地球人类有史以来最震惊的访谈记录！

[我的梦想我的路]

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唉，一些人是求永生，信者得永生。

几千年下来，从没有听到或看到什么人信什么宗教会得永生的，有时看看教徒聚会，真像在做‘安利’.......

华人没有经过文明的熏陶

很容易被洗脑

 

[roy1984]

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这几天的论坛突然增加了许多关于基督教的辩论，看了半天不知所云，犹如雾里看花......

 

[Henry1976]

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大胆假设，小心论证

 

[opt]

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mark

 

[HP0723]

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这些天有时间看看网页内容，发现宗教的话题成了热门话题。

 

[我的梦想我的路]

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这帮家伙

把基督教宣的越来越邪性

 

[HP0723]

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其实，游览了这些关于宗教的帖子，只是议论一些看到宗教的表面一些现象，而更深层次的则没有人辩论，本来人的识力是很肤浅的，在现实的生活环境中意识这东西很容易被一些无法判断，无法识别的事情所左右，而科学的解释目前也并不完美，如果真的有这个所谓的‘神’或‘上帝’现身，就算是告诉你100%的事实真相，也还是没有多少人人会相信事实的真相，人们只接受和相信眼前的东西，所以，希望人们会改变和不接受错误的宗教观念，目前是不现实的事情，所以，在70---80年代里，昴宿星人在告诉迈尔关于《圣经》的真相时，就没有想改变它，因为人类的轻信和无知，很难改变这个错误宗教的观念，他们明确的告诉迈尔，在未来下一个2000年里，人类的科技将有一个飞越的发展，人类将会解决和创造出接近光速的飞行器出来，进入一个星际航行的时代，当人类进入了这个时代，到时自然而然将会彻底抛弃所有的宗教，因为人类的识力提高后，了解了在宇宙中潜在的真理知识，没有人会在沉迷于宗教这些飘无虚有的虚假境界里，而在以偌时代时，以偌就有一个预言：未来当人们进入了星际航行时代，世间流行的所有的宗教将彻底结束。

谁知道宗教的最高权利机构-----梵蒂冈，是什么机构？在迈尔的书里，有详细的介绍这个宗教运作的最高权力机构，这些话全是昴宿星人告诉迈尔，迈尔在记录下来写在书里，当了解了事实真相后，会改变你的看法.......

还有在上一个世纪里，一些世界著名的宗教“显灵”事件，以及在世界各地的“显灵”事件，昴宿星人一一作了详细的解释，当你看完了，才会知道，原来，真的是有负面的外星文明介入在我们人类里.......

有空我给它翻译过来，事实并不是我们想的那么简单。

 

[传国玉玺]

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期待！

 

[Henry1976]

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转贴一个可能近百年能实现的计划，不知楼主怎么评价

你大概看过SpaceX公司打算送8万人去火星定居的新闻，也注意到了最近荷兰那个征集火星殖民者的真人秀，那么，真人去火星，到底怎么走？
看完这本《赶往火星》（The Case for Mars）（http://book.douban.com/subject/10532684/），一切疑问应该会得到解答。
“火星狂人”、航空航天工程师、美国火星协会主席罗伯特·祖布林（Robert Zubrin）1996年就写出了这本书，2012年，他又将之全面修订，但主张没有变：只需要10年，我们就能利用现有技术把人类送上火星，然后利用当地资源，逐步实现火星定居。
如果一切顺利的话，2022年，人类载人火星计划的第一批成员将离开地球，他们会在6个月后看到火星锈色的土壤；2033年，数次短期考察后，宇航员们会找到火星定居的最佳位置，人类文明的新分支将在此生根发芽。完全利用现有技术，预算合理。
卡尔·萨根说：“祖布林几乎单枪匹马地改变了我们在这个问题上的想法。”阿瑟·克拉克则为此书第一版作序，说这是他所见的“关于火星的过去与未来综合性最强的记录”。
书的前6章中，祖布林详述了这项“火星直击”计划的前因后果、具体发射安排和其中涉及的所有技术细节：出发速度、往返轨道、启程时机、考察组组成、后勤补给、后备计划、可能的阻碍，以及宇航员们在火星上如何行动，如何生产燃料和氧，如何联络、导航、计时（关于火星日历，请看《赶往火星：火星日历》）。
接下来，祖布林要说的是如何在火星建立基地并开展火星殖民，我们的连载就从这里开始。
再次提醒：这不是科幻小说。
译者：阳曦


最早几次载人火星飞行任务的目的是探索、调查，并解答关于这个红色星球是否曾经承载过生命这一重要问题。随着开发的进程，这个问题一旦以某种方式得到解答，另一个问题便会随之浮现，成为首要任务：不是关于火星上曾经的生命，而是关于火星上将来能不能有生命存在。正如我们所见，火星在太阳系中是独一无二的，本章和下一章都将探讨，它不仅比其他任何行星邻居更丰富多变，也是除地球以外唯一拥有大量物资和能源的星球，这些物资和能源足以支持生命。不仅如此，还可能支持人类文明的另一分支。
火星不只是探险或科学研究的对象，与其他已知的地外星体相比，它是一个世界，与它相比其他星体都只是全然无味的贫瘠之地。火星上的资源能允许旅行者种植食物，生产塑料和金属，产生大量能量。如今人类社会大量使用的一切元素，在火星上都可以找到充足的储备；它的环境条件，从辐射情况、可用的阳光、日夜温差几方面来评估，也都在人类地表定居不同阶段的可耐受范围内。火星的能源终有一天会令这颗红色星球从探险乐园跃身变为百万居民可以建立新生活的活力社区，它将被打造为一个新世界。
不过，只有发展出开采利用这些有用原材料的技术，它们才能成为真正的资源。如果人类需要定居到火星，哪怕仅仅是要建立一个永久性的任意大小的科学设施，都需要开发一套新的能源利用技术，并在火星上加以演示。为了完成这一目标，我们需要在火星上建立大型基地，从而进行农业、土木、化工和工业方面的各种工程学研究。基地还使我们能够进行火箭推进的飞行器活动，去往全火星，这会大大增强我们在这颗红色星球上寻找矿物资源和科学财富的能力。
因此，进行了一定数量的探测任务后，就可以在火星上选择最佳发展位置，届时火星任务就可以从探测升级到第二阶段，即基地建设。初始的火星直击探索任务中，火星空气被用来提供燃料和氧气；而在基地建设阶段，这一初级水平的当地资源利用将会被超越，永久性的火星基地将主导一系列可以把火星原料转化为有用能源的新技术，而且技术会越来越丰富。要建立一个庞大的火星基地，我们需要学习如何在火星上提取原生水，并种植温室作物；如何生产陶瓷、玻璃、金属和塑料；如何构建居住舱和充气性结构；以及如何制造各种有用的材料、工具和建筑。探险期的初期任务可以用4名成员这样的小队人马来完成，利用斯巴达时期的简陋基地帐篷在火星表面的广袤领域中活动；但建立基地需要很多人员进行劳动分工，也许需要50人，他们会携带各种设备并耗费大量能源。简而言之，基地建设阶段的目标是开发大量有用的技术，在火星上生产食物、衣服、住房，以及其他一切需要的东西，使移民到这颗红色星球上的可能性越来越大。
建立基地

火星直击任务中，队员们每隔一年都会打开火星上一片新的疆域，以供探索和可能的定居。最终，会有一个前哨基地被认为是第一个火星永久基地的最佳选择。一旦确定了这一位点，此后所有的新队员都将在这一选定位点降落飞船。在火星直击任务中，队员离开后，他们使用的居住舱会留在火星上。因此，随着任务进程的发展，各次任务都将在基地结构中增加一个居住舱。降落在基地位点（根据便利程度选定）的居住舱起落架上有轮子，在电缆和绞盘的帮助下，各居住舱可以移动到一起，直接连接或用充气隧道进行连接。另一种方法是，第二代蜗居的起落架不仅能上下连接（所有起落架都可以），还能左右连接，这令六条腿的蜗居可以像威尔斯（H. G. Wells）的《世界大战》[1]中描写的那样，在火星表面到处行走！这两种方法中的任何一种，都可以令火星直击任务中“鱼罐头”式的居住舱成为互相连接的网络，迅速建立起某种规模的火星初级基地。
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【Woking tripod，图片出处：维基百科】​

住在鱼罐头里，虽然对拥有钢铁般意志的首次火星探索队员中的男女来说可能够了，可这样的前景对于支持永久火星基地中的大量科研人员来说就不太令人满意了，作为移民火星计划的基础则更接近无望。因此，早期任务中包括基地的自我发展和大型居住结构的后续发展。这就需要使用我们在登陆火星时采用过的“远离家园生存”策略，采集当地材料组装新结构。​

砖制拱顶

在20世纪80年代末发表的一系列论文中，工程师布鲁斯•麦肯齐（Bruce MacKenzie）根据一些细节进行分析后，得出结论认为，在火星上最初进行大型建筑的最理想当地材料是砖。这一缺乏技术含量的概念乍听之下可能非常令人吃惊，但此提议也有很多优点。砖的制作相当简单，地球上很多最早的城市也是由砖块建造起来的。基于同样理由，砖块也可能成为火星首次人类定居的理想建筑材料。要想进行砖块的大规模生产，你只需要采集好的细土，把它弄湿，放入模具轻度压型，干燥，然后烘烤。甚至不需太高的温度——世界上很多地方依然在使用太阳下晒干的砖块——300摄氏度的烤箱温度就能得到不错的砖了。如果掺入一些废料如扯碎的降落伞布，还能进一步增加黏合力。（你也许会回想起圣经中对埃及人的描述，他们用稻草混合泥土来制作砖块。这是很的工程学方法，复合材料制作的早期案例。）现代一流的砖块需要900摄氏度的窑温，但这在火星上也是可以实现的，使用太阳反射镜熔炉或基地核反应堆的余热。当然了，这个过程是需要用到水的，但如果能正确建造烤炉，只要砖块烘烤前在200摄氏度进行干燥，几乎所有的水都能从蒸气中回收。火星上几乎到处都是可用于砖块制造的完美原材料。火星表面大部分都覆盖着颗粒细腻、富含铁质的黏土状灰尘，至少有几十厘米深。加水混合后，同样的红土也能被用于生产灰浆，令砖块黏合在一起。事实上，在20世纪80年代末，马丁•玛丽埃塔公司用火星土壤模拟物进行过实验，化学家罗伯特•博伊德（Robert Boyd）证实，仅仅将火星土壤弄湿后干燥，就可以得到超过地球水泥一半硬度的“硬泥”。29海盗号得到的结果显示，火星土壤含有大量钙（约5%）和硫（2.9%）；针对已知来自火星的SNC陨石的分析发现，这些物质在红色星球上以石膏（CaSO4•2H2O）的形式存在。在地球上，石膏是用于制作灰泥的原材料，经过烘烤还可以制作石灰。加入灰浆就可以制作传统的硅酸盐水泥，它的抗张强度会有很大的改善。
结构材料的抗张强度和抗压强度各不相同，分别反映了它们抵抗拉伸和撞击的能力。绳子或缆线的抗张强度很大，但没有抗压能力。钢梁则兼具这两方面的能力。另一方面来说，砖砌的墙和柱子有足够的抗压性，但抗张方面比较弱。它们很难击碎，但也没有能力把大件物品维系在一起。然而，三千年前古埃及人用砖块和灰浆建造的建筑，如今依然屹立在大地上。用砖块搭建的结构在火星上也能有同样的稳定性，只要火星建筑符合统领几乎所有古建筑的中心法则：让砖结构处于受压环境下。
要在火星上建造一个加压的砖结构，你需要挖掘沟槽，然后在其中建立一个罗马式的拱顶，如果能像【图1】所示那样，建立一系列的罗马式拱顶甚至是罗马风格的中庭就更好了。拱顶上覆盖着泥土，因此有一个很大的向下负荷，只有这样才能用所呼吸的空气（用第6章中描述的化学制氧装置生产，或本章稍后描述的温室气体）给它加压。需要多少覆土，取决于所使用的空气压强是多少。如果坚持我们建议的火星标准——5 psi（与天空实验室一样，相当于3.5 psi的氧气和1.5 psi氮气），则拱顶受到的压强大约为3.5吨每平方米。假设火星土壤的平均密度是水的4倍，则拱顶上需要一层2.5米深的灰土，就足以为整个结构提供压强。（要记得火星上的重力只有地球上的0.38倍。如果能达到地球上的重力，我们只需要1米深的土。）如此之深的灰土层也能提供很强的辐射屏蔽，减少居住在这一地下结构中的人们所要遭遇的宇宙射线暴露，使其几乎相当于地球水平。另外，土壤还能提供完美的热量隔绝，使火星表面显著的昼夜温差降低到几乎可以忽略的水平，极大地减少用于给居住舱升温的总能量。砖块和土壤的结构可能会漏气，虽然速度会很慢。这一点是可以进行补救的，只要将一层薄薄的塑料密封胶喷在墙壁上，或以壁纸的形式粘在墙上。随着时间的流逝，缓慢的泄漏有自我修复的趋势，因为结构中泄漏的相对潮湿的空气会在周围土壤中形成可封闭漏缝的永冻层或冰。正如【图1】所示，采用这些相对简单、从根本上说很古老的方式，火星上就可以建造像购物中心那么大的加压建筑。

【图1，单独或成系列的罗马式拱顶（a）可以用于在火星上建造大型地下加压居住舱，甚至包括宽敞的门厅（b）。（设计：麦肯齐，1987）】​

圆顶中的家园

住在一个地下购物中心，已经比火星直击时住在鱼罐头里好多了（我十几岁的女儿蕾切儿听到有机会住在购物中心一定会开心地跳起来），但在火星上我们还能做得更好。我们不需要用穴居的方式来保护自己远离辐射（像在月球上那样），因为火星大气层厚度足以保护居住在地表的人们抵抗太阳耀斑。火星的地表对我们敞开了欢迎的怀抱，即使是在基地的建设联合阶段，也可以使用透明塑料制成的大型充气结构，外覆薄层硬塑料抗紫外线耐磨网格状拱顶。它们可以迅速大规模建造，既可以用于人类居住，也可以用于作物种植。需要顺便一提的是，即使没有太阳耀斑和长达一月的昼夜周期的问题，在月球上使用这种简单的透明地表结构依然是不实际的，因为它们内部将产生无法忍受的高温。而在火星上，相反，这种拱顶产生的强烈温室效应正好可以被用于必要的内部气候温度打造。
在基地建设阶段，可以安置这种直径50米、内含5 psi气压的圆顶以支持人类活动。如果用高强度塑料，如凯夫拉尔[2]（其织物屈服应力高达200000 psi，是钢的两倍）来制造这样一个1毫米厚的圆顶，其强度会达到抵抗爆破力所需强度的3倍，仅重8吨（含地下半球），另有4吨的非承压树脂玻璃（Plexiglas）屏蔽层。（用于居住的圆顶用防爆凯夫拉尔纤维制造，在灾难中不会倒塌。即使有大口径子弹横穿50米直径的圆顶，内里的空气也要两周左右才会泄漏光，有足够的时间用来修复。）在定居的早期几年，这种圆顶需要在地球预制。之后，它们可以在火星上制造，拱顶也可以更大。（加压拱顶的质量与它半径的立方成正比，不加压屏蔽拱顶的质量与半径的平方成正比：100米的拱顶约为64吨，需要16吨的树脂玻璃屏蔽，依此类推。）
最大的问题是圆顶的竖立。加压可弯曲容器形成的天然形状是球形，这种情况下，负载在各个方向是相等的。球形简单又可靠，但用作拱顶形居住所的基础却的确是个问题，因为你需要进行大量挖掘工作来将其竖立。想象你要在沙滩上埋个沙滩球，让它下半部埋进沙子，上半部露在外面。要完成这个工作，得挖个跟下半球尺寸一样的洞。虽然这在沙滩上可能还算轻而易举，但要在火星上竖起一个50米的圆顶可绝非易事。因为你得先挖个洞，把你的球放进去，其后再把挖出来的东西填回到下半球的内部。你最终要得到的是一个方圆50米的巨大空间，而地板到圆顶顶部是25米（【图2.a】）。很漂亮，但工程量可不小，因为它需要你挖出并回填260000吨的物质。如果能找到一个尺寸合适的环形山，那这开头可给你省了不少事，但指望大自然给你留两三个你想要的基地位点，可能不会有正好这么合适的事。

