如果地球是一个国家，军费都用在航天，多久能殖民火星？
如果地球真的变成了一个统一的国家，并且把所有的军事开支都投入到航天事业中，那么殖民火星的速度将会是一个极其激动人心的猜想。这可不是简单地“把钱砸过去”就能立刻实现的，它涉及到一系列复杂的技术、工程、资源以及人类的智慧和决心。
咱们先捋一捋，把“军费”换成“航天总开支”。地球作为一个统一的国家，意味着我们可以调动全球的资源、人才和工业能力，不再受制于国家间的竞争和利益分割。这简直就是为一项宏伟的太空事业量身定做的最优配置。
第一步：建立一个超级航天工业基地
首先，我们需要一个强大的、全球性的航天工业体系。这意味着：
全球制造中心： 把全世界最顶尖的制造技术、设备和劳动力整合起来。全球的钢铁厂、汽车厂、电子厂、精密机械厂，甚至那些原本生产军工产品的工厂，都可以转型为航天制造单位。想象一下，从设计图纸到火箭引擎，从生命维持系统到居住舱，全部都能在全球范围内高效生产。
超级科研机构： 汇聚全球最聪明的科学家和工程师。他们不再分散在各个国家的研究院所，而是集中在一个庞大的、协同工作的网络中。基础物理、材料科学、生命科学、人工智能、自动化控制……所有与航天相关的学科都会获得前所未有的重视和资金支持。
能源与资源调配： 统一管理全球的能源和稀有资源。例如，锂、钴、镍这些电池关键材料，还有用于火箭推进剂的氢、氧、甲烷，以及建设火星基地的各种稀土和金属，都能被高效、有计划地开采和利用。
第二步：技术突破与工程实践
有了强大的基础，接下来就是攻克殖民火星所需的关键技术：
1. 巨型运载火箭： 要把大量物资和人员送往火星，我们需要比现在任何火箭都强大得多的“太空卡车”。如果把所有军费都用于航天，我们可以集中力量研发可重复使用、载荷能力超强的巨型火箭。这可能不是我们现在熟悉的“土星五号”或者“SLS”那种级别的，而是能够一次性运输数千吨载荷，甚至能够实现载人火星往返的“超级重型运载系统”。我们可能会看到几个并行的、互相竞争但目标一致的火箭研发项目，最终催生出革命性的技术。
2. 深空载人系统： 载人去火星，路途遥远，需要考虑生命维持、辐射防护、心理健康等一系列问题。
生命维持： 封闭的生态循环系统，能够高效地回收空气、水和废物，并生产食物。这可能需要结合生物技术、水培、合成食品等多种手段。
辐射防护： 太空中的宇宙射线对人体有害。我们需要能够提供有效屏蔽的材料和设计，甚至可能需要开发能够主动抵御辐射的技术。
长期太空旅行心理学： 解决长期密闭环境下的宇航员心理健康问题，也需要专门的研究和支持系统。
3. 火星着陆与上升技术： 火星大气层比地球稀薄得多，这给着陆带来了挑战。我们需要开发更先进的着陆系统，能够平稳、安全地将大型载荷和人员送达火星表面。同时，还需要能从火星表面起飞返回地球的上升器。
4. 火星基地建设技术：
就地资源利用（ISRU）： 这是殖民火星的关键。我们将集中研究如何利用火星上的水冰、二氧化碳、土壤来生产氧气、水、燃料、建筑材料。例如，利用火星大气中的二氧化碳和从地下挖出的水冰合成甲烷和氧气（用于火箭燃料），或者利用火星土壤作为建筑材料（3D打印居住舱）。
自动化与机器人： 在人类到达之前，大量的建造、勘探和资源开采工作将由高度智能化的机器人完成。我们可以部署大批机器人大军，它们能够自主规划、执行任务，并协同工作。
能源系统： 需要可靠的火星能源解决方案，比如大型太阳能发电阵列、核裂变反应堆，甚至可能是在火星表面部署小型可控核聚变装置（虽然这个技术还在实验室阶段，但全球统一的巨大投入可能会加速其成熟）。
