲剧的重演。若是沙尘等杂物跑进引擎内部，梗塞某些管路或者阀门的话那搞欠好再次起飞时会炸。所以防沙尘、防流星体的机库十分重要。机库内部还必需有起落机、搬运机械等办事设备，便利人员、货物拆卸。

发电方面，太阳能确实是很好的选择，不外考虑到火星阳光强度约为地球的1/3，所以需要聚光镜来提拔功率起到事半功倍的感化，还有静电+公交车雨刷那样的除尘系统也很重要，制止沙尘暴带来的费事。

对了火星上氘的含量比例比地球高2-3倍（详细我忘记了），那意味着以后核聚酿成熟后火星有足够的聚变燃料，当然氘-氘聚变大约需要300千电子伏的温度才气点燃，那要求不单比氘-氚聚变难，已经接近氘-氦3的500千电子伏，所以可能第一、第二代火星人享受不到。因为夜晚没有阳光，能够用裂变堆停止辅助。燃料电池也会很重要做为电力储蓄、调峰用，可能不会间接用氢，因为液氢密度低、容易气化和分子小容易渗入泄露以及带来氢脆问题。氨可能更合适做燃料，因为沸点的关系，氨-液氧燃料在火星的情况下比力容易贮存，同体积下液氨的氢含量高于液氢。还因为氨不含碳，燃烧没积炭，有助于进步引擎寿命、降低维护需求所以氨可能还会成为火星车的重要动力。

那为什么地球上不消液氨当燃料？出名的X-15火箭动力试验飞机的引擎就是烧液氨的。那为什么没遍及利用？因为因为液氨泄露的话又臭又毒，还易燃易爆。在我国液氨泄露就引发过严重伤亡变乱，那些费事抵消了液氨的长处。而液氨在火星上就差别了，在火星户外都穿太空服，就不成能吸入泄露的氨中毒，并且火星大气不含氧，氨泄露了没氧化剂也无法燃烧炸不了。

对了，老马还轻忽了火卫一、火卫二的开发，登岸火星前先在火卫一、火卫二打洞建前哨基地可能更好。因为不需要面临危险的火星再入着陆，同时火卫一、火卫二的物量能用来屏障辐射和流星体碰击。在火卫一、火卫二上建直达站、航天器维护、补给设备会是火星殖民难以跳过的关键一环。BFR之类的发射系统间接跑地球-火星航路比如是长途汽车，铁路、海运无疑比公路运输更经济，在将来巨型太阳能电推进飞船就起到铁路、海运的感化。内部空间大、运力也更大，就是无法间接在火星地表起降，好像火车、船舶不克不及送人送货到家门口一样。火卫一、火卫二就起到火车站、港口的感化。如许下来，将来的行星际交通会愈加高效、经济、便利。

为什么要分开地球移民去火星等情况恶劣的其他世界？发源于炎热的非洲，在非洲不穿衣服也不会冻死、在森林里各处是热带瓜果，不种粮食也饿不死。能够说非洲森林不愁吃穿，然而祖先们为啥要走出非洲，去天气相对冰冷、食物没那么充沛的其他处所，全球化扩张？现在前提得天独厚的非洲过得好仍是冰冷的北欧、加拿大过得好？

目光要久远，走出地球不是为了急着逃求更温馨安闲的生活，而寻找新时机、重生活、成立新文明。地球的天然情况是比太阳系其他处所好，然而地球上有太阳系其他处所所不存在的可怕灾难——人祸，两千多年前的前人就强调过“苛政猛于虎”。到地球以外其他区域建自力更生的新文明能遁藏野心家、疯子、极端主义者、地缘和民族以及宗教汗青抵触争端问题等的费事。

留意汗青上没有一场天灾的灭亡人数和扑灭性比得上二战。恶劣的天然情况其实不可怕，可怕的是人类之间互相摧残，人祸最恐惧。地外新文明能躲地球上的人祸，闷声发大展，好像出亡所、诺亚方舟。也许有一六合球发作了第三次世界大战，文明大倒退。在地球之外的新文明能传承火种，成为人类的灯塔，制止贵重的科学手艺、文化艺术失传，帮手重建地球。

再强调一下，关于将来不克不及停留在地球上大国博弈、五常游戏的旧思维里，必需考虑地外新世界兴起的人类新文明。好像如今美国、澳大利亚等新大陆国度无法被轻忽一样。

定居开发火星需要哪些步调？下面说说我小我观点

无人探测器、火星车充实踩点就不说了。火星外表、出格地下土壤、水冰的取样返回研究是重中之重，需要在4级生化危险防护尺度的尝试室研究。确认火星地下不存在危险的能传染地球生命的危险土著微生物后才气动手载人方案。否则谁也不想摊上埃博拉、超等流感之类的超等新病毒。