【图2，在火星表面建造圆顶的几种方法：（a）埋下半个球形；（b）埋一个下半球曲率半径为上半球2倍的圆顶；（c）将一个“帐篷”式的圆顶用打锚的方式固定在地面；（d）将一个球形居住复合体整个放置在地表，用凯夫拉尔纤维垂吊固定舱板。（绘图：迈克尔•卡罗尔（Michael Carroll））】​

这个问题有一个解决方法，但需要上、下半球有不同的曲率半径。把一枚小硬币放在一枚大硬币上，你就会明白我的意思。半径大的硬币，曲率半径也大。大硬币形成的拱形比小硬币的更偏平坦。为了解决我们的挖掘难题，与其在地下部分使用真正的半球，不如用一个局部的球体，它的曲率半径比上半球要大（【图2.b】），这样能大大减少我们的挖掘工作。比如，如果上半部分的拱形是直径50米的真正半球（曲率半径25米），则地下部分的球体曲率半径可为50米。这样一来，我们不再需要挖掘一个25米深的半球形洞来放置我们的居住舱，只需要浅浅的3.35米的坑就够了；需要搬运的土壤量也从260000吨减少到了约6500吨。这个数字使整个提议听起来靠谱多了。如果采用每小时能装满一台标准自卸式卡车（20立方米）的挖掘和搬运设备，整个挖掘工作需要40个班次（每班次8小时）来完成。
另一个办法是用一个半球形的圆顶帐篷。当我们用球形圆顶时，需要把球形的下半部分埋起来；但用帐篷时，只需要将帐篷的圆边或者叫“裙边”在地表深处做好密闭（【图2.c】）。然而，这还是需要较大量的挖掘工作，因为直径50米含有5 psi的圆顶会经受到总的6926吨向上的力，将它从火星地表刮跑。这相当于在周长上每米承受44吨的力。因此，如果可以为整个圆顶的“裙边”铺设3米宽的锚定带，假设尘土的密度是水的4倍，则裙边需要被锚定在地下10米深，这样锚定带上的裙边底才能固定圆顶。为了固定这样的一个圆顶，需要挖一条3米宽、10米深、周长157米的沟，把裙边埋下去，然后再给裙边锚定带重新填土。挖沟的过程需要搬走18800吨的土。另一个工作量更少的办法可能也能达到效果，挖一个浅得多、狭得多的圆形沟（比如1米宽、3米深，只需要挖1900吨的土），把裙边放进去，然后用长而深的带倒钩固定桩把裙边插入地下。固定桩带有导管，可以把热水注入地下，这些水最终会与土壤冻在一起，成为固定桩牢固的永冻圈，从而令圆顶在原地非常牢靠。
还有第四个选择，仍使用球体，但不把它埋起来。取而代之的是，我们用一系列凯夫拉尔纤维缆绳围绕球体，按不同纬度平行悬挂，将球体内部的每一层舱板吊起来，如【图2.d】所示。比如，如果使用的是直径50米的球体，第一层应该离球体底部4米，上一层7米，再上一层10米，依此类推。每隔3米一层，一共15层舱板，达到底面以上46米高。这种结构组成的居住地总面积可以达到21000平方米。鉴于结构的自然特点，它无法承担很重的负载，所以内部需要使用某些轻量的材料（如隔音塑料泡沫）进行分隔，把每层分隔为公寓、实验室、食堂、健身房、礼堂，或其他任何需要的空间。人可以在球体的“南极”通过带空气锁的隧道进入该结构。在球体基底打桩的泥土将有助于分散球体质量产生的对火星的压力。竖立一个中央砖柱还可以加强每层的负荷能力，并有助于在结构内引入电梯。由于这一自由竖立的球体高高突出于火星地表，所以用于屏蔽的非承压网格状树脂玻璃拱顶也要比其他几个方案的大得多，但它的质量依然只是在16吨左右。
我们可以看到，在火星地表设立大型居住圆顶，需要在一个新环境中应用大量新型非比寻常的土木工程技术。因此，早期火星建筑可能会模仿罗马式建筑，采用带有简单的地下结构的圆顶。然而，一旦掌握了所需的生产和土木工程技术，50~100米的拱顶网络就可以快速生产和应用，为人类居住和农业生产都开拓大片疆域。在根植于地表的圆顶中（【图2.a，b，c】），人们可以住在相对传统的砖块造成的房屋中（只是没那样的屋顶）。如果只需要农业生产区域，圆顶还可以做得再轻些，因为植物最多只需要0.7 psi的大气压。事实上，由于对气压和稳定性的要求较低，火星圆顶很有可能最初仅用于支持温室农业，然后再逐渐发展为大型室外地表定居点。
制造塑料

正如著名电影《毕业生》中，达斯汀•霍夫曼的一位家庭友人所指出，现代生活的关键物质都是由塑料制成的。进入塑料世界，你的未来就有保证了，我的孩子。既然火星和地球一样，拥有大量天然碳和氢，进入塑料产业的机会在那儿也比比皆是，我们在这个领域大有可为。
在火星上制造塑料的关键是生产合成乙烯，这是第6章讨论过的逆向水气转移反应（RWGS）的一种延伸，RWGS可以用于生产氧气。我们可以在这里回忆一下RWGS：

H2+ CO2 →H2O + CO——(1)​

我们用这个反应在火星上生产我们需要的氧气：令火星大气的二氧化碳与氢气撞击，去除一氧化碳，电解得到的水，将释放的氧气储存起来，循环使用得到的氢气生产更多的水，从而得到更多的氧气，周而复始。但是，我们可以做些小小的变动。如果不像等式（1）那样用1∶1的氢气和二氧化碳，而是3∶1，于是：

6H2 +2CO2 →2H2O+2CO2 +4H2——(2)​

（是的，我知道我可以去掉等式（2）两边的公约数2，它依然是成立的，但你们就听我的吧。）现在，我们从等式（2）得到了水，把它冷凝出来，也许电解也许不电解，这取决于我们是想要水还是氢和氧。然后，重要的一点是，拿走水之后我们把剩下的东西怎么处理。如果我们把剩下的一氧化碳和氢气混合物拿到另外一个反应器中，在铁基催化剂的催化下，它们可以这样反应：

2CO + 4H2 →C2H4+ 2H2O—— (3)​

哦耶！C2H4就是乙烯，重要的燃料，石油化学和塑料工业的关键。反应（3）是强烈的放热反应，所以与第6章中讨论过的产生甲烷的萨巴蒂尔反应一样，可以作为热源，为驱动吸热的RWGS提供能量。它的平衡常数很高，因此可以得到高产量的乙烯。通常会发生副反应，产生丙烯（C3H6）。这是好事，因为丙烯也是一种出色的燃料和宝贵的塑料生产储备物。反应还可能产生蜡质高级烃，它们不那么好，如果不及时从产物中蒸馏出去，可能会产生问题。然而，虽然问题更复杂了，这还是比简单的萨巴蒂尔反应堆有优势。首先，乙烯每个碳上只有两个氢原子，而甲烷有四个。因此，使用乙烯代替甲烷作为燃料，会将制造燃料过程中需要的氢或水减少一半。其次，乙烯的沸点（在1个大气压下）是-104摄氏度，比甲烷的-183摄氏度高得多。事实上，在几个大气压下，乙烯可以在火星平均环境温度中存放，不需要冷藏，而甲烷的临界温度低于火星标准夜间温度。因此，乙烯在火星上不需要使用超低温冰箱就可以液化，而甲烷不行。这能把乙烯/氧气推进剂生产系统所需要的冷藏能量减少为甲烷/氧气生产系统的一半。这也会大大降低隔离乙烯燃料舱的费用，对所得燃料的处理也简单得多。第三，液化乙烯的密度比液化甲烷高50%，因此在火星上升飞行器或者地面火星车中如果使用乙烯代替甲烷燃料，可以用较小并较轻的燃料舱。第四，乙烯除了作为火箭、火星车或焊接用的燃料，还有别的作用。它可以用作麻醉剂、水果的催熟剂，还可以用作减少种子休眠时间的一种手段。所有这些功能对于发展火星基地都是非常有用的。
虽然它已经表现如此出色，但以上这些与乙烯和丙烯的主要使命相比简直不值一哂。它们作为基本原料，可以用于制造聚乙烯、聚丙烯和许多其他种类的塑料。这些塑料可以塑形成薄膜或织物，创建大型充气结构（包括居住的圆顶），并生产服装、箱包、绝缘体和轮胎等。它们还可以做成高密度的坚硬形式，生产瓶子及其他大大小小的水密封性容器、餐具、简单工具、农具、医疗设备，以及数不清的其他小而必要的物件、盒子和各种尺寸形状的刚性结构，可以做成透明或不透明的。润滑剂、密封剂、黏合剂、胶带也都可以被制造出来——这是个长得几乎没有尽头的名单。因此，在火星上开发基于乙烯的塑料制造能力，将为我们提供无穷多的好处，为人类在红色星球上定居打开所有可能性和能力。
塑料制品当然是现代社会最核心的材料。它们可以在火星上制造，因为碳和氢在那儿无处不在。那些认为在月球上定居比在火星上好的人可以暂时闭嘴了。月球上并没有大量可用的碳和氢；在极地环形山永恒的阴影下，在超冷空气之外，它们的含量是百万分之一级别的，就好像海中淘金。在月球上永远不可能制造便宜的塑料。事实上，对月球来说，很长一段时间里，塑料的价值会和同重量的黄金一样宝贵。
当这项提议公开提出时，大家对此众说纷纭，引起了众多担心和疑虑。抱乐观态度的一方试图鼓动其他人开始行动；胆小的一方则反对提议，坚称这样做既不切实际，也不可能实现。他们争辩说这将招致诸多无法设想的损失和危险。
……
赞成的一方回应说，所有伟大和光荣的行动都伴随着巨大的困难，必须以负责任的勇气来面对，并战胜困难。

——威廉•布拉德福德总督，《普利茅斯开拓史》，1621[1]​

前面的章节中，我们从技术角度探讨了人类如何开始在火星上大规模定居。我们已经看到，采用20世纪的技术，第一批人类探索者能在约10年内登上火星，费用也很好地控制在美国政府能自由支付的范围内。我们也展望了，再向前一小步，初次登陆后几十年内我们就能在火星上建立一个基地，它能供几十甚至几百人生活——然后，这些人就将开始发展利用当地资源的技术，有朝一日，这些技术会将火星变成数百万人的家园。
然后，我们就进入了问题的关键：定居期。真的能在火星上殖民吗？从技术角度来看，这一点毫无疑问，我们最终肯定能在火星上做想做的几乎任何事情，包括下一章中我们将看到的火星地球化改造——让那颗行星从寒冷荒芜的世界重新变成温暖湿润的星球。可我们付得起多少钱？探索期和基地建设期可以而且很可能必须由政府出资完成，但是进入定居期，就得先算算经济账了。一个能容纳哪怕几百人的基地，政府也许还能掏出钱来，可是要发展火星社会，费用可能会上涨数十万倍，政府显然不可能有这么多钱。一个真正可行的火星文明要么能完全自给自足（短时间内恐怕不大可能），要么能出口某些商品，换回需要的物品。火星的未来取决于这个问题，不光是说火星上的人类文明，也包括这颗行星本身的自然环境。如果真能在火星上建立文明，它的人口和用于改造星球的能量都将持续增长。火星上曾有温暖的气候，如果作出足够的努力，它能变回原来的样子。一个地球化的世界能给火星移民带来的好处如此明显，所以简而言之，如果在火星上成功殖民，那它就会成功地球化。所以最终，我们能否使火星地球化，从根本上取决于火星殖民的努力是否具有经济上的可行性。
所以，反对人类移民火星、地球化火星的中心论调出现了：这样的规划在技术上也许可行，但是我们不可能付得起钱。表面上看，他们给出的理由似乎很有说服力：火星很遥远，难以到达，环境恶劣，没有经济价值明显的资源。这样的理由看似严密，但必须指出的是，过去有人试图证明欧洲人移居北美和澳大利亚绝不可行的时候，也这么说过。的确，从细节上说，21世纪火星殖民面对的经济、技术问题和新世界殖民时克服的困难大不相同。不过，我的观点是：从根本上来说，这些反对者和哥伦布之后400年间的许多欧洲政府一样，他们遵循同样的伪逻辑，同样对新事物不了解，因此同样错看了拓殖定居新世界的价值（因为他们反对建立商栈、种植园和进行其他采掘活动），那些理由都站不住脚。
西班牙人雄霸全球的年代，他们忽略了北美洲；对他们来说，那只不过是一大片毫无价值的荒漠。1781年，康沃利斯[2]在约克镇被围困，最终投降。与此同时，英国人却跑去加勒比海横插一脚，从法国人手中抢了几个高收入的糖料种植岛。1803年，拿破仑•波拿巴为200万美元[3]就卖掉了如今美国三分之一的领土。1867年，俄国沙皇也以差不多的低价甩卖了阿拉斯加。第一个殖民者到达澳大利亚之前200年欧洲人就知道了它的存在，可是直到1830年，都没有任何一股欧洲势力想过要宣称自己对这片大陆的主权。今天，这些短视的政治策略名扬四海。不过，它们的一贯性显示出，政策制定者们在发现真正的财富与权势之源上一直有盲点。我相信，两百年后，今天各个政府对地外天体价值的漠视，尤其是对火星的漠视，将被看作同样的愚行。
设想20年后什么产业具有经济可行性都几乎不可能，更别说50年、100年后了。尽管如此，本章中我仍会尝试让你看到怎么让火星殖民在经济上可行以及为什么可行，为什么成功进行火星殖民最终将成为人类在太阳系内扩张的基石。我会不时回顾历史上的相似事件，不过从本质上说，我的论点大部分并不源于历史，而是基于火星自身的坚实基础，它独特的属性、资源、技术需求，以及它和我们的太阳系内其他重要天体之间的关系。
火星的独特性