5. 生命支持与生态系统： 最终目标是建立一个能够长期维持人类生存的火星基地，甚至未来实现火星地球化（Terraforming），这需要对火星环境进行改造，创造一个类似地球的宜居环境。这包括改变火星大气成分、提升温度、制造磁场等。
时间线的粗略推测
如果地球真的能统一并集中所有“军费”来推进航天事业，并且我们假设这些“军费”是一个非常庞大且持续的数额（比如全球GDP的10%20%专门用于航天，这将会是一个天文数字），那么时间线可能会比我们现在预期的要快得多。
第一阶段：技术准备与无人探索（510年）
集中全球顶尖力量，解决基础技术瓶颈，比如超巨型火箭的研发和测试。
同时，会加速对火星的无人探测，绘制更详细的地图，勘探资源分布，测试关键的ISRU技术。
大量的机器人和自动化设备会提前部署到火星，进行基础建设和资源勘探。
第二阶段：货运先行与基地初步建立（1015年）
第一代超巨型火箭投入使用，开始向火星运送大量的设备、物资、预制件和燃料。
机器人团队在火星上按照预设计划，开始建造初步的基地结构，比如居住舱、能源站、通信站、ISRU设施。
可能会有小规模的、高度专业化的测试团队（比如工程师、地质学家）乘坐货运飞船登陆火星，进行短暂的考察和设备维护。
第三阶段：载人登陆与初期殖民（1525年）
随着火星基地基础设施的初步完善，首批载人火星任务将启动。第一批宇航员将是经过严格选拔和训练的先驱者，他们将负责基地运营、科学研究以及进一步的基地扩张。
我们会看到多个小型、相互独立的居住单元连接在一起，形成一个能够支持数十甚至上百人的小型殖民地。
ISRU技术将得到大规模应用，逐步实现部分自给自足，例如生产氧气、水和部分燃料。
第四阶段：基地扩张与初步自给自足（2540年）
殖民地规模逐渐扩大，更多的人员和设备被运送过去。
火星上的能源系统、生命维持系统、食物生产系统将得到升级和优化，实现更高程度的自给自足。
可能会开始尝试一些小规模的火星环境改造实验，为未来的地球化做准备。
届时，火星上可能已经有了数千人的永久居民，形成一个初步的、能够独立运转的火星社会。
所以，如果地球真的能统一行动，把所有“军费”都投入到航天，并且我们是认真的，那么从技术准备到实现一个能够维持数千人、具备初步自给自足能力的殖民地，大约需要20到30年的时间。
当然，这只是一个基于现有科学认知和对“全球统一投入”的合理推测。任何一项宏伟的计划都可能遇到意想不到的技术难题、资源限制或者“黑天鹅”事件。但可以肯定的是，当全人类拧成一股绳，专注于一个共同的目标时，我们能爆发出的能量是难以想象的。殖民火星，这个曾经只存在于科幻小说中的梦想，或许真的有可能在相对“快速”的时间内变成现实。这种集聚全人类智慧和资源的努力，本身就比以往任何一次太空探索都更具划时代的意义。
咱们先捋一捋，把“军费”换成“航天总开支”。地球作为一个统一的国家，意味着我们可以调动全球的资源、人才和工业能力，不再受制于国家间的竞争和利益分割。这简直就是为一项宏伟的太空事业量身定做的最优配置。
第一步：建立一个超级航天工业基地
首先，我们需要一个强大的、全球性的航天工业体系。这意味着：
全球制造中心： 把全世界最顶尖的制造技术、设备和劳动力整合起来。全球的钢铁厂、汽车厂、电子厂、精密机械厂，甚至那些原本生产军工产品的工厂，都可以转型为航天制造单位。想象一下，从设计图纸到火箭引擎，从生命维持系统到居住舱，全部都能在全球范围内高效生产。
超级科研机构： 汇聚全球最聪明的科学家和工程师。他们不再分散在各个国家的研究院所，而是集中在一个庞大的、协同工作的网络中。基础物理、材料科学、生命科学、人工智能、自动化控制……所有与航天相关的学科都会获得前所未有的重视和资金支持。