在确认火星平安、决定选址后，第一批非科考性的火星航班天然是送机器人和设备上去。此中有一种常被轻忽但十分重要的设备——可展开太阳能充电站，展开铺平后有几百以至上千平米的太阳能电池，带静电除尘安装，功率几十千瓦以上。配有无线充电感应线圈按期为无人施工机械充电，好像加油站，自己带通信中继功用。能够带上多个，摆设在差别区域，便利其他载具就近充电。比核反响堆廉价、平安。当然若是前提上答应，更好仍是捎上核反响堆，如许夜间也能一般供电，没必要依靠蓄电池。

接着是无人施工机械例如发掘机、推土机、建筑机器人、搬运/起重机器人等，那些主动化机械本身有太阳能电池，也装备大容量锂电池和充电线圈。一旦机器人的锂电池没电了，就依靠本身太阳能电池的动力开到充电站快速充电。如许能实现高强度施工，制止本身太阳能电池发电功率低、充电慢耽搁施工进度。

挥发物资本操纵设备，那包罗水处置系统（融化冰然后蒸馏、部门电解）、甲烷造取安装、低温流体（液氧、液氢、甲烷、液氮等）办理贮存系统等等。通过那些无人机械的施工使火星本土初步具备水、氧气、推进剂等流体的消费补给才能，为驱逐后续飞船到来做好筹办。

第一批人类可能不会间接登岸火星，而是在火卫一上掘洞，把模块化太空舱和其他组建埋入火卫一的岩石和土壤里，成立火卫一基地。然后在火卫一基地上遥控火星外表的机器人停止科考和根底设备建立。如许降低人类的风险——再入火星大气层下降是危险的，良多火星探测器在着陆阶段出事，同时也节省交通成本（能够利用经济、运力大的太阳能电推进飞船），从火星外表起飞也比从火卫一路飞困难、高贵多（火星逃逸速度5,027米/秒,火卫一才1.39米/秒），简化使命。火卫一基地初期生齿可能是12-36人，在前提成熟的情况下，驻守火卫一基地的人员可能会不按期的拜候火星外表停止考察甚至应急维修设备。为什么在火卫一上遥控而不是地球上遥控？因为光速的限造以及地球-火星之间的间隔有严峻的通信延迟。只能发电子邮件，底子无法实时通信，火卫一间隔很近就不会有通信延迟带来的费事。

跟着后续货运航班的抵达，火星上无人机械建造的根底设备日益完美，例如像火卫一基地一样。发掘机挖沟，在沟里架好预造件地基，然后把一系列模块化火星生活设备包罗栖身舱、火星农业舱等放进去，然后推土机用火星土壤填埋，构成厚达数米的庇护层。在地表上有收支气闸、电源、通信、热控造等的接口。跟其他已建成火星根底设备毗连起来。如许在火星外表有能平安保障人类生活的前提后人类再正式起头迁居。

刚起头迁居的人很可能会是技师、工程师、地量学家、生物学家，刚起头人天然不多，会一批批增长。工做是尽快完美、扩大火星根底设备，尽快的自力更生。为接下来的大规模开展供给根底。在火星混凝土、火星玻璃、火星金属（出格是铁、镍、铝、镁）以及乙烯（聚合物消费的前置前提）等财产初步成型。以利用火星本土质料建造增压舱、太阳能电池、机械为里程碑。从燃料、食物自力更生到建材、机械都自力更生，依靠火星当地资本建立开展，不再完全依赖地球，火星才算起头成为实正的殖民地，而不是前哨。设立了本色意义上的议会等行政机构，继续完美根底设备、扩大规模、起头采取工程师、技师、科学家以外的移民，开展第三财产以至文化、创意财产。生齿规模可能很快打破万人，开展成一个繁荣、充满生气的小城镇。

当然一些高手艺产物，例如计算机芯片等火星本土一时难以自造，还得从地球进口。还得和地球连结优良关系。同时火卫一、火卫二上可能会伸出多条几百米以至上千米长的桁架，上面是大面积太阳能电池、散热器、通信中继天线，以及对接口、增压隧道、机械臂、轨道运输系统、以至是船厂，而基田主体出格是栖身区仍是在那两颗卫星的地下以阻隔辐射。火星上的二氧化碳以及来自那两颗卫星自己甚至小行星的冰颠末处置变成推进剂，用来补给停泊的飞船。

往返于地球-火星以至是火星跟灶神星、谷神星之间的巨型太阳能电推进飞船在那两颗卫星上拆卸物资和人员、维护、弥补推进剂。将来的巨型太阳能电推停止星际飞船功率可能到达几十以至上百兆瓦，太阳能电池阵列好像田野一样宽广，如许的飞船一次能够照顾成千以至超越万吨的载荷。BFR之类的六合运输系统也频繁停靠那两港口，起到接驳运输的感化，也可能在火卫一港的船厂而不是火星地表维护、改拆。