提出一个新项目时，比如在一份商业计划书中，通常需要汇集列明你的产品或服务的优势。你有什么别人没有的优势？那好吧，火星有什么？
在我们太阳系内的地外天体中，火星独一无二，只有它拥有全部原材料，不仅可供生命存活，还能支持一个人类文明的新分支。如果我们拿火星和月球对比，这样的独特性一目了然，而月球是我们最常提起的地外殖民备选地。
和月球相比，火星富含碳、氮、氢和氧，而且它们存在的形式从生物学上说都很容易利用，比如二氧化碳气体、氮气、水冰和永久冻土。碳和氮在月球上的含量只有百万分之几，水冰倒是有一些，不过只存在于永久暗面的极地环形山里。那些地方实在太冷（－230摄氏度），里面的东西可望而不可即。氧倒是很多，不过都存在于非常稳定的氧化物中，例如二氧化硅（SiO2）、氧化铁（Fe2O3）、氧化镁（MgO）和氧化铝（Al2O3），还原它们的工序耗能极大。根据现有数据，如果火星表面很平坦，而所有冰和永久冻土融化成液态水的话，那整颗行星都会被超过100米深的海洋覆盖。这和月球形成了鲜明的对比。月球非常干，要是在那儿发现水泥，月球殖民者也会从里面提炼水的。因此，就算能在月球上的温室中种植植物（正如我们已经看到的，这不太可能），那它们的绝大部分生物性材料也得靠进口。
工业社会所需的金属种类，月球也缺少一半左右（例如铜、镍、锌）；月球上还缺乏其他许多有用的元素，例如硫、氟、溴、磷和氯。而火星富含所有所需的元素。此外，火星和地球一样出现过水文变化、火山作用，这可能会使多种元素富集起来，在当地形成高品质的矿脉。事实上，曾有人将火星与非洲的地质历史作过比较，比较结果表明，火星上的矿物财富也许十分让人乐观。相比之下，月球历史上基本没有水文、火山活动，因此，月球基本由一堆垃圾石头组成，而“矿石”里不会有任何我们感兴趣的浓聚物，和前者也没什么区别。
在月球或火星上，都能用太阳能电池板发电。月球的优势是天空比火星更清澈，离太阳也更近一些，劣势在于它的明暗周期长达28天，因此能量储存需求更大，优劣大体平衡。不过如果你想要制造太阳能电池板，从而创造出一个自扩张的能量基地，火星就有了压倒性的优势。因为生产光电池板和其他电子元件需要纯硅，只有火星上才有生产纯硅所需的大量碳和氢。此外，火星还有可能发展风电，而月球显然不可能。不过，太阳能发电和风电的潜能都不算大——大约几十千瓦，最多几百千瓦。要创造一个生机勃勃的文明，你需要更强大的能量基地，不管是短期内还是中期，火星上都能建成这样的基地——火星上有地热资源，我们可以对此加以利用，在当地修建大量10兆瓦（1万千瓦）级的发电厂。而从长期来看，火星上有大量氘可用作核聚变反应堆燃料。对此进行开发利用，火星经济就将享受到丰富的电力。火星上的氘含量是地球上的5倍，是月球上的数万倍。
不过，正如我们在第7章中讨论过的，月球最大的问题——也是其他所有没有大气层的类行星天体以及有人提出过的人造自由空间殖民地的问题——就是阳光的能量不足以支持植物生长。地球上1英亩[4]植物需要4兆瓦太阳能，1平方千米植物需要1000兆瓦。全世界发出来的所有电加到一起，也不够照亮农业巨人罗德岛州的农场。用电照明供植物生长从经济上讲毫无指望。可是在月球或太空中其他任何没有大气层的天体上，你都没法利用自然的阳光，除非在温室顶上盖一层厚度足以屏蔽太阳耀斑的墙，不过这样又会使开垦农田的成本大幅上涨。就算真这么干了，在月球上你也不会得到任何益处，因为植物没法在长达28天的明暗周期中生长。
在火星上，大气层的厚度足以屏蔽太阳耀斑，保护植物在地面上生长。因此，我们可以用不加压的防紫外线硬塑料防护圆顶来保护薄壁充气式塑料温室，在地面上快速开垦出农田。就算不管太阳耀斑和昼夜循环长达1个月的问题，这种简单的温室在月球上也没法用，因为它会造成不可忍受的高温。相比之下，在火星上，要在温室内部创造出温暖的气候环境，正好需要圆顶引发的强烈温室效应。这种直径高达50米的圆顶很轻，初期可以从地球运来；以后人们可以在火星上用当地材料制造圆顶。火星上有制造塑料所需的全部资源，所以可以迅速生产、部署这种直径50～100米的圆顶，形成网络，从而在地面上开拓出大片区域，既可供人类不穿宇航服居住，又可以发展农业。这只是开始，因为，正如我们将在第9章中看到的，人类可以通过周密的计划人工诱使全球升温，迫使风化层中的成分气化释放出来，最终也许能使火星大气层大幅增厚。这一步完成后，住宅圆顶就不必承受内外压差，所以可以做成任意尺寸。事实上，这一步完成后，就有可能在圆顶外种植经过培育的特殊庄稼。
要强调的是，火星和任何已知的地外天体不同，火星殖民者可以在地面上生活而不是在隧道里，而且他们可以在白天的阳光中近乎自由地活动、种植庄稼。在火星上，人类可以生存、繁衍到很大规模，用当地材料生产各种产品满足自己的需求。因此，火星上可以发展出真正的文明，而不仅仅是建立一个采矿站或科学站。对行星际贸易来说，意义深远的是：在太阳系内，人类可以种植庄稼供出口的地方只有火星和地球。
行星际贸易

火星是太阳系内殖民的最佳目标，因为它自给自足的潜力远高于其他星球。不过，就算对自动制造技术的发展持乐观态度，火星也没有足够的劳动力来自给自足，除非它的人口达到数百万。所以，从地球进口专业化的产品，对火星来说几百年内都有必要性，永远都有吸引力。这些货物的重量会相当有限，因为哪怕是非常高科技的货物也只有一小部分（以重量计）真正算得上复杂。尽管如此，这些更小的精密产品也得花钱，而且从地球发射和行星际运输的高昂费用也会使它们的价格大幅上涨。那么，火星能向地球出口什么作为回报呢？shi
正是这个问题导致许多人认为火星殖民很难办，或者至少不如月球有希望。比如说，月球上有氦-3，这是一种地球上没有发现过的同位素，可以作为第二代热核聚变反应堆燃料，具有很高的潜在价值，对此已经有了很多讨论和展望。就目前所知的情况，火星上没有氦-3；不过另一方面，火星复杂的地质历史可能会使矿物质富集，形成容易开采的、比地球上现有的矿脉品质高得多的贵金属矿脉——因为在过去5000年中，地球上的矿石已经被人类搜罗得差不多了。1990年，在与大卫•贝克合著的一篇论文中我曾阐述过，如果火星上有与银等值或价值更高的富集金属矿（如银、锗、铪、镧、铈、铼、钐、镓、钆、金、钯、铱、铷、铂、铑、铕，等等），就有可能将其运回地球获取大量利润。44基于火星地面的可重复使用的单级入轨飞行器，如NIMF（在第7章中讨论过），能将货物拖到火星轨道上；然后利用在火星上生产的便宜的一次性化学推进级，或是可重复使用的太阳帆、磁力帆行星际飞船，就能把它们运回地球。（在本章末的拓展阅读中，我们会对这些先进的推进系统进行讨论。）然而，这些贵金属矿是否存在仍有待证实。
不过，我们知道有一种商业资源在火星上随处可得，且数量惊人——氘。氘是氢的重同位素，在地球上，每100万个氢原子中会出现166个氘原子；不过在火星上，这个数字是833个。氘不仅是第一、二代核聚变反应堆的关键燃料，也是今天的核能工业必不可少的原料。如果你有足够的氘，就能用“重水”代替普通“轻水”来慢化核裂变反应堆，这种用重水慢化的反应堆可以使用天然铀，无需浓聚。今天，加拿大制造的名为“CANDU”的核能反应堆就采用这一原理。不过，问题在于，你必须电解30吨普通“轻水”才能生成足够的氢，产出1千克氘；这个工序贵得离谱，除非你有很多便宜的水电可以烧。（这就是为什么第二次世界大战中德国的原子弹项目不得不在挪威维莫尔克的水电大坝附近生产重水。1943年，挪威反抗军和美国B-17机群对该地区进行了一系列突袭，德国核项目因此毁于一旦。）就算有了便宜的能源，氘还是很贵；现在它在地球上的市场价大约是每千克1万美元，是银（每盎司[5]27美元）的12倍左右，金（每盎司1200美元）的25%。这还是今天这个前核聚变时代的价钱。一旦核聚变反应进入大规模应用，氘的价格就会上涨。正如我们在前几章中讨论过的，火星基地的大部分能源将用于电解水来驱动各种维生、化学合成工序。如果在电解反应生成氢之后、将这些氢循环送回化学反应器之前，加入氘/氢分离的步骤，那么，每电解6吨火星上的水就能获得约1千克的副产品氘。每（地球）年火星上的每个人需要电解约10吨水，如果加工各种材料要电解的水是这个量的2倍，那么一个20万人的火星殖民地每年共需电解600万吨水。这样每年可以产出1000吨氘，足够发11太瓦（TW）电，或者说，和现在全人类消耗的电差不多。以现在氘的价格计算，潜在的年度出口收入为100亿美元——这个数和地球上人口远多于20万的国家的出口收入相当。（比如说，2009年，新西兰出口总额为260亿美元，可它的人口有430万。）以现在每度7美分的电力均价计，每年地球上用这些氘发出的电总值约7万亿美元。火星殖民者也许还能出口创意。正如殖民期和19世纪美国普遍的劳动力短缺造就了“别出心裁的美国人”（Yankee ingenuity），极度的劳动力短缺与技术文化相结合，别出心裁的火星人会掀起一波又一波发明的浪潮，可能涉及发电、自动化及机器人技术、生物技术和其他领域。这些发明将在地球上获准使用，为火星带来财源；与此同时，它们还将强有力地颠覆、推进地球生活标准，正如19世纪美国人的发明也曾彻底改变了欧洲并最终影响了整个世界。
前沿文化必然创造的发明将为火星带来财富，不过发明和对地球的直接出口并不是火星人唯一的财源。他们还可以通过为小行星带的采矿活动提供支持来赚钱，那片地区位于火星和木星的轨道之间，有许多小型富矿天体。
为了理解这一点，有必要考量一下地球、月球、火星和主小行星带之间的能量关系。小行星带在这里进入了视野，是因为它以富含高品质金属矿石著称，还有低重力环境，这意味着把矿石运回地球比较容易。36例如，亚利桑那大学的约翰•刘易斯（JohnLewis）曾设想过一颗直径仅1千米的普通小行星的情况。根据他的估计，这样的小行星重20亿吨，其中有2亿吨铁、3000万吨高品质的镍、150万吨战略金属钴，还有7500吨铂系金属混合物。以现在的价格计算，这些铂系金属的平均价值为每千克2万美元左右。单单铂的价值就高达1500亿美元。以上推测几乎毫无疑问，有大量小行星陨石样品为证。陨铁通常含有6%～30%的镍，0.5%～1%的钴，铂系金属浓聚物的含量至少是地球上最好矿石的10倍。此外，小行星还含有大量碳和氧，第7章中我们讨论过在火星上用一氧化碳提炼金属的化学方法，对这些方法稍加改动，我们就能将以上所有材料从小行星上分别提炼出来。
今天，已知的小行星约有5000颗，其中约98%都分布在火星和木星之间的主带上，它们离太阳的平均距离约为2.7天文单位，或称AU。（地球和太阳的距离是1.0AU。）这条主带包括一颗直径高达914千米的小行星、数百颗直径超过100千米的小行星，和木星轨道内所有直径超过10千米的小行星。剩下的2%都很小，其中极少数微型天体离太阳比地球还近，少数位于木星轨道外，其余的都位于地球和火星之间。不过，2%这个数值大大高估了这类近地小行星与主带小行星的数量比，因为它们离地球和太阳相对较近，所以容易看见得多。合理估计的话，主带小行星数量至少有近地小行星的1000倍，而且90%的近地小行星轨道离火星比离地球更近。
从刘易斯的例子中，我们清楚地认识到，这些小行星潜在的经济价值都很高。最近，关于近地小行星的重要性有过很多讨论（尤其因为人们逐渐意识到，如果我们不赶紧发展出一些靠得住的航天运输技术，某天说不定会有一颗小行星撞到地球，人类将就此一笔勾销），主带小行星和近地小行星数量如此悬殊，如果真想采矿，显然应该到主带去。
在小行星上工作的矿工们没法在当地生产大部分必需补给品。所以他们需要从地球或火星进口食物和其他必需品。从下面的表格中我们可以看到，做这样的生意，火星具有压倒性的地理优势。这是因为从火星出发去小行星带需要的火箭推进速度变量远小于从地球出发的，所以从火星出发的飞船需要的质量比（飞船满载燃料时的质量除以飞船净重）也低得多。