能源与资源调配： 统一管理全球的能源和稀有资源。例如，锂、钴、镍这些电池关键材料，还有用于火箭推进剂的氢、氧、甲烷，以及建设火星基地的各种稀土和金属，都能被高效、有计划地开采和利用。
第二步：技术突破与工程实践
有了强大的基础，接下来就是攻克殖民火星所需的关键技术：
1. 巨型运载火箭： 要把大量物资和人员送往火星，我们需要比现在任何火箭都强大得多的“太空卡车”。如果把所有军费都用于航天，我们可以集中力量研发可重复使用、载荷能力超强的巨型火箭。这可能不是我们现在熟悉的“土星五号”或者“SLS”那种级别的，而是能够一次性运输数千吨载荷，甚至能够实现载人火星往返的“超级重型运载系统”。我们可能会看到几个并行的、互相竞争但目标一致的火箭研发项目，最终催生出革命性的技术。
2. 深空载人系统： 载人去火星，路途遥远，需要考虑生命维持、辐射防护、心理健康等一系列问题。
生命维持： 封闭的生态循环系统，能够高效地回收空气、水和废物，并生产食物。这可能需要结合生物技术、水培、合成食品等多种手段。
辐射防护： 太空中的宇宙射线对人体有害。我们需要能够提供有效屏蔽的材料和设计，甚至可能需要开发能够主动抵御辐射的技术。
长期太空旅行心理学： 解决长期密闭环境下的宇航员心理健康问题，也需要专门的研究和支持系统。
3. 火星着陆与上升技术： 火星大气层比地球稀薄得多，这给着陆带来了挑战。我们需要开发更先进的着陆系统，能够平稳、安全地将大型载荷和人员送达火星表面。同时，还需要能从火星表面起飞返回地球的上升器。
4. 火星基地建设技术：
就地资源利用（ISRU）： 这是殖民火星的关键。我们将集中研究如何利用火星上的水冰、二氧化碳、土壤来生产氧气、水、燃料、建筑材料。例如，利用火星大气中的二氧化碳和从地下挖出的水冰合成甲烷和氧气（用于火箭燃料），或者利用火星土壤作为建筑材料（3D打印居住舱）。
自动化与机器人： 在人类到达之前，大量的建造、勘探和资源开采工作将由高度智能化的机器人完成。我们可以部署大批机器人大军，它们能够自主规划、执行任务，并协同工作。
能源系统： 需要可靠的火星能源解决方案，比如大型太阳能发电阵列、核裂变反应堆，甚至可能是在火星表面部署小型可控核聚变装置（虽然这个技术还在实验室阶段，但全球统一的巨大投入可能会加速其成熟）。
5. 生命支持与生态系统： 最终目标是建立一个能够长期维持人类生存的火星基地，甚至未来实现火星地球化（Terraforming），这需要对火星环境进行改造，创造一个类似地球的宜居环境。这包括改变火星大气成分、提升温度、制造磁场等。
时间线的粗略推测
如果地球真的能统一并集中所有“军费”来推进航天事业，并且我们假设这些“军费”是一个非常庞大且持续的数额（比如全球GDP的10%20%专门用于航天，这将会是一个天文数字），那么时间线可能会比我们现在预期的要快得多。
第一阶段：技术准备与无人探索（510年）
集中全球顶尖力量，解决基础技术瓶颈，比如超巨型火箭的研发和测试。
同时，会加速对火星的无人探测，绘制更详细的地图，勘探资源分布，测试关键的ISRU技术。
大量的机器人和自动化设备会提前部署到火星，进行基础建设和资源勘探。
第二阶段：货运先行与基地初步建立（1015年）
第一代超巨型火箭投入使用，开始向火星运送大量的设备、物资、预制件和燃料。
机器人团队在火星上按照预设计划，开始建造初步的基地结构，比如居住舱、能源站、通信站、ISRU设施。
可能会有小规模的、高度专业化的测试团队（比如工程师、地质学家）乘坐货运飞船登陆火星，进行短暂的考察和设备维护。
第三阶段：载人登陆与初期殖民（1525年）