若是后来火星开展足够繁荣，火星生齿超越百万后，火星轨道上以至可能呈现小型太空城市。能包容上万生齿，通过扭转模仿人工重力。除了做为港口、太空工场、不雅测和通信平台外也是火星人度假目标地，究竟结果火星外表重力低，太空城市能供给和地球外表不异水平的模仿重力，还能俯瞰火星。

一旦火星生齿超越百万大关，而且在计算机芯片、细密仪器、药品等高手艺产物上也能必然自力更生，那能够独立建国了。我觉得火星上各定居点可能会构成一个联邦，各定居点或者城市高度自治，有特色分工，互相商业。火星中央政府权柄有限，次要负责外交、国防、协调问题以及超等根底设备的建立等。火星独立可能会类似英国脱欧，也需要复杂的公投、会谈等。

那火星在独立前和地球的关系是什么样的？按照结合国外空公约等相关律例，任何国度不得占有地外天体、声称主权。所以火星的定居开发会是国际性的、自主性的，情况地位会很特殊，到时候很可能会造定火星公约（ji ben fa）、修改国际法、以至结合国宪章。确定火星定居点的国际政治地位和合法权益。

火星实正颁布发表建国独立，可能在地球上掀起一阵嘴炮大战，媒体煽风点火、结合国等吵的不成开交。大国之间会拿火星政权做互相博弈的棋子、筹码，搞欠好也许会凑趣送援助扩大在火星的影响力。重生的火星共和国还可能会碰到刁难、威胁，但现实上雷声大、雨滴小，因为火星自己经济价值不大。在火星共和国跟结合国、地球上列国签定有关协定后，地球方面很可能认可火星独立是既成事实了，不太可能有地球武统火星的情况，因为费劲不讨好，列国之间内斗都来不及呢。毫无疑问结合国宪章、LOGO（把地球改成太阳系）、国际法以至世贸组织、世卫组织等又要修改律例了，教科书出书商也得仓猝修订了。列国也会去设立使馆、领馆。火星可能成为安理睬第六大常任理事国（此外不说，往地球上扔小行星，能力不亚于核武）。

至于更将来，火星跟着生齿的增长、闷声发大展，也答应能成为新的美国。在科技程度等上超越钩心斗角内斗不断的地球。成为令地球另眼相看的新强国。

当然在开发火星的同时，主带小行星甚至身处主带里的矮行星——谷神星也会被开发、殖民，不外那就是另一个故事了。久远看，可能那些小天体的开发、成立的新文明更像是一系列城邦、岛国的联盟。可能会有太阳系更大的太空运输才能、最强的太空舰队实力，但是陆军蹩脚。因为小天体逃逸速度低、容易开采资本，太空交通比地球、火星、以至月球都便利。资本也十分丰硕，就是重力更低，可能会有良多扭转产生模仿重力的太空城市。

还有我觉得将来火星开发移民可能会有类似昔时东印度公司的超等企业，但又有很大不同。可能会是SpaceX、蓝色起源、毕格罗太空、波音、空客、诺斯罗普-格鲁曼以至可能还有IBM、微软、Google等科技巨头合资，还有一系各国际组织、非营利机构、基金会的参加或者协助。配合开发火星，寻找商机，同时也抢占热点（更好的公关、告白）扩大影响力。使得人类继跨国企业后第一次呈现跨星企业。重点会是建立根底设备，出格是交通、能源和生命撑持方面，能够共享。

有人可能问那些企业中很多是合作敌手、死敌，怎么可能合做？企业之间的贸易行为不存在什么令人切齿、冰炭不治。重要的是怎么做才气有助于久远开展、获取更大利益（包罗影响力）。留意波音和洛克希德马丁公司在军用飞机等产物上是死敌，然而他们也合资成立了结合发射联盟（ULA）。因而我觉得开发火星很可能会有一家科技巨头们合资创建的超等企业，供给手艺和财力、物力、人力。扩大各自影响力的同时，让火星定居点尽快开展，培育用户习惯，养肥了后就是新市场能够赚钱开分公司。

那在火星上的生活会是什么样的？

遥远将来的就不说，就谈近将来现实的，因为火星缺乏强有力的全球性磁场、大气很稀薄，所认为了阻挠辐射和流星体碰击火星的建筑在初期会是地下化或者半地下化为主，没几窗户（可能有裸眼立体显示屏做为虚拟窗户）、空间狭小。觉得可能类似北上广地下室栖居的“蚁族”们。