【表1】中，我们选择谷神星[6]作为主带小行星的代表，因为它最大，而且正好位于主带的中间。不过，你会注意到，我也把月球作为
潜在的中继港。虽然从物理上说月球离地球近得多，但我们可以看到，从推进的角度来说，从火星去月球比从地球去容易得多！从火星到月球需要的质量比只有12.5，可从地球出发质量比是57.6。如果把目的地换成差不多任意一颗近地小行星，这一点还会更加明显。
除最后两行外，【表1】中给出的条目都假定运输系统采用甲烷/氧（CH4O2）发动机，比冲量为380秒；进入弹道轨道所需的速度变量也由高推力的化学推进系统实现。之所以这样选择，是因为甲烷/氧是可在太空中存储的化学推进剂中性能最好的，而且在地球、火星或含碳的小行星上都很容易生产。氢/氧推进剂的比冲量更高（450秒），却不能在太空中长期存储。此外，氢/氧推进剂比甲烷/氧贵10倍以上，而且体积也很庞大，要利用可重复使用的单级入轨（SSTO）飞行器把它送上轨道，无论送多少都很难（因此，要采用真正便宜的地面到轨道系统，就只好放弃它），所以便宜的可重复使用的太空运输系统用这样的推进剂不太合适。表中最后两行假定采用核电推进（nuclear electric propulsion，NEP）来完成行星际飞行，比冲量5000秒，推进气体是氩，地球和火星上都有这种气体；而从行星地面到低轨道则采用甲烷/氧推进。这些单级入轨、核电推进系统今天看来多少有点超前，不过等到我们讨论的那个时代，这样的行星际运输技术就是很保守的底线了。
可以看出，如果只用化学推进系统，那么，要把同样的净重送到小行星带，从地球出发需要的质量比是从火星出发的14倍。这意味着如果目的地是谷神星，从火星出发的有效载荷与起飞质量之间的比值比从地球出发的大（得多）。事实上，看看【表1】，我们可以打包票，要用化学推进在地球与谷神星（或主小行星带其他任何一颗天体）之间建立真正的贸易关系不大可能，可是从火星出发就相对容易一些。我们还能看到，要向地球的卫星运送货物，从火星出发的质量比收益也是从地球出发的将近5倍。如果采用核电推进，情况有所改观，不过变化不大。以主带为目的地，火星出发的质量比收益仍是地球的7倍。这就意味着，从火星出发的有效载荷与起飞质量之间的比值，比从地球出发高2个数量级左右。
这里说的还只是质量比，如前所述，火星的优势还没完全发挥出来呢。现在，我们可以来比较一下从地球或火星出发去谷神星的地面到地面任务，详见【表2】，表中考虑了纯化学推进和化学/核电组合推进两种方式。这两种任务运送的货物都是50吨。此外，两种推进系统都要考虑自身燃料箱的质量，我假定燃料箱质量是装载的推进剂质量的7%。地面到轨道的飞行器采用甲烷/氧单级入轨火箭，并假定除燃料箱外的飞行器净重（热防护、发动机、起落装置等）与其有效载荷相等，也是50吨。行星际化学能运输系统可以做得不那么牢固，所以我设定除燃料箱外的飞行器净重是有效载荷的20%。【表2】中所示的核电推进发动机把货物从火星运到谷神星需要10兆瓦电力（MWe），从地球出发则需要30兆瓦，这两种核电推进系统的质量能量比均为5吨每兆瓦。（火星直击任务中100千瓦的反应堆质量能量比是40吨每兆瓦，这里的核电推进系统轻得多。不过考虑到装置尺寸大得多，这里的背景也超前得多，所以可以认为这个质量能量比说得通。）这两个系统额定功率不同，但能量质量比基本相同。尽管如此，从地球出发的核电推进系统发动机工作时间仍是从火星出发的2.4倍。如果你想增大从地球出发的核电推进飞船的额定功率，来把发动机工作时间缩短到和火星出发的一样，那它的质量就会趋于无穷大。【表2】中的质量是指任务的全部质量。显然，这些需要发射的总质量都会分派到许多枚运载火箭头上。
你可以看到，不管是采用纯化学推进还是化学式运载火箭加核电推进行星际飞船，把同等质量的货物送上谷神星，从火星出发的发射质量都只有地球出发的1/50。如果采用运载能力1000吨的甲烷/氧火箭来完成这样一次货运任务，从地球出发需要发射107次，而从火星出发只需要发射2次。就算火星上的推进剂和其他发射费用是地球上的10倍，从火星出发仍然省钱得多。此外，这里的所有分析都假设飞船从小行星带返回时是空船。如果中途不在火星补充燃料，从地球出发时就带上足够将大量金属矿从小行星带运回来的燃料，这么算的话，从地球出发的任务就更没指望了。
得出的结论很简单：要送去小行星带的东西，能在火星上生产就在火星上生产。
因此，未来行星际贸易的轮廓就清楚了。地球向火星提供高技术产品，火星向小行星带（可能还有月球）提供低技术产品和口粮，小行星带将金属（而月球可能将氦-3）运回地球，形成“三角贸易”关系。殖民地时期英国和她的北美殖民地及西印度群岛之间就是这样的三角贸易关系。英国将产品运到北美，美洲殖民地将口粮和需要的工艺品运往西印度群岛，西印度群岛将糖等经济作物运回英国。19世纪，在东印度地区，英国、澳大利亚和香料群岛之间也是类似的三角贸易关系。
制造陶瓷和玻璃

黏土型的矿物在火星表面土壤中也是无处不见的。因此，将制陶工艺用于陶器生产和其他用途也是件简单的事。海盗号登陆器在火星上测量到的最常见材料是二氧化硅（SiO2），其占海盗1号和海盗2号土壤样品重量的约40％。二氧化硅是玻璃的基本组成部分，因而可以很容易地在火星上用熔沙技术生产玻璃，而这种技术已经在地球上用了数千年了。然而，对于火星玻璃行业来说不幸的是，那里第二常见的化合物（约占海盗样品的17％）是氧化铁，Fe2O3。这就带来了问题。如果你想得到光学品质的玻璃，作原料的沙必须是几乎不含铁的，而这种沙在火星上可不太容易找到。所以，如果想在火星上制造光学玻璃，首先需要去除氧化铁。我们可以用RWGS反应堆中热的一氧化碳“废物”把氧化铁敲掉，生成金属铁和二氧化碳，然后用磁铁把金属铁产物吸走。我承认这会很烦人，但你可以把取出来的铁用在其他方面，比如炼钢，这一点稍后将作讨论。事实上，基地需要的钢一定比光学玻璃多，基地运行一段时间后，就不缺已经去除铁的材料了，玻璃制造商们有得忙了。然而需要提出的是，很多重要的玻璃制品并不需要使用光学玻璃，包括用于建造各种结构的优良材料——玻璃纤维。
取水

在火星人脑海中，有一个问题永远是最重要的，比当地劳工、妇女的参政权和东方问题加在一起还重要——水的问题。如何取得足以支撑生命的水，是每天最大的公共问题。

——帕西瓦尔•洛威尔，《火星》，1895​

帕西瓦尔•洛威尔可能在很多事情上都错了，但他关于火星之水的看法却颇有先见之明。从制造火箭燃料、火星车燃料和氧气，到生产塑料、砖块、灰浆和陶器，从农作物种植，到密封泄漏和用人工冻土层硬化土壤，我们目前讨论的通过人类探索和定居打开火星的一切机会，都建立在水的基础上。把水运输到火星上显然是个毫无希望和吸引力的主意，不过最初几次任务的时候，我们还是可以负担水的制造的，只需要把它11%的氢从地球上带过去，与火星二氧化碳大气中的氧相结合即可得到水。一旦火星基地开始建造，我们就必须进步。人类活动的开展、更多土木和化学工程的使用，尤其是在基地建造阶段不断发展的农业，都会使得对推进剂的要求水涨船高，对火星上用水的需求也会相当高，届时从地球运输氢气去火星不再具有可行性。如果人类想在火星上繁衍，我们就必须找到办法，在当地获得水。
所以，我们够聪明的话，就得把基地建设在水源附近。这是很可能实现的。如果你看看今天的火星，会看到火星北极地区的大片凹陷地形，其中点缀着几个环形山。我们相信在火星的早期历史上，这一巨大盆地曾经灌满了水，因此在这颗星球第一个10亿年左右的流星撞击事件中保护了它。这片古老海洋的最后残余，是北部的极冠，它由水冰组成（目前估计约200万立方千米）。欧洲的“火星快车号”轨道探测器也发现火星北部有充满水冰的环形山。但这些都只是纯水的已知来源。在轨道上用伽马射线和中子谱仪对火星进行测绘，NASA的“火星奥德赛号”飞船发现，火星的两个半球都有面积与大洲相当的大片区域，其地表土壤中40%~60%的质量是水分。然而，我们从轨道照片上看，会发现北部的干涸河床和流出河道比南方的多。这些河道的最后岁月中，它们可能把冰或永冻层留在了河道口。这些沉积也许今天还在，覆盖在尘土下而远离我们的视线。从轨道进行的大气湿度测量也毫无疑问地发现北半球比南方潮湿，全年最湿润的就是北方的春天。北半球过去曾存在更大量的水分，这一事实对未来的火星定居非常重要，还有另一个原因：水文学活动对于形成大量的各类矿石也非常关键。如果霍勒斯•格里利[1]曾住在火星上，他给予年轻的火星人关于寻找财富的忠告会非常简单：去北方。
在火星上取水有许多可能成功的办法。首先，最有吸引力但最成问题的方法很简单：找到它。如第6章中讨论的，火星上有可能存在地下的液态地热水池。火星车上的队员们携带探地雷达，可以探测距地表深1千米的地下水。火星车队员不需要进行随机搜索。轨道、飞船或气球上的探测器可以用低分辨率雷达先进行检测，确定哪儿最有可能成功。还有些其他的线索来源，比如可能会发现甲烷喷发口，这标志着地下有水热活动（甚至是可能的生命！）。类似火星全球探勘者号所提供的那种图像能够揭示悬崖边或环形山在最近临时流出的水。如果我们能发现这样的水池，并向下钻取，热的压水会像得克萨斯油田井的油那样直接喷出地面。一旦它与火星的低压寒冷空气相遇，水温就无法保持太久。根据其弹射速度，它可能会在100米距离内冻结成冰晶，落回到地面。一个雪火山会迅速形成，可能体积还不小。以如此壮观的方式提取水有点浪费，因为这种热水井代表了可观的能源。但是，仅考虑水源的问题，把基地设在热水自流井旁边也许再好不过了。
当然了，不能指望事情总这么顺利。在可钻取范围内可能无法得到地下液态水。那怎么办？次好的选择是找到盐水。饱和的盐溶液在-55摄氏度的低温中依然可以是液态的，也就是说即使没有地热，这种盐水依然可能在如今的火星上，在中层土壤或冰层中未蒸发掉，也许十分接近地表。盐水除了是好的水源，其中还可能蕴藏着现在的火星生命。目前火星上还未确定过盐水的存在，但勇气号和机遇号火星车都在古老的湖边发现过大量的盐。部分科学家相信，这些从轨道上拍摄的火星盆地照片周围的浅色部分，可能代表了大量的盐沉积，它们在火星上消失的海岸线处遗留下来。
排在盐水之后，下一个引人注意的火星水源是冰。火星北极冠有大量水冰的沉积，但我们不想在那儿建立基地。在北纬70度以南区域，我们没有看到大量永久性的冰沉积，但理论显示，北纬40度以北的地下1米左右可能有稳定的冰层。这可能只是局部区域的异常。在我所居住的科罗拉多州，房子南侧是夏季时，房子北侧可能是冬季。甚至在酷热的8月中旬的某天，也可能看到山的北坡阴影凹陷处有个雪窝，这种情况并不少见。建立在这种经验的基础上，我们有理由怀疑火星上有些冷的缝隙、熔岩、洞穴或山坡北面背阴处都可能找到冰，即使行星尺度的气候模型认为这不可能。这种情况是已被证实了的。火星勘测轨道飞行器2009年的观测报告显示，在北纬43度和56度之间相对较新的五个环形山中数英尺深的地方找到了纯水冰。（三个位置在Cebrenia方区，分别是55.57°N，150.62°E；43.28°N，176.9°E；和45°N，164.5°E。其他两处位于Diacria方区，分别是46.7°N，176.8°E和46.33°N，176.9°E。）这一发现证实了火星的中纬度地区也有纯水存在。
不过，这种纯水的储备在非极地区域依然不是随处可见。火星探测者们更容易找到的是永冻层，或冷冻泥。它们当中会含有大量的水，但需要带着炸药才能采取。永冻层在火星温度下是相当坚硬的。事实上，在某些应用方面，它是火星建筑的完美材料。永冻砖比火烤出来的红色黏土砖强度大得多，而且不需要用烤箱来制作，也不需要用灰浆来黏合。立刻成型，只需加水。立刻取水，只需融岩。
聊了这么多关于火星水勘探和开采的英雄式故事，下面看看更世俗更工业式的做法。
火星土壤中含有一些水。我们知道这是事实，因为在两次海盗号的登陆位点，从最表浅的10厘米地表随机取样的土壤加热到500摄氏度时，都发现了占质量1%的水。这个结果不坏，但这个测试不太公平。因为地表土壤是最干的，样品也只被加热了30秒，而且测试前，在15摄氏度的环境下，样品已经在非密闭容器中放置了好几天。15摄氏度远远超过了火星的平均温度，很有可能已有大量水分在测试前就从样品中排出了。根据海盗号的结果，可以认为火星土壤中平均水含量至少有4%。这一点已经由火星奥德赛号证实。但肯定有某些土壤比平均水平更潮湿。比如，火星上的盐会与10%的水分发生化学结合，在适当的温度下加热就可以将水释放。火星上常见的黏土也具有出色的吸水能力，比如在SNC陨石中已经发现的蒙脱石土。蒙脱石黏土，又称皂土、膨润土，它能吸收占自身质量百分之几十的水，在这个过程中体积膨胀。SNC陨石中也发现了许多矿物石膏。石膏在火星上似乎也很常见，因为海盗号两次登陆位点测量到的硫和钙都比它们在地球土壤中的平均含量高得多（分别为后者的40倍和3倍）。石膏可含有占质量20%以上的水。
无论是4%还是20%，要从土壤中得到水，所需要的就是加热。这可以用两种方式做到：把土壤放进加热器，或者把加热器放进土壤。【图1】显示了第一种方法。一辆满载着相对潮湿土壤的卡车把负载都倒进传送带送入烤箱。烤箱能把土壤加热到500摄氏度左右，令吸附的水以气体形式排出。这种方式产生的蒸汽通过冷凝器收集，脱水后的尘土倾倒掉。得到的“渣堆”会带来不便，但这一系统的效能还不错。如果用含水4%的土壤作为给料，运行系统所需的能量大约为每千克水3千瓦小时（kWh）。依此计算，用100千瓦电力（kWe）的反应堆驱动烤箱，水产量可以达到每天900千克；如果用反应堆的余热烘烤尘土，则水产量能达到每天18000千克。（目前太空核动力源使用的温差电池在热力转化为电力方面只有5％的效率，其他95%都是“余热”。）

