看完标题，你绝对会想：“‘硅谷钢铁侠’Elon Musk 这是又要开始“吹牛”了么？”

　　根据 The Verge 报道，下周二 9 月 27 号， Elon Musk 就将解释一个大家疑惑了很久的问题： 他究竟打算在接下来几十年内如何实现其殖民火星的计划？这也是他坚持了非常多年，并且一直为之努力的目标，但从未描述其中的细节。

　　所以，这究竟是 Elon Musk 日常刷屏系列，或是一个真正会改变人类的伟大计划？

　　为什么殖民火星？

　　图片来自 Earthspacecircle

　　地球作为目前人类已知唯一存在生命体的星球，孕育出了人类这样拥有智慧的高等生物。这也与地球本身所具有的一系列特性直接相关：有一颗提供能量的太阳、与太阳保持适当的距离、引力大小合适、有月球作为卫星、会自转等等。而且人类至今仍未能够找到一颗与之相近的、适合人类直接迁移居住的星球。

　　总而言之，这颗蓝色星球既是人类的起源之地，同样也是人类目前生存下去的最重要依仗。

　　但即便人类能够现在就找到“第二个地球”，还需要面对另外一个问题——“宇宙飞行”。由于火箭运载能力、宇宙飞行路径等一系列原因，从一个星球到另外一个星球往往要花非常长的时间。

　　图片来自 Appledaily

　　最终的结果是，人类不得不优先考虑在邻近的星球中寻找一个人类能够利用科技手段改造、适应的生存环境。就目前来说，最佳目标就是火星。

　　具体的条件分析可以在 Wikipedia 中找到，atv，而人类本身也对“殖民火星”做了相当多的探索，各种探测器、无人车都在尝试为人类扫清登录火星的障碍。而多次探索也让人类对火星有了非常多的了解，去年 9 月甚至找到了“火星曾经存在液态水”的强力证据。

　　但这些成果实际上距离人类在火星上成功殖民仍有相当距离。因为殖民的最终定义是“人类能够长久在火星上生存”。其中最重要是“摆脱”对地球的依赖。

　　所以人类殖民几乎必然的分成几个阶段：“人类登录火星—火星长期居住—摆脱对地球的物资依赖”。

　　殖民火星，需要解决什么问题？

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　　目前来看，重中之重依旧是运载能力，也是 SpaceX 一直努力的方向。

　　因为火星虽然能够让人类居住，但是依旧停留在“勉强”能住的程度上。如何解决宇航员前往火星的生存问题？如何解决宇航员在火星表面住所的问题？如何利用火星的资源？这一系列问题依旧反映出人类对地球环境的依赖。

　　在人类在火星表面掌握这一系列问题的答案之前，人类只能继续依靠来自地球的资源，并且需求量相当大。这也就对“地球到火星”的运载能力产生了非常大的挑战。

　　虽然火星距离地球在天文距离上来看已经非常近，但是因为地球和火星各自公转速度不同的原因，依然存在经济性最佳的发射“窗口期”。同时，由于单个火箭尺寸始终存在相对的极限，单次的运载能力并不能无限放大。

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　　最终我们只有一个解决方案：用火箭的发射次数，替换掉单次火箭的负载能力。这种方案早在美国进行登月计划之初，atv，就已经由“火箭之父”德国人冯·布劳恩提出。

　　当然，这些分次发射的火箭也不一定需要“单独”前往火星。而是像电影《火星救援》中那样，先行在近地轨道中建立一个空间站，当物资累计到一定程度之后一次性前往火星。

　　多次发射的问题自然是成本，而能够回收第一级火箭的 Space X 自然最有优势。根据之前的报道，SpaceX 能够回收这个特性最高甚至能够将火箭发射成本降低 70-80%。这也意味着在同样预算下，你能够将 4-5 倍物资搬运到太空之中。

　　但这也不妨碍火箭“往大了做”，以人类历史上制造的最大火箭飞行器（1967-1972）——土星 5 号为例，其近地运载能力为 119 吨、月心轨道运载能力为 45 吨。据此估计，火星的运载能力进一步缩水之后也只能接近 40 吨（好在宇宙飞行只有改变姿态的时候比较消耗燃料）。

　　图片来自 Marsforthemany