出了门社区可能类似地铁站+地下贸易街，一般情况下的交常规如去处事、去病院、送子女去学校都通过地道处理，和地球比拟固然比力狭隘，但也不需要担忧暴雨水淹、烈日炎暑、霜冻严寒等恶劣气候带来的费事。因为去火星空中相对费事，得换太空服走气闸，得留意别让火星尘土进舱、尽量制止空气泄露等等。搭乘气密火星车相对便利些，不外同样也要过对接气闸，半途还不克不及下车，有什么事都得在车上处理。估量除了工做需要以及偶然的出游外日常平凡很少有人愿意分开地下城。对了，火星因为缺乏实正的磁场，指南针在火星无效。

民以食为天，饮食上除了谷物、蔬果等素食，外例如牛排大餐、火腿腊肉等肉食者的甘旨可能不实在际，动物性卵白来源或者说荤菜会以繁衍敏捷不产生异味的甲壳动物（虾、水蚤，而蟹的肉不多繁衍不敷快，可能不合适火星）、软体动物（贝、螺，包罗蜗牛）、鱼类为主。可能还会有必然数量同样繁衍敏捷的家禽和小型哺乳动物例如兔子做为弥补。养猪、牛、羊等大型六畜占用空间大，繁衍慢，异味污染大，给情况控造系统出难题，不合适可预见将来的火星定居点。其实要牛排、火腿的话只能从地球进口，因为漫长的期待时间、昂扬的运费、冷冻良久不新颖，我觉得一般人城市消除那念头。

不外因为火星上都是人工情况里种植农做物，病虫害在种子发射时被检疫阻挠了。所以火星农产物会是绿色无公害的，没有病虫害也不需要农药，同时因为人工情况下控造，没天灾、没病虫害24小光阴照+高浓度二氧化碳、连结更佳温度等等，火星上的农场消费效率会比地球高良多。独一允许来火星的虫豸可能是温顺的蜜蜂，用来授粉酿蜜。同时想欠亨要轻生的人在火星买不到敌敌畏、百草枯啥的了。

火星上生齿有限，财产有限。良多消费品例如化装品之类的初期得从地球进口，运费加成后的价格本身想象，并且下单得等发射窗口，剁手的快递发射后还得几个月才气收到货。火星不合适剁手族、购物狂。关于中国人而言，春运也不克不及回老家，除非你是超等土豪，不外就是不差钱的土豪也得考虑发射窗口跟飞行时间的问题。

间隔和光速限造招致的通信延迟是大费事——轨道运行相对间隔远的时候一来一回带来的延迟最长时差不多半小时，招致火星跟地球之间做不到立即通信，只能留言、发邮件。上地球的网站翻开页面、刷新也得等信号在地球火星之间的来回，联机游戏是不成能的了。拜候火星当地的互联网办事和固定宽带一样包月包年，拜候地球上的网站发送信息、文件到地球上则按流量收费，价格取决于到时候的通信根底设备建立情况，我估量比3G、4G上彀的流量贵很多，究竟结果是星际互联网。因为火星公转周期（火星年）是地球两倍多，自转周期（火星日）也比地球略长，那天然招致差别的历法，所以火星时间跟地球时间的协互换算让人头疼，不像地球上的时区或者夏令时间换算那么简单。那些限造关于死宅而言是最痛苦的。

火星的低重力（0.376G）对腿脚未便的长者们是福音，对逃求性别平等的女权主义者同样是利好——在火星低重力情况下，在地球上本来需要轮椅、手杖的长者能够站起来跑得快了，生活能自理了。同样关于妊妇也恬逸多了，还有因为低重力下间接喷洒液体很反冲容易溅出来，火星上的茅厕可能没有小便斗。男士也得像密斯们那样坐着来放水，不克不及间接站着处理了，或者用零重力茅厕的管子处理，如许男女更平等了。。。。。。同样因为低重力和防异味制止给情况控造系统天都的考虑，火星上也不会有蹲厕，良多中国人大要会不习惯。因为水轮回系统的处置才能限造，用水也会有限造，爱洗澡冲个半天的洁癖可能不习惯，好在火星没那么多需要浇水的草坪，就是地下体育场为了省水省维护也会用人造草。

火星不单需要理工科的，同样需要文科生、艺术生，因为火星殖民地需要有人来行政、办理、供给办事例如心理学、司法、调整、采编新闻、文娱、教育活动等非理工性量的工做，究竟结果人不是机器，不像空间站上那样都是精英宇航员，并且空间站对宇航员也不外是出差工做地，而不是家。也因为火星殖民地空间相对狭小，为了充实操纵有限的空间、制止人的委靡、产生心理问题、进步生活量量。需要优良的情况设想以及艺术品去打扮还有火星上出书物、网站、软件的美术设想。外包给地球上的团队设想的话光是在庞大通信延迟和昂扬的带宽费用下就让人头疼，极其低效又高贵。所以火星仍是需要文科生、美术生的，我想良多人看到后会松了口气。

最初我有些猎奇火星上的语文、汗青、天文等的教科书是什么样的，会怎么讲述地球跟火星的关系。