【图1，用于在火星土壤中提取水的卡车、烤箱和扎堆系统。（绘图：迈克尔•卡罗）】​

呃，那堆恼人的干废渣怎么办呢？我们能以每天18000千克的速度生产水，但将会以每天462000千克的速度堆起脱水渣。这大概也在能忍耐的范围内吧：不过是120立方米，6卡车的东西。也许我们也能把废渣利用起来，也许干脆倒进附近的环形山里。但是，如果你不想身陷尘土中，另一个办法就是把加热器放进土里。有个提议是用一个带轮子的烤箱，沿着车辙采集土壤，烘烤，冷凝蒸汽，然后弹出干渣，边走边干。也许我们不能在这样的系统上使用核反应堆，但旅行者号、海盗号、伽利略号[2]和其他外太阳系飞船上使用的那种放射性同位素温差电池（radioisotope thermoelectric generator, RTG）是个不错的替代。标准RTG能生产出300瓦电力，足以移动其本身，还能产生6000瓦余热，足以从4%级别的原料中每天生产56千克的水。这种装置可以让小队人马在野外随身携带，或者作为早期探索任务的附加工具（单次500天地表停留的火星直击任务中，每天生产42[3]千克水，加起来就有多达28000千克水），但它的产量对于发展中的大型火星基地的需求来说太小了。当然，要满足我们的全部需要，可以生产大量这种设备，但这些RTG可不便宜，而且我们还是需要搬运许多周围的泥土、卵石和岩石，以免对设备造成磨损和伤害。这可不能算是种优雅的方式吧？
有个办法可能是让流动车使用微波设备给下面的土壤加热。这会令土壤中的水分蒸发上升。车上携带某种冠状天篷，周围有柔韧的“裙边”刷扫周围地面。这种裙边是有效的密封结构，能保持水蒸气，让它们大部分都冻在天篷的顶上，留作稍后收集使用。这个方案的优点是不需要挖土，另外微波可以调节，所以大多数能量被合理用于加热水分子，而不是浪费在对水和土的无差别加热中。不幸的是，上升的水蒸气也会把热量传递给土壤，所以最终依然有大部分热量被浪费了（但比纯热力加热系统浪费的要少）。然而，问题是微波能量来源必须是电力而不能是热能。RTG产生的6000瓦余热不能用于该系统的驱动，仅能得到相当于300瓦的电力输出。由于热能高出20倍，因此，即使每瓦微波能量从土壤中取水的效率是热力的2倍，我们还是只得到1/10的产能。如果水含量很高，而且地面坚硬难以打碎（永冻层就是这样），这个系统也许比移动挖掘机干得好，但它的产量依然较低。比如，我们假设在沉积有30%水（质量比）的永冻层操作这样的系统，估计提取每千克水需要1kWe-hr的能量。在一个火星日（24.6地球时）中，用300瓦RTG驱动的微波车能提取大约7.4千克的水。想提高性能只能通过提供更多能量，或许能把设备车用长电缆连接到基地的核反应堆，将能量提高到100千瓦电力。这样一来，每天能生产2200千克水，但失去了机动性。
我认为更好的办法是在火星上的选定区域放置透明帐篷，通过温室效应使内部自然升温。在帐篷周围放置大型轻质反射镜可以提高温室升温的效率，根据太阳角度移动它们的位置，可以使封闭区域利用的太阳能最大化。帐篷内，土壤将被加热，当然不可能达到500摄氏度，但能远远高于它的平均温度。这会使土壤吸收的一部分水分开始排出，帐篷一角可以放置一个保持冷冻状态的冰盘，把释放的湿气以霜的形式收集起来，就像你家冰箱起霜的情况。为了计算这个系统的有效性，可以认为火星上太阳能的平均利用率为500瓦每平方米（W/m2）。如果帐篷为一个直径25米的半球，帐篷温室效应加上反射镜的作用，相当于向帐篷中额外加了200瓦每平方米的热量，则系统的总有效能量为98千瓦。这足以让含水4％的土壤每天（8小时）释放300千克的水。帐篷中最浅的半厘米土壤内就应该有这个量的水。如果帐篷用0.1毫米厚的聚乙烯制成，质量将仅有100千克（在火星上相当于38千克），因此火星车队员可以每天都把它带到一个新的位置。随着帐篷的移动，已经开采过的地表土壤会自然地重新补充水分，所以同一区域可以反复取水。

【图2，从火星土壤中提取水的移动方法：（左上）轮上集土器；（中间）带裙边的移动微波系统；（下）带冷凝器的可移动温室帐篷。（绘图：迈克尔•卡罗尔）】​

另一个完全不同的方法就是从火星大气中提取水。这里的问题是火星上的空气非常干燥，通常情况下你需要处理100万立方米火星空气才能采集到1千克水。在一篇经典论文中，工程师汤姆•迈耶和火星科学家克里斯•麦凯提出，一种机械压缩系统能够完成这个任务。他们发现，生产每千克水大约需要103千瓦时的电能。将这个结果与上面描述的土壤取水系统比较（耗费的热能大约为每千克3千瓦时），它看起来毫无吸引力。但需要指出的是，压缩系统同时也会从大气中提取大量有用的氩气和氮气，用于基地的生命支持。然而，最近，华盛顿大学的Adam Bruckner、Steven Coons和John Williams进行了一项新研究，摒弃空气压缩，简单地用风扇把沸石吸附床中的空气吹起来。沸石是一种极致的干燥剂，可以在十亿分之几级别的大气环境中降低水气浓度，这比火星湿度还要低。在火星温度下，沸石能吸附自身质量20%的水。一旦沸石饱和了，你可以把水烤出来，所耗能量大约是每千克水2千瓦时热能，而干燥后的沸石还可以再次使用。由于你所要做的仅仅是去除空气而不必压缩，机械风扇的功率远远低于迈耶和麦凯系统的压缩功率，后者处理每千克水可能还需要2千瓦时的额外电能。因此，这里的能源成本完全能与土壤取水系统相媲美。然而，任何火星大气取水系统都会遇到一个主要问题：要达到有用的输出量，系统的尺寸会相当大。比如，如果系统配备的输入管道横截面达到10平方米，风扇进气速度达到100米每秒，每天还是只能生产90千克左右的水。然而，因为这一机器无需挪动，基地仅需提供8千瓦电力能源来运转风扇。考虑到也不需要挖掘或勘探工作，综合起来，系统几乎可以完全自动化。而使用的原料，空气，是无限再生的，最终令这种大气取水系统具有相当的吸引力。
综上所述，也许火星上可用的水还无法支持洛威尔眼中纵横交错的渠道，但对于在火星建立前哨来说无疑是足够了。毫无疑问，从火星干旱的环境中取到的水，将为这个红色星球增加一抹绿色。
红色星球的园艺高手

鉴于星际运输的成本，显而易见，如果有大量人群需要在另一个世界定居，他们最终需要自己种出口粮来。在这方面，火星与月球或所有其他已知地外星体相比，有一个巨大的优势。形成有机体的四大主要元素是氢、碳、氮、氧，它们在火星上都是大量存在的。有人认为小行星可能含有碳物质，并提出一些证据说明近期的月球探测器显示月球南极的永久暗面也有一些冰的沉积。但是，这些讨论都偏离了重点，因为月球和其他无空气星体[如杰拉德•欧尼尔（Gerard O’Neill）的提议]在规划人造自由太空殖民地时遇到的最大问题是，阳光不能有效用于作物种植。这一点至关重要，但还没有被很好地理解。植物生长需要的巨大能量只能来自阳光。比如，地球上一块1平方千米的农田午间得到的阳光照射是1000兆瓦，这相当于美国一个百万人口城市的能源负荷。换个说法，小国萨尔瓦多[4]作物生产用掉的阳光如果转化为能源，超过地球上所有电厂加起来的发电量。与地球常态相比，植物大概可以把它们吸收的阳光减少为原来的1/5并依然正常生长。但问题仍然存在：植物生长所需的能量使我们无法用任何人造光来推广大规模种植。而且，在月球或太空中有自然太阳光的地方进行种植，也没有任何大气屏蔽。（月球的问题更多，因为它的昼夜周期是28天一循环，对植物来说完全不可能接受。）因此，如果植物在月球或小行星上仅仅靠一层薄薄的温室生活，会被太阳耀斑杀死的。为了在这样的环境中让植物安全生长，温室壁需要是10厘米厚的玻璃，这种施工要求会令发展农业区域的费用大大提高。使用反射镜和其他导光设备也不能解决问题，因为反射区域必须非常大，至少和作物面积一样大，这在大片面积需要照明的时候是非常荒谬的工程问题。
另一方面，火星的大气密度足以保护作物在地表生存免受太阳耀斑的伤害。在火星上，正如我们所见，可以使用网格状拱顶保护下的大片充气温室，这能迅速营造大片适合作物生长的温暖环境。火星的日照水平是地球的43%，完全能满足光合作用的需要，而且还可以向圆顶中充入比地球浓度高的二氧化碳来令光合作用加速。我们已经知道，1毫米厚的凯夫拉尔强化圆顶纤维可以用于支持直径50米的居住舱，令它内部压强达到5 psi。然而，植物只需要0.7 psi，或者由20毫巴的氮气、20毫巴的氧气、6毫巴的水蒸气和低于1毫巴的二氧化碳组成的大气产生的50毫巴大气压强。仅厚0.2毫米的纤维便足以让50米的圆顶成为温室。这样的圆顶大约能提供2000平方米的农田，而纤维质量大约1吨，另加4吨的树脂玻璃。（树脂玻璃制成的网格状拱顶屏蔽罩不需要是传统的半球，而可以仅是半球的一半，像圆顶顶部的透镜。透镜的形状模仿上半球面，这会令屏蔽罩的制作更容易，因为所需要制作的高度降低了。这也能大幅削减植物用于向圆顶大气中充氧的时间。）然而，0.7 psi对植物来说够用，对人来说却是不够用的，圆顶内部如此之低的气压会要求在内部工作的人穿戴宇航服。如果将圆顶内部的气压升高到2.5 psi，宇航服就不需要了。然而，除非基地的农田严重短缺，否则还是把温室圆顶的气压也升高到与居住圆顶一样的5 psi更有意义。这样我们就可以建造隧道，令人们可以身着便服在两种圆顶之间自由穿行，而不需要进行加压/减压操作。另外，同样的建筑结构能让大规模生产更简便，也能让人们在面临人口增加的压力时能搬进温室圆顶。两种圆顶的主要不同是二氧化碳分压。在居住圆顶中，二氧化碳分压被限制为地球水平，也就是大约0.4毫巴。但温室中使用的是火星环境中的7毫巴，要比地球高得多，这能大大增加作物的产量。（作物在地球上时，二氧化碳是不足的。）正如我们所知，有多种可能的技术可以为温室提供充足的水。因此，种植的基本先决条件——阳光充足的灌溉土地——是可以在火星上实现的。
火星是块肥沃的土地吗？不太好说。但根据我们已知的基础，火星土壤似乎是作物生长的优良介质，事实上比地球上的大部分土地好得多。在【表1】中，我们列出了地球和火星土壤中植物营养元素的比较。火星土壤的数据是根据海盗号的结果和SNC陨石的分析完成的。

【表1】​

查看【表1】，我们可以发现，火星土壤中的大部分植物土壤营养比地球更丰富。最大的问题是氮，由于其设计的限制，海盗号上用于分析土壤元素组成的X射线荧光光谱仪无法对氮进行评估。不过，氮在火星大气层中是已知存在的，如果土壤中硝酸盐贫瘠，氨和其他硝酸盐化肥也是可以合成的。事实上，用于生产甲烷燃料的萨巴蒂尔反应器也可以用来产生氨，只要将氮和氢作为原料。这种反应器在地球上是化肥生产的主要来源。然而，根据我们目前对行星形成的了解，从起源上来说，火星氮的比例应该与地球相同，而且大部分应该依然存在，无疑还以硝酸盐成分固定在土壤里。火星上应该能探测到天然硝酸盐床，开采后只需以货车装卸就能为基地提供肥料。另一种在典型火星土壤中较为贫瘠的植物营养元素为钾。这种元素大概以高浓度存在于火星古老水体干涸岸边沉积的盐床中。
火星土壤的物理性质似乎非常适宜植物生长，分布在全球各地的土壤层呈现松散和多孔的性质，很容易通过机械方法使其支持植物生长。如前所述，火星土壤中已知含有蒙脱石黏土。这对未来的火星农民来说是个好消息，因为蒙脱石能够非常有效地缓冲和稳定土壤pH，使其保持在微酸性范围内，它们的高交换性质也确保土壤中储存了大量可交换营养离子。
如前所述，火星温室将加压至5 psi（340毫巴），或者说接近地球海平面气压的1/3。因为火星的引力是地球的1/3，维持这个空气密度也使昆虫能够飞行，促进蜜蜂授粉。最初，圆顶将仅以火星空气加压（95％的二氧化碳），加入几个毫巴的人造氧气，使植物可以进行呼吸作用。因此，火星植物将在富含大量二氧化碳的温室环境中成长，光合作用的效率会相应增加。地球是一个缺乏二氧化碳的环境，植物将阳光转化为化学键能量的效率约为1％。（森林或野生草原的净生态效率低得多，也许只有0.1％，因为允许死亡植物分解。植物本身的效率要高得多；而在农业园区，我们对植物的利用要更充分，在它们被细菌分解之前就把它们收获了。）在二氧化碳富集的环境中，光合作用的效率可以乐观估计为3％。假设直径50米的圆顶是一个真正的半球，地面种植的植物以这种效率需要花费310天将所有封闭的二氧化碳转化成氧气。如果使用透镜形状的上层拱顶（曲率半径为50米，而不是25米），则仅需8天。海盗号在火星土壤中已经检测到的氧化剂是没有问题的，它接触到水之后就能分解为还原性的物质，释放出游离氧。温暖的温室也将是一个潮湿的环境，其中的水气循环将迅速令温室中的土壤释放出氧气。
我们一定都听到过素食者提出的观点：大家都应该放弃吃肉，因为一亩玉米比一亩牛羊草料向人类提供的食物更多。这些观点在地球上是存疑的，因为我们这个星球上的饥馑并不是由于全球性的粮食短缺造成的，而是由于分配不均，捱饿的人没钱去买食物。然而在火星上，人们无法简单地从环境中找到可耕种的土地，而要用圆顶等结构把耕地制造出来，素食者的理论就出现了价值。有一个强烈的动机使火星农业必须提高效率。要把牛、绵羊、山羊、兔子、鸡和其他恒温动物都大量纳入食物链，是一件非常没效率的事情。植物生产的能量大多数被吃掉它的动物用来保持自己的体温了，只有很少一部分会被你摄取。（几年前有些科学作者写了些书，推广山羊作为未来太空畜牧业的关键动物。它们大小适中，杂食性，繁殖快，能产奶，还有许多其他优点。这可能是真的。我是在城市里出生的，但最近大部分时间生活在农村地区，我见过山羊的益处。但别让它们接近我们的凯夫拉尔拱顶，它们什么都吃。）另一方面，几乎任何有收益的农业植物都有至少一半从来没被人类食用过。以玉米、水稻和小麦为例，我们不吃它们的根、茎、叶，相反，我们把这些部位犁回土壤，自我安慰地认为它们会令土壤更肥沃。但如果那是我们的真实目的，我们应该把整株作物都犁回土壤里。实际上我们只是在浪费能源。所以，如果我们想提高效率，我们需要找到一种方法，好好利用植物不能直接食用的部分。现在是引入山羊的时机吗？也许可以先来一些，逗逗孩子们，令基地的安全巡逻工作保持繁忙，因为在火星的轻重力下，山羊能跳过3米高的篱笆。也许还有更好的方法，其中一种是使用蘑菇。美国普渡大学由NASA资助的太空农业研究中心已经分离出一种蘑菇菌株，可以在植物的废弃物部分上生长，并把70%的物质转化为可食用的蛋白质，质量高得堪比大豆（大豆可比山羊好得多）。这种快速生长的蘑菇不需要阳光，只需要一个黑暗、温暖的空间，废弃的玉米秸秆，和一点点氧气。换言之，你可以在壁橱里建一个蘑菇牧场。顺便说一句，这是应太空极端要求而发展出来的技术的一个例子，其在地球上可以实现大量应用来满足人类的基本要求。但是，如果吃蘑菇和大豆会让你觉得乏味，我们还有希望。冷血的食草动物，如罗非鱼，也能合理有效地将废弃的植物材料转化成优质蛋白质。火星上的鱼池？为什么不呢？你不需要一个非常大的罗非鱼池，而且它们也不会逃跑或吃你的圆顶。
最好还有能生产水果的果园。因此，最终还将有树木。木材还可以用来制作家具等。另外，它还能与农业中产生的其他纤维素废料一起，被送入塑料制造业，这会令可生产的塑料种类大大增加。
火星冶金