随着火星基地基础设施的初步完善，首批载人火星任务将启动。第一批宇航员将是经过严格选拔和训练的先驱者，他们将负责基地运营、科学研究以及进一步的基地扩张。
我们会看到多个小型、相互独立的居住单元连接在一起，形成一个能够支持数十甚至上百人的小型殖民地。
ISRU技术将得到大规模应用，逐步实现部分自给自足，例如生产氧气、水和部分燃料。
第四阶段：基地扩张与初步自给自足（2540年）
殖民地规模逐渐扩大，更多的人员和设备被运送过去。
火星上的能源系统、生命维持系统、食物生产系统将得到升级和优化，实现更高程度的自给自足。
可能会开始尝试一些小规模的火星环境改造实验，为未来的地球化做准备。
届时，火星上可能已经有了数千人的永久居民，形成一个初步的、能够独立运转的火星社会。
所以，如果地球真的能统一行动，把所有“军费”都投入到航天，并且我们是认真的，那么从技术准备到实现一个能够维持数千人、具备初步自给自足能力的殖民地，大约需要20到30年的时间。
当然，这只是一个基于现有科学认知和对“全球统一投入”的合理推测。任何一项宏伟的计划都可能遇到意想不到的技术难题、资源限制或者“黑天鹅”事件。但可以肯定的是，当全人类拧成一股绳，专注于一个共同的目标时，我们能爆发出的能量是难以想象的。殖民火星，这个曾经只存在于科幻小说中的梦想，或许真的有可能在相对“快速”的时间内变成现实。这种集聚全人类智慧和资源的努力，本身就比以往任何一次太空探索都更具划时代的意义。
网友意见
恰恰相反，人类内部矛盾极为尖锐的冷战时期，人类对探索外太空的热情是前所未有的高涨，矛盾没有那么尖锐的时候都不愿意花那么多钱上太空了。
上个世纪的历史发展大同小异的话，“在火星上住几个人”是二十世纪八十年代的技术就可能做到的，核推进火箭可以支持庞大、厚重的抗辐射外壳与离心设备。但这样送几个人过去的价值存疑。
- 在可预见的未来，住在火星上的人们不得不一直生活在采用人工光源的地下设施或厚重掩体里，整月不见天日，最大限度控制外出时间。长期生活在封闭环境将导致其它健康问题：精神沮丧，视力减退，高血压，缺乏外界刺激引起的反应迟钝和注意力涣散。
- 火星基地和空间站一样缺乏微生物多样性，对维持人体微生物菌落平衡也有害。
“将火星环境改造为人可以不借助装备在室外活动”在没有技术奇点的情况下至少需要三百年，可能需要三万年，而且没什么必要。现实中，人类很可能永远都不需要在火星上大量居住。
即便考虑改造人类的生物学身体，将军费的主体用在基础科学和计算机，大概比用在航天更有效。
以下截图引自《巫师、外星人和星舰》：
可以看到，相当乐观的学者认为改造火星要花超过300年、或许长达30000年的时间，1E25~1E26焦耳的能量，这能量约为现在每年全球能耗的10万~100万倍。即使改造火星只要1000年时间且发电成本变成现在的千分之一，从现在开始需要每年投资2020年不变价1000亿美元、连续投资一千年（在年通货膨胀约3%的情况下会成为天文数字，你这所谓“一个国家”的政权抑或任何投资它的企业都不一定能存在到它完成）。“军费都用在航天”未必起什么作用。
火星的价值更多地体现在火卫一、火卫二上，利用它们建设天钩乃至太空电梯都不需要超越现在的技术和材料，可以从火卫二将冰、铁、碳等对太空开发来说需求量大的资源用很小的速度改变量抛射到内太阳系任何地点，以及前往小行星带和土星圈。这可以作为地球文明在整个太阳系扩展的基石。在动量交换绳系统完成后，运输物资和旅游就会变得便宜且快捷许多，水星反射镜戴森云之类伟大工程都可以借此开工。在人类今后几千年的发展愿景里，火星圈有其价值，但这和在火星上住人压根没有关系。
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