对任何技术文明来说，金属制造能力都是基础。火星向我们提供了丰富的资源用于生产金属。事实上，在这方面，火星比地球富饶得多。
钢

目前火星上最容易得到的工业金属是铁。地球上的主要商用铁矿石是赤铁矿（Fe2O3）。这种材料在火星上无处不在，造就了这个“红色”星球，并间接令它得名。将赤铁矿还原为铁是个简单的过程，在《旧约》和《荷马史诗》中均有记载，这在地球上已经进行了三千余年。有至少两种工序适合在火星上使用。一种方法本章前面已讨论过，使用基地RWGS反应（1）H2+ CO2 →H2O + CO 废弃的一氧化碳：

Fe2O3+ 3CO → 2Fe + 3CO2 ——（2）​

另一种办法是使用电解水产生的氢气：

Fe2O3+ 3H2 → 2Fe + 3H2O ——（3）​

反应（2）是轻微放热反应，反应（3）则轻度吸热。所以加热反应堆到启动条件后，就不需要多大的能量来运行了。在反应（3）中，电解废水可以得到所需的氢气，所以唯一需要的给料是赤铁矿。而碳、锰、磷、硅，这四种制造钢材最主要的合金元素，在火星上也是很常见的。其他合金元素，如铬、镍、钒，也有可观的存量。因此，一旦生产出铁，它可以很容易地与适量的其他元素一起生产合金，得到所需要的几乎任何种类的碳钢或不锈钢。

【图3，建立火星基地。（绘图：罗伯特•默里，火星学会）】​

在火星基地，一氧化碳作为RWGS反应堆的废弃物广泛存在，开辟了火星上低温金属铸造新技术的可能性。例如，一氧化碳在110摄氏度可以和铁相结合生成羰基铁（Fe(CO)5），它在室温下是液体。把羰基铁倒入模具，加热到200摄氏度，它就会分解。模具中会留下纯度很高的纯铁，释放的一氧化碳能重复使用。也可以分解羰基化合物蒸气将铁分层沉积，这样就能做出任何想要的复杂形状的空心物体。类似的羰基化合物也可以用一氧化碳和镍、铬、锇、铱、钌、铼、钴、钨生成。这些羰基化合物会在略为不同的条件下分解，这就使金属羰基化合物的混合物能通过连贯的分解分离出纯组分，一次一种。
铝

在地球上，除了钢之外最重要的通用金属就是铝。铝在火星上是相当常见的，占火星地表物质质量的4%。不幸的是，和地球上一样，火星上的铝一般只以非常稳定的氧化物（Al2O3）形式存在。在地球上，用氧化铝生产铝时，是在1000摄氏度的熔融冰晶石中熔解氧化铝，然后用碳电极将其电解，电极会耗尽，冰晶石无损保留。如第6章所述，在火星上，可以热解基地萨巴蒂尔反应器中产生的甲烷来得到碳电极。上述过程可以写成：

Al2O3+ 3C → 2Al + 3CO ——(4)​

反应（4）不但复杂，而且有一个重要问题就是，这个过程很吸热。生产1千克铝需要大约20千瓦时的电力。所以地球上铝的生产厂都位于电力非常便宜的地方，如西北太平洋。在火星基地的建设阶段，能量可便宜不了。以每千克的效率来说，100千瓦电力的核反应堆每天只能产生约123千克铝。因此，我们将主要用钢而不是铝来建造高强度结构。但由于低重力，火星上的钢和地球上的铝质量基本一样！但因为铝的高导电性和轻质，它将用于一些特殊的地方，如电线或飞行系统组件。
硅

现代生活中，硅渐渐成为可能是除了铁和铝之外第三重要的金属，因为它是制造所有电子产品的核心。它在火星上将更为重要，因为生产出硅之后，我们才能够生产太阳能光电池板，为基地持续提供越来越多的电力供应。作为硅生产的原料，二氧化硅（SiO2）占火星地壳质量的近45％。为了生产硅，需要混合二氧化硅和碳，然后在电熔炉中一起加热。最后的反应是：

SiO2+ 2C → Si + 2CO ——（5）​

我们又一次看到，所需要的还原剂——碳是火星基地推进剂生产系统的副产物。反应（5）是高吸热反应，不过远不及氧化铝还原反应（4）。还原硅所需的能源负荷也少得多，因为需要的产量也少。
反应（5）得到的硅产品用于某些途径已经品质够好了。比如，你可以用它来制造碳化硅，这是一种强大的隔热物质（用于保护航天飞机再进入大气层时的隔热瓷砖）。然而，显而易见的是，反应器给料中的赤铁矿杂质也会被还原，导致硅产物中存在铁杂质。要生产超纯硅，用于电脑芯片和太阳能电池板，需要多一个步骤。在热氢气中将不纯的硅产物过浴，使硅转化为硅烷（SiH4）。在室温以上，硅烷是气体，所以它可以很容易地从其他金属氢化物中分离出来，因为它们都是固体。如果想要彻底的纯硅，你需要将硅烷导入另一反应器，在高温下将它分解，产生纯硅，释放出的氢气可以用于生产更多的硅烷。然后可以将硅与磷或其他特定杂质掺杂，生产我们所需要的半导体器件。
另一个做法不需要分解硅烷，你可以将它冷冻到-112摄氏度，使之液化。这只比火星典型夜间温度再低20摄氏度，所以很容易达到，所得到的液体可以在储存罐中毫无困难地长期隔绝存放。为什么要储存液态硅烷？因为硅烷能在二氧化碳中燃烧。迄今为止我们讨论的所有火星推进剂组合（如甲烷/氧气）都需要飞船舱内同时携带燃料和氧化剂才能使用。我们在地球上并不需要这么做。地球上，不管是你的车燃烧汽油还是你家壁炉燃烧木头，你需要提供的都只是燃料，氧化剂来自空气中的氧气。由于氧化剂一般占反应混合物的75%，地球上的做法无疑效率更高。然而，火星大气中游离氧气非常少，几乎全是二氧化碳。能在二氧化碳中燃烧的物质寥寥无几，硅烷正好是其中之一，它遵循以下反应式：

SiH4+ 2CO2 → SiO2+ 2C + 2H2O ——（6）​

在反应（6）中，73％的推进剂为二氧化碳，只有27％是硅烷。部分产物是固体，所以不能在内燃机中使用该系统。但你可以用它来燃烧蒸汽锅炉，或者将它用于冲压发动机或火箭推进。根据反应（6），硅烷/二氧化碳火箭发动机可以产生约280秒的比冲量。从表面上看，这数字丝毫无奇，是到要意识到，你只需要随身携带27％的推进剂。想想需要反复起飞降落的小型火箭加料飞船，它们需要穿越多个无法通行的区域，将遥控机器人带去一系列选定位点。它不需要携带所有的推进剂，相反，它只需要通过一个泵在每次降落的时候重新灌注二氧化碳。结果，这一系统的有效比冲量不是280秒，而是280秒乘以总推进剂与硅烷的比例，即3.75。结果是，有效比冲量为1050秒，这在化学方法驱动的火箭中简直闻所未闻。
乙硼烷，B2H6，也能在二氧化碳中燃烧，比冲量为300秒，混合比例为3份二氧化碳1份乙硼烷。37乙硼烷/二氧化碳火箭加料器可以得到1200秒的有效比冲量，比上面说的硅烷/二氧化碳系统更好。然而，硼在火星上较罕见，而硅则到处都是，而且生产硼的过程比较复杂。在任务早期，可以将少量乙硼烷运往火星，得到高性能的给料器应用（有时最好能使用乙硼烷/二氧化碳系统，比如进行机器人火星取样返回任务时），一旦基地有了生产硅的能力，这种当地普遍存在的物质几乎肯定能全面替代乙硼烷。顺便说一句，经常有人提出，可以在月球上生产硅，用来支持大量太阳能电池板的生产制造。这种想法存在严重缺陷。的确，二氧化硅在月球上要多少有多少，但那里却没有用来把它转化成金属硅所必需的碳和氢。根据上面描述的过程，这些物质是可循环的，但在现实中，这种循环必然是不完善的。如果你要在月球上生产金属硅或任何其他金属，必须运输大量碳和氢过去，而这两种元素在火星当地就有。
铜

在火星基地生产的最后一种重要工业金属，我们考虑是铜。铜在月球上是没有的，但在SNC陨石中能检测到，浓度与地球土壤中差不多。这个含量挺低的，差不多是百万分之五十。如果想得到足够量的铜，不能从土壤中提取。相反，必须在大自然中寻找其已经浓缩成铜矿的地方。从商业上来说，地球铜矿最重要的来源是硫化铜。正如我们已知的，硫在火星上比在地球上更普遍，所以火星上很有可能存在铜矿沉积，可能是以硫化铜的形式沉积在火山岩浆中。一旦找到铜矿，就很容易通过熔炼或沥滤将其还原，地球上自古以来正是这样做的。
关于铜的事实直击核心，一般情况下，要得到地球化学中的罕见元素，唯一的方法就是开采局部高浓度矿脉。然而，只有发生过复杂水文火山过程的地方才能将这些元素聚集为矿物沉积，而在我们的太阳系中，只有地球和火星曾经发生过这些过程。因为火星上曾经发生过这些事，我们应该可以找到几乎所有必需金属的聚集矿，无论罕见或常见，它们足以用来建设现代文明。
能源问题

显而易见，大量的热能和电力是建立大型火星基地生产流程的关键。这么说可能不太中听，但目前来讲，在基地发展的早期几年里，提供能源的最好方法是引入地球生产的核反应堆。在今日的地球，人类文明最主要的能源来自水力发电、化石燃料和木材燃烧，以及核动力。地热提供了遥不可及的第四种能源，远远排在后面的是太阳能和风能，它们的角色都非常次要。在火星上，靠水坝和化石燃料提供能量都是不可能的。从长远来看，在火星上生产热核聚变能量的前景很完美，因为火星上重氢（氘，氢的重同位素，用于核聚变反应堆的燃料）与普通氢的比例是地球上的5倍。不幸的是，聚变反应堆目前并不存在。因此，作为大型能量的初始来源，核动力是唯一的选择。如果一个核反应堆能工作10年，一天24小时能持续产生100千瓦电量和2000千瓦“废热”，那么这个反应堆大约重4000千克，即4吨，其质量之轻足以从地球运到火星。相比之下，同样昼夜电力输出功率（但热力输出为1/20）、同样使用寿命的太阳能电池阵列，质量将达到27000千克，面积为6600平方米（相当于一个足球场的2/3）。如果你想达到同样的热力输出（用于砖块制造和水处理），所需的太阳能电池阵列将重达540000千克，足以覆盖13个足球场。要从地球运输这些物质过去，显然太多了。核动力对于开发火星优势巨大——其重要性使美国政府因至今仍未通过对太空核动力研究和发展计划的资金支持而得到最强烈的谴责。如果我们放弃太空核动力，我们也放弃了这一整个世界。
虽然最初的基地能源供应需要来自核动力，但一旦基地建立好了，平衡会发生改变。应该会有一天，在火星上能够利用当地物质建造太阳能系统。如果你生活在火星上，顺手获得数百吨当地材料，可能比从地球上运输4吨设备还容易得多。
利用风吹日晒

有两种太阳能发电系统可以在火星上制造：动力系统和光电系统。太阳能动力系统技术门槛不高：用抛物面反射镜将太阳光聚集在一个锅炉上，使液体被加热并膨胀，启动一台涡轮发电机。这些系统效率还不错（约25％），但如今它们还没有得到太空计划的青睐，因为它们依赖活动的部件，而人们常常觉得这不可靠。然而，如果要在火星基地永久工作，就需要人们在场维护系统并调整失灵的设备，因此关于动力系统可靠性的争论在火星环境下不太有力。另外，由于它们只是镜子、锅炉及类似设备的组装，技术含量较低，比较容易看出在火星上如何制造此类系统。比如，镜子可以用可充气塑料制造，表面覆盖薄层铝就可以获得反射性。管道、锅炉、涡轮轴和刀片都可以是钢制的。为了确实得到25%的效率，对于所制造的涡轮偏差要求非常高，这在火星基地上不太现实，但这不会成为阻碍。如果需要的话，也可以接受略微放宽要求的偏差和15%的效率。除了这些优点，动力循环还有一个颇吸引人的优势，就是能产生大量有用的处理热，也许能达到它们电力输出的4~6倍。
然而，太阳能动力循环系统需要晴朗的天空。为了抛物面反射镜能有效地聚焦光线，光线必须都来自同一个地方，也就是直接来自太阳。它不能取自整个火星天空的散射光。根据海盗号得到的数据，有效的太阳能动力系统所需要的晴朗天空只能在北半球的春夏季节得到。在另外半年，太阳能动力收集器只能输出非常少的能量。这种能量的季节性差异针对某些目的而言还是可以接受的。比如，并不需要整年都冶炼钢铁。但如果太阳能是基地能量的主要来源，那无疑需要更可靠的技术。
太阳能光电池板也许就是这种“更可靠”的技术。正如我们已知的，制造这种面板所需要的关键材料，纯金属硅，可以在火星上制造；还有制造电线需要的铝或铜、使电线绝缘所需要的塑料，也一样可以制造出来。为了降低费用，最近地球上刚刚研发并使用了一种制造太阳能电池板大型单叶的简化方法，只要把这种方法运用到火星，光电系统的大量本地化生产就是可行的。多少会有些令人吃惊，但事实证明，火星大气充满灰尘时，火星上光电池板的性能仅仅是稍有打折。除非是在非常恶劣的尘暴中，否则，以典型的北半球秋冬季天空中的灰尘水平而言，其尽管会散射大部分的阳光，但并没造成多少阻断。太阳能光电池板与太阳能动力反射镜不同，它与入射光的方向无关。所以它们在火星上整年的工作表现都不错。效率并不高，只有12％左右，而且在电力输出过程中得不到处理热，但，这就是生活。沉积在光电池板上的灰尘可能会显著影响面板的表现。不过宇航员用扫帚把它们清扫掉就可以了，或者在上面装一个挡风玻璃雨刮器型的设备就好了。
作为基地能源的进一步补充，风能也是一种可能性。风车已经在地球上运行了几个世纪，它们的技术含量也不高，在火星基地制造出来的潜力很大。的确，火星上巨大的尘暴是间歇性的，因此它几乎无法作为一个真正的能量来源。另外，火星上的空气厚度只有地球的1%，海盗号测量的地表风速也只有5米每秒（10mph），这意味着风能几乎可以忽略不计。然而，在远远高出地表的高度，典型风速是30米每秒（60 mph），它能使单位风叶面积产生相当于地球上6米每秒（12 mph）微风的能量。这对于风力发电来说相当不错了。风车实用性的关键取决于它应该安装在离地面多高的地方，才能高于静止面边界层。目前来说，这还是未知的，而且答案一定根据当地情况有所变化。无论最后得到的高度是多少，需要牢记的是，在火星上我们是在38%的重力场中竖立风车，实际建造的风车在“他们地球人”看来会高得古怪。
地热发电

自1930年以来，冰岛农村地区的寄宿制小学和中学都尽可能选址在有可用地热能（geothermal energy）的地方。在这些热力中心，学校为学生和工作人员准备的教室和宿舍都是利用地热加热的。他们甚至还配备了游泳池，并在自己的温室种植蔬菜自给自足（西红柿、黄瓜、花椰菜等）。这个国家现在有很多这样的学校，暑假的时候还可以作为游客的旅馆。这些中心已经形成农村地区新的服务型社区中心。

—— S.S. 艾纳森，《地热区域供热》，1973（S.S. Einarson，Geothermal District Heating ）​

当地生产的太阳能和风能设备，都可能产生几十或几百千瓦的电力。它们很吸引人，因为它们几乎在任何地方都可以部署设置，使能量可以分散产生。这在火星上是很有用的，因为会有散在区域需要提供这样的能量，而相当一段时间里又不会有长距离传输能量的基础设施。然而，这些能源体系的输出功率相对较小，又使我们需要寻找更有力的选项。正如英国科学家马丁•福格（Martyn Fogg）指出的，火星上这一选项可能是地热。
地热发电的过程，是利用地下深处的高热煮沸液体（如水），然后用产生的蒸气启动涡轮发电机。在地球上，地热发电是排在燃烧电、水电和核电之后的第四大能源，提供约11000兆瓦能量，占人类所有电力用量的0.1%。冰岛这个国家的大多数能量（超过500兆瓦）都来自地热。地球上单一地热井的典型发电量为1~10兆瓦电力，与地面发电站标准相形见绌，但相对火星基地的要求而言已经够大了。在地球上，这个规模的地热电站从开始钻井到完工使用只需要6个月，97%的时间都在使用中，这个纪录只有水力发电可以超越。另外，除了提供大量能量，火星基地的地热站还能提供另一个非常宝贵的资源，即丰富的液态水供应。地球上的地热站有一个缺点：必须建立在有地热资源的地方，无论地球的奇思妙想选择了什么位置；而由于我们已经选择了城市的所在地，于是问题常常随即产生。而在火星上，城市还没有建立起来。考虑到地热能源/水供应的价值，一旦找到这样的地方，应该也能由此决定火星基地的位置。
简而言之，地热能源供应对火星居民来说有巨大的益处。
问题是，它们存在吗？也许有点让人吃惊，答案几乎是百分百肯定的。
火星上存在大范围的火山样地形特征，比如在估计不到2亿岁的塔尔西斯。火星大约4%（约500万平方千米，大多数在依利森、阿卡狄亚和亚马逊的北部区域，以及赤道附近的塔尔西斯区域）的地面被火星地质学家归类为“上亚马逊”，意思是这里的地表在过去5亿年中曾经被火山爆发或洪水重新覆盖过。尽管2亿~5亿年看起来是远古历史了，但考虑到火星40亿年的岁月，它们几乎可以被称作“当代”。根据地质学家对火星的观点，2亿年前都还算是“今天”。如果那时有火山活动，那么它们现在可能依然是活动的。
另外，正如我们已知的，火星拥有大量水资源，起码在某些地方，地面以下1千米处可能存在液态水位。如果某个区域在不久的过去有活跃的地热，这些水的热度可能还足以代表可用的能源。
如果只把上亚马逊地区作为可用的选项，将其在5亿年中的形成过程展开，我们会发现其中10%（即50万平方千米）不到5000万岁，1%（即5万平方千米）不到500万岁，0.1%（即5000平方千米）在近50万年内还是活跃的。
并不需要从火山还在活动的地区提取地热能量。在火山活动平息后很长时间里，土地都还会是热的。在福格关于火星地热发电的开创性论文中，他提出了一个计算公式，是火星地表温度分布相对该地区活跃时间的函数。【表2】总结了他的成果。

【表2】​

作为参考，目前地球上的钻探技术水平是可以钻至地下10千米处。在火星上要钻得更深可能更容易些，因为低重力对土壤的压缩不是那么得力。可以看出，与过去500万年内的地热活动相关的土地面积就很大了，而在这些区域，挖掘几千米深的井就足以得到很热的水。一旦被引到地面，水流会以蒸气的形式喷发，用于带动涡轮发电。这个系统在火星上的工作效率也许比在地球上还好，因为火星上的低气压会令蒸气在被凝结之前扩散得更好。这个过程产生的一部分废水会被引入基地，为基地提供充足的水。剩下的部分会被引回到井里，重新填充蓄水层。
月球上不能利用地热发电，小行星上也不能。在太阳系的所有地外星体中，只有火星才有产生如此丰富能源的可能，以支持人类定居。
我们可以使用地热发电承担主要基地负载，同时在外围安装太阳能和风能设备。这说明，一旦由核反应堆提供了良好的开端，火星基地便掌握了一系列适用的当地资源利用技术，可以依靠自身的努力，持续扩展自身的能量供应。基地掌握的能量越多，便成长得越快；它成长得越快，将掌握的能量也就越多。一旦火星上可以产生太阳能、风能，尤其是地热能，基地的成长速度便将达到指数级。
用基地支持火星地表的远程移动

当基地的一切发展欣欣向荣时，我们对火星这个球体的勘探是要停止了吗？恰恰相反。无论基地的选址有多好，它所需要的某些基础资源还是必然会在距离该位点数十、数百甚至数千千米处。进行全球勘探，将这些资源运输到基地，是基地发展的基本必需能力。这是一种共生关系，基地本身需要开发这种能力，以便远程移动。
这种情况有点儿类似于人类探索南极的发展。在1957年国际地球物理年之前，南极探险是通过一系列突击行动进行的，每一个探索队都用自己的船作为基地。然而从那一年开始，大家作了一个决定，在麦克默多海峡建立了一个大型永久性工作基地。如今，这个基地能提供各种设施，包括机械化车辆、直升机、飞机，支持南极科考队员去往这块大陆的每一个角落。通过将资源集中在关键点上，人们创建了一种能力，带来了比以往任何时候都更广泛深入的勘探，这是个人勘探船用狗拉雪橇和滑雪板这样的传统方法不可能完成的任务。
火星上的地形甚至比南极洲还艰难。为了在火星上进行远程移动，可能需要飞行能力。气球，或许还有亚音速飞机，可以用于搭载小机器人包裹飞越多风的火星天空。但唯一值得信赖的载人运输系统，将是在任何天气中都可以使用的火箭动力工具。它可以是单纯的弹道火箭，从火星一边穿过大气层到达另一边；也可以是能够进行超音速飞行的有翼喷气式飞机。两种系统都需要大量推进剂，而只有在火星上先大量生产推进剂才能想象去进行这些活动。
比如，假设使用载人火星弹道式给料系统，质量10吨，动力来自甲烷/氧气火箭发动机，比冲量为380秒。我们想进行2600千米的飞行（沿着火星纬度或经度走45度），着陆，然后不需要增加负荷就返回。为了完成这一任务，该飞船的质量比需要为7，因此总的推进剂为60吨。如果我们使用15吨的喷气式飞机（机翼会增加飞机的质量），超音速滑行升阻比（L/D）[5]为4，质量比约为5，所以也需要60吨的推进剂。很显然，如果这些飞行器需要的甲烷/氧气推进剂或氢气给料需要从地球运过去，那么它们在火星上飞不了几次。
如果需要随身携带探索任务的去程和返程所需的全部推进剂，则火星上化学推进火箭的最大射程就被限制在了4000千米以内。而如果飞行器能在着陆后自行制造推进剂，这一限制当然就被打破了。化学双组元推进剂是做不到这一点的，因为它们的生产过程涉及了太多能量（每千克约5千瓦时），因此需要很高的能量供应来完成这一移动飞行系统。然而，在20世纪80年代末，我有了一个被我称作“NIMF”（使用火星当地燃料的核动力火箭）的飞行器概念，可以克服这个问题。有了NIMF，可以将火星空气中的二氧化碳作为推进剂的原料，用所装载的热核火箭（NTR）发动机加热后，就可以产生热的火箭燃气。由于NTR不需要将热力转换成电能，核动力反应堆中所有的能量转化设备都可以去除，使整个系统体积小而质量轻。由于推进剂原料只是简单的二氧化碳，从大气中直接压缩就可以得到，能耗非常低（小于0.3kWe-hrs/kg），所以也不需要搭载多少电力能源，同时所有的化学合成设备也可以去除。热的二氧化碳不是什么高级火箭推进剂，你只能指望260秒左右的比冲量。但是，开拓者需要的正是能啃食山间灌木的骡子，荒山野地里并不需要只能享用美味草料的紧张赛马。基本上，NIMF相当于第6章里讨论的气斗机的一个更为强大有效的进化版，是非常理想的勘探飞行器，因为它找到什么吃什么，用周遭现成的原料就能飞行。采用这种推进系统的火箭飞行器将令火星探测者们具有飞遍全球的能力。当他们在火星上跳来跳去的时候，飞船每次落地就能给自己重新填装燃料。NIMF弹道式给料机和喷气式飞机的示意图见插页。
NIMF的优点是操作模式多种多样。虽然比冲量比较低，但NIMF不需要携带返程推进剂，所以用它就可以走遍全球，即使最好的化学推进剂也望尘莫及。NIMF的另一个好处是，因为它自己生产推进剂，所以对基地能源系统的压力也远远小于化学系统。文前阐述过，化学火箭系统需要60吨甲烷/氧气，它们的生产过程需要令基地安装的100千瓦电力反应器工作123天。而NIMF对基地能源一无所求，也不需要占用基地的氢气或水供应。它对基地唯一的要求就是人员、保养和维修。在火星上使用NIMF的另一好处是它在全球地对地快速运输大量货物的独有能力。如果你需要20吨的硫化铜矿石，一架40吨载重的NIMF可以立刻飞到火星的另一面去帮你取回来。没有其他任何系统能有如此出色的表现。
你可能还记得，在第3章中，在火星直击任务蓝图发展之前的一段时期，我提议，火星载人架构应该以单次重型发射、用于进入火星转移轨道的NTR推进剂为基础，并使用NIMF在火星上跳跃并返回。后来我为了火星直击任务放弃了这个观点，因为我渐渐明白，NTR和NIMF所需要的技术对于初次火星探测任务来说太高深了。可能完成的任务是非常有吸引力的，但发展所需的时间很长，可能会因为方案可行性的问题而导致首次任务的延期。也就是说，NIMF技术为支持火星基地的发展提供了一系列非常有潜力的可能性，这一点依然是成立的。考虑到火星计划是不断发展的，花费些力气将NIMF飞行器纳入计划中是个明智的决定。在进入基地建设阶段几年后，它们就将整装待发，而基地与全火星能源之间的道路也就四通八达了。
开始殖民

第一批到达火星的宇航员们将在红色星球上待18个月，等待返程的首个最佳发射窗。但是，随着基地的发展和生活条件的改善，未来的一些宇航员可以选择在一年半任务的基础上延长他们在火星地表停留的时间，在火星待上4年、6年，甚至更久。基地的赞助者们也许会给这些人很好的物质奖赏。毕竟，基地的大部分开销都花在了把人们运来送去的成本上。基地运作的时间越长，就会有越多刺激因素让人们发展新形式的星际间运输，进一步降低物流成本。我们会看到，政府会这么做，或者也会向个体竞争者开放从地球到火星基地的货物运输，反正总会实现的。去往火星会越来越便宜，等人们去那儿定居了还会更便宜。随着越来越多的人去到火星并长期停留，基地的人口将达到城镇水平，并最终形成真正的城镇。
火星殖民开始了。

 

[Henry1976]

回复: 地球人类有史以来最震惊的访谈记录！

07年的时候bily meier的照片被发现造假的痕迹。其中有一幅飞龙的照片与杂志上的一样。飞碟也被发现是用原料桶盖子制作的模型。

http://forgetomori.com/2007/ufos/the-billy-meier-hoax-photographs/

当然这不代表一定是造假，但有必要提供全面的调查数据

【传奇人物】之4：比利·迈尔 Billy Meier——最具传奇的UFO接触者
清爽版：http://hi.baidu.com/localking001/blog/item/758a7eb1c8efd0c336d3caac.html

◇简介 Introduction

Billy Meier，几十年前一位豁达的断臂农夫，与昂宿星人接触，拍下了千余张(飞碟、地外星球、NASA宇宙飞船运作等)照片及录像带，这些照片、录像空前清晰，震撼人心，拍摄的飞碟金属质感极强。并写下数百万字论述，涵盖天文、考古、科学等各层面，而人们却只当他是疯子。




传记：《光年》浙江文艺出版社1998年出版，作者盖里•金德
PDF版下载：http://ishare.iask.sina.com.cn/f/8335175.html
[注：作者是一位善于研究的新闻记者，他耗用了三年时间研究Bill Meier(UFO史上最具传奇的人物)的案子，展现了所有的证据、详述以前专家的研究，并将此案与UFO现象的整个历史相结合。]

IMPORTANT NOTE: Billy Meier近年在网上流传的故事有一半(甚至以上)是伪造的，不是他本人去伪造，而是其它想混淆视听的人加入的。最早期(约1979年或以前)的资料比较可信，网上的近几十年的材料就不要花太多心思去看了。老实说没人再能判别真伪，只能说近年网上的八成都被人改／加入数据，听上去真的很像科幻小说的情节。大家看资料之余，也要用脑分析。

一些文章供初步了解Billy Meier(包含图片、视频)：

[1] 外星人接触者Billy Meier比利.麦耶及飞碟
http://tieba.baidu.com/club/6883547/p/3667970

[2] Billy Meier - UFO史上的一位传奇式的人物
http://tieba.baidu.com/club/6883547/p/4216280

[3] Billy Meier / 昴宿星人Pleadians (Seven sisters cluster七姐妹星团)
http://www.tinykylie.com/forum/viewthread.php?tid=2159&extra=page%3D1


[4] 几个研究Billy Meier有否伪造ufo照片的网站 (需翻墙)
http://www.tinykylie.com/forum/redirect.php?tid=3337&goto=lastpost

[5] Pleadian/Billy Meier/光子带Photon Belt 专区 (需翻墙)
http://www.tinykylie.com/forum/forumdisplay.php?fid=79

◇资源下载 Resources Download

内容详见各链接里的介绍，含大量UFO视频、图片等，特别推荐Case 3

[1] Billy Meier UFO Case (18.45 G)
http://www.torrentz.com/cf944412dd589b596a1ee56db77f34d3d3534021

[2] Billy Meier UFO Case 2 (19.99 G)
http://www.torrentz.com/ee3a6a01cb93b1b8072dd59cdaea51968aee761d

[3] Billy Meier UFO Case 3 (21.51 G)
http://www.torrentz.com/43e98b21832d252555b76a882c81042acef82cda

[4] Billy Meier UFO Case 4 (3.14 G)
http://www.torrentz.com/965ac0a422a4b34d6e72a5e708e8dddc80fc80fe

◇书籍 Books

Kinder, Gary. "Light Years: An Investigation into the Extraterrestrial Experiences of Eduard Meier" New York: The Atlantic Monthly Press, 1987.
PDF版下载: http://www.torrentz.com/43e98b21832d252555b76a882c81042acef82cda
《光年》浙江文艺出版社1998年出版，作者盖里•金德
PDF版下载：http://ishare.iask.sina.com.cn/f/8335175.html

◇UFO接触记录 Billy Meier - UFO Contact Notes

Billy Meier's Contacts: http://us.figu.org/portal/BillyMeier/HisContacts/tabid/169/Default.aspx

IMPORTANT NOTE: Full informational reliability on any given topic, quotation or event can only be had from a careful reading of the German-language Contact Reports. As of January 2010: 10 volumes (ca. 500 pages each, hardcover, DINA4) of Contact Notes are available (Plejadischplejarische Kontaktberichte, German only! )

[01] Contacts 1, 2
PDF DOWNLOAD: http://us.figu.org/portal/Documents/tabid/114/Default.aspx

[02] Contacts 3~9, 11~106 & 115
Message from the Pleiades: The Contact Notes of Eduard Billy Meier, Vol.1~4 (published 1988-1995, sections critical of religion & politics have often been expurgated)
PDF DOWNLOAD: http://www.torrentz.com/43e98b21832d252555b76a882c81042acef82cda

[03] Contacts 133~229
READ ONLINE: https://docs.google.com/View?id=dg9wd45_302f7xjks5h

[04] Contacts 233, 236, 238 (excerpts), 239, 248, and 260
READ ONLINE: https://docs.google.com/View?id=dg9wd45_302f7xjks5h

[05] Contacts 249, 251
PDF DOWNLOAD: http://us.figu.org/portal/Documents/tabid/114/Default.aspx

[06] Contacts 469, 471 (Excerpts): on King Arthur
PDF DOWNLOAD: http://us.figu.org/portal/Documents/tabid/114/Default.aspx

[07] Contact 476 (Excerpt): on the year 2012.
PDF DOWNLOAD: http://us.figu.org/portal/Documents/tabid/114/Default.aspx

[08] Osborn, Maurice. "The Essence of the Notes" (summaries of the contents of the first 76 contact reports)
READ ONLINE: http://www.futureofmankind.co.uk/Billy_Meier/The_Essence_of_the_Notes


[09] David E. Chance. "The Contact Reports of Billy Meier: a topical listing"
READ ONLINE: http://www25.brinkster.com/chancede/Cnotes.html

◇资源链接 Billy-Related Links

[01] FIGU http://www.figu.org (Established in 1975 and headquartered it at the Semjase Silver Star Center)

[02] FIGU http://us.figu.org (English version of FIGU)

[03] FIGU Froum：http://forum.figu.org/

[04] Billy Meier UFO Wiki http://futureofmankind.co.uk/ (The largest online resource of information)

[05] Michael Horn - Exploring the Billy Meier UFO Contacts http://www.theyfly.com/


[06] English Billy Meier Publisher http://www.steelmarkonline.com/ ( A lot of picture, good)

[07] Wikipedia: [Billy Meier] http://en.wikipedia.org/wiki/Billy_Meier

[08] Billy Meier Pleiadian Contacts http://www.crystalinks.com/billy_meier.html (Introduction of Billy)

[09] Billy Meier Contact Reports http://www.myspace.com/billymeiercontactreports (Translations)

[10] The Billy Meier Research Page http://www.myspace.com/billymeier (good page)

[11] http://semjase.net/ (much information about Semjase)

[12] http://billymeierufo.blogspot.com/ (a blog)

 

[HP0723]

回复: 地球人类有史以来最震惊的访谈记录！

先从《圣经》里的一段出埃及说起：

跟据《圣经》经书----出埃及记，(12.37)：

‘以色列人从兰塞起行、往疏割去．除了妇人孩子、步行的男人约有六十万’； 如此看来，这批男女老幼总人数至少有100万人之多，让我们来想一想：这么多人（百万人之众），再加上他们在旷野沙漠游荡40年的家当物资，怎么样可以一夜之间全部步行过红海？就算是今天以现代科技的运输工具帮助也很困难在一夜之间把这些100万人和家当全部度过红海，我们是否可以在想想，这100万人真的可以在旷野沙漠中游荡40年？书中记载的人数有没有夸大之嫌？ 40年是否真实？在旷野沙漠之中，100万人的饮水、卫生、食物、医疗怎样解决？

跟据迈尔书中昴宿星人提供的资料，事实真相是：

大约在公元前3500年，一颗巨型陨星 (毁灭者Destroyer) 回归，近距离与地球擦身而过，在全球引起不少天灾人祸，其中导至圣托里尼火山（Santorini Volcano）大爆发，2000米高的海啸由希腊，横过地中海，直扫埃及沿岸，甚至深入内陆造成巨大的破坏，瘟疫带来的死亡惨不忍睹。


而现代的考古学家也指出这个事件发生于约公元前1500年，然而，昴宿星人指出，因为人类历年来的核子试爆及应用，经已完全破坏了自然生态，令借以衡量测定年代的碳半衰期计算失去准确。

凡是用此方法测定为公元前1500年或以前的古文物，都会有1942年的失误。

这个自然生态遭人为破坏而引至的失误，对公元前1 - 1500年的古文物测定没有影响，对更远古的年份断定亦影响较轻微，只是，对公元前1500年以前几千年的历史顺序，就会引起一片混乱。

随着地球科学的不断研究发现，最终地球的科学家会发现到这个误差缺失，例如：核试会引至碳14的测定存在缺失，又引至臭氧层穿洞、微生物失衡、气候改变，地球自转速度改变…等等，都是源于人类的无知、狂妄及所作所为。

所以《圣经》记载的摩西年代应该是

1500 + 1942 = 3442，大约是公元前3500年。

这次横扫埃及的超级海啸、及其随后引发的瘟疫疫症，造成牲口及人口大量的死亡，使尼罗河河面到处是人畜浮尸，一片惨不忍睹的景象.......，圣托里尼火山大爆发之后，其火山灰引至类似核冬天的效应，火山灰铺天盖地，令日月无光，农作物失收，害虫为患，这次难忘的灾害经口耳相传到几千年之后，被后世写作《圣经》经书的作者引用为神的七次惩罚，协助希伯莱人离开埃及；其实，只是一次数千年一遇的大自然灾害现象。

摩西（Moses）他其实是一位埃及人，根本不是希伯莱人，生于大约公元前3500年，是个6尺4寸的大个子。

他的事迹，其实涉及两个外星集团的角力斗争，一个是善意的外星文明介入，另一个是野蛮的，就是那藏身在大金字塔底部，声名狼藉的Gizeh Intelligence。

想了解关于 Gizeh Intelligence 的信息，给一个链接：

http://www.angelfire.com/ut/branton/cosmo1.html

其实，在当时，不同的‘神’及其集团都在对立之中，摩西经历的是属于按今天的话属于第四类接触，在UFO 的强光照耀之下，那善良的外星人集团提供了十二道指引劝勉，人类能够自发地选择依从、自律及自勉。

1. 在造物(宇宙意识)以外不应有权势，神，偶像与圣人。
2. 尊敬造物之名，不应毁谤它。
3. 应视每一天皆为庆日并善用之。
4. 不应破坏与造物的亲切关系，包括不应通奸。
5. 应尊敬造物一如尊敬、重视及爱护自己父母一样。
6. 不应有邪恶的杀戮行为。
7. 不应抢劫及掠夺。
8. 不应对真理、造物及生命作假见证。
9. 永不应说假话。
10. 不应贪心觊觎世间财富及邻人的财产。
11. 不要诅咒真理。
12. 永不要将有关造物的指引及律法引进给不堪当的教派。

事实上，这事件后来被改写，变成了《圣经》里的神颁授十诫，本来是可以自决依从的，内容被窜改，变成了不遵守就要被罚下地狱的诫命（Commandments），从此，人类惨被控制、奴役、身不由己，生活在下地狱的恐惧之中，这，多少与摩西的所作所为有关。

至于为何要将劝勉给予这班所谓希伯莱人（Hebrews）呢？

原来，在古代，‘希伯莱’是流浪者、被放逐者的意思，这班希伯莱人无恶不作，坏事做尽，烧杀抢掠，强奸妇女无所不为，实则是为一群强盗流寇，手段阴险，本性狡诈，看中猎物后，常常以小恩小惠套进猎物，摸清猎物的所有家庭情况后，里应外合，一举夺财害命，许多过往商人因为轻信，与他们做朋友，然后与之痛饮，猎物饮醉后就会被杀害，财物与土地全数落进这帮希伯莱人之手，在100年之内，有上百万人惨被他们杀害，最可怕之处在于外界根本没有人知道这些事是什么人干的，因为希伯莱人他们有很强的族裔亲情，不会轻易泄露任何的信息到外界。

善意的外星人团体提供了十二道处世指引予希伯莱人，是希望他们能够离开堕落之途而纳于正轨；摩西于西乃山上接过十二道处世指引之后，在下山途中思前想后，结果决定将这珍贵的指引弃之；摩西意欲的是铁腕独裁统治，任何自由意志都不符合他的最佳利益，以迷信疑惑民众、以规条控制言行，以铁腕血腥手段处理异见者。

正因为摩西实施的专制、暴虐、暴政手段，这种行为也就竖立了不少敌人，他们都生活在恐惧、憎恨及吞声忍气之中；如此，摩西就亲手为自己的悲惨下场埋下了伏线。

在经书传说之中，摩西是率众于旷野沙漠之中游荡了40年之后善终于老年，而约书亚（Joshua）则在他死后奉神之名接掌领导地位。

然而，昴宿星人所描述的摩西的最后下场：

没有几年时间，摩西就被谋杀丧命的，而杀害他的人正是约书亚（Joshua）及其同谋。

摩西之所以被谋害，是有两个主要原因：

1. 约书亚要夺权：他要掌权操控带领希伯莱群众；也就是这个原因，约书亚在摩西死后宣称摩西奉神之旨意立他为继承者，亦即是可以奉天承运，名正言顺地全权号令群众。

2. 摩西的行为触犯众怒，为群众所憎恨：因为，他冷血无情地屠杀那些异见者、异教者、不相信神的人、怀疑他的话的人、制造麻烦的人。如此，众人对他恨得牙痒痒，要令摩西这暴虐的人在地面上消失，亦会是众望所归的事。



所以《圣经》里摩西带领犹太人的出埃及给法老王追杀、过红海、水淹法老王军队、天降玛纳、击石出水…. 等等精彩情节，历史上根本就没有发生过，全是经书写作者编入的虚构虚假情节，后人看了也就轻易相信这样给欺骗了许多人，一直到今天。

 

[我的梦想我的路]

回复: 地球人类有史以来最震惊的访谈记录！

就是一个大忽悠

 

[HP0723]

回复: 地球人类有史以来最震惊的访谈记录！

在看一位以色列考古学家，他的名字叫：Israel Finkelstein，他多年来在中东地区，用实地考古所得到的真实信息，指出《圣经》经书内的许多情节根本就没有发生过，或是一些发生的事件，根本就不在那个年代发生，而且就算有发生的事，内容都被《圣经》经书写作者明显经过刻意夸大及篡改，以达到他们需要控制的目的。

以色列考古学家: Israel Finkelstein

Israel Finkelstein 根据实地考察，发现许多的考古新发现，尤其是关于《圣经》经书的起源及创作，很多事实资料他写在这本书中，这本书的名称是《The Bible Unearthed》，书中的内容描述，与传统的《圣经》观念及传说完全不同，大异其趣，很多新的观点及考证发人深省，内容很精彩，当年这本书一发行出来，就在宗教界引起了广泛的争议，一直到今天。

感兴趣的可以上维基看看内容，网址：

http://en.wikipedia.org/wiki/The_Bible_Unearthed

 

[我的梦想我的路]

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好

 

[fetmhx]

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继续顶

 

[HP0723]

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转贴一个可能近百年能实现的计划，不知楼主怎么评价

有时间我来提供一些关于火星的最新资讯，包括火星最新的高清图片，你可以看到火星上面浩瀚的海洋，湖泊，河流.......，火星绝不是我们看到的一片荒凉，毫无生机的世界，NASA 为什么一直放出一些不着边际的火星照片，来让大家相信火星是一个荒凉的世界？这里探测器在火星上忙碌个不停，那里又一直向媒体放风，探测器没有发现到生命痕迹.........，上个月（一月份），“好奇号”拍摄到一张相片，被内部人员传出来，现在在 YOUTUBE 上搜索应该可以看到，很震惊的一张相片：火星人似乎从地下隧道出来，大家似乎站在岩石旁在休息，竟然可以看到有的人竟然是穿着短袖衬衣......

去年还有另一张相片显示，在探测器的摄像头现场景象突然出现一个太阳影子的人型影子在地上出现，这个人似乎站探测器边上正在观察这个人类探测器，影子无意中被摄像头拍摄下来。

 

[Henry1976]

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有时间我来提供一些关于火星的最新资讯，包括火星最新的高清图片，你可以看到火星上面的海洋，湖泊，河流.......，火星绝不是我们看到的一片荒凉，毫无生机的世界，NASA 为什么一直放出一些不着边际的火星照片，来让大家相信火星是一个荒凉的世界？这里探测器在火星上忙碌个不停，那里又一直向媒体放风，探测器没有发现到生命痕迹.........，上个月（一月份），“好奇号”拍摄到一张相片，被内部人员传出来，现在在 YOUTUBE 上搜索应该可以看到，很震惊的一张相片：火星人似乎从地下隧道出来，大家似乎站在岩石旁在休息，竟然可以看到有的人竟然是穿着短袖衬衣......

去年还有另一张相片显示，在探测器的摄像头现场景象突然出现一个太阳影子的人型影子在地上出现，这个人似乎站探测器边上正在观察这个人类探测器，影子无意中被摄像头拍摄下来。

期待。

不过这短袖衬衣也未免太神奇了，和地球人的穿着一样。究竟是想像还是事实？搜了一些报道，觉得证据都不充分。
NASA不愿公布真实信息的假设也很奇怪。为什么要隐瞒呢？怕人们接受不了，社会动乱？

 

[HP0723]

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这张照片目前在互联网上还没有出现，我先给它提供出来，看照片圆圈处，照片已经经过美国火星异常研究协会鉴定，100%真实相片。

看图中穿短袖衬衣的男子

 

[Henry1976]

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@HP0723

说实话，有点牵强，就是几个黑白点子嘛。期待更多发现。
哎，要不是有老婆孩子，真是想上火星瞅瞅。

 

[Henry1976]

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等老了也许就没什么顾虑了，但愿身体还行。