灾难来临人类将如何移民外太空

怎样离开地球？

怎样离开地球？

在太空进行殖民的第一个挑战是人类如何摆脱地球引力，罗伯特-海因莱因(Robert Heinlein)说：“如果你乘载宇宙飞船进入太空，很有可能会中途停滞在某处。航天飞机完成一次飞行需要4.5亿美元，现今发送无人载荷进入太空的成本依然很高，大约每磅需要12000美元，同时在起飞后100公里的飞行阶段所需燃料的成本更高。”

为了清除太空飞行的内部障碍，工程师曾设想了一些无火箭发射系统。在冷战高峰时期，美国海军高海拔研究计划的其中一个项目是分析使用巨大加农炮发射载荷进入太空的可行性。物理学家德里克-蒂德曼(Derek Tidman)设想使用一种叫做“环膛炮”的超大离心机来旋转物体，直至其周转速度摆脱地球引力。同时，一些工程师计划建造“太空电梯”，它向天空延伸62000英里长的电缆，像一个旋转套索，通过向心力牵引。2000年，美国宇航局先进概念学会授予布拉德-爱德华兹(Brad Edwards)57万美元的奖金，他负责研究如何建造太空电梯，据称，这种太空电梯的成本不超过140亿美元，一旦未来纳米技术实现更轻薄、更坚硬的管材，有望使太空电梯的成本更低。

其它创新性方法则是尽可能减少载荷重量，使太空飞行变得更加切实可行。一家名为“太空制造”的公司声称，计划建造了一个巨型3D打印机，虽然该公司未解释这种超级打印机如何在太空零重力环境下运行，但提出富有创新意义的策略——转换从地球装载的原料或者将太空垃圾进行再循环装载入人造卫星或者宇宙飞船。未来突破性纳米科技或许能进一步促进其发展。

一旦离开近地轨道，我们将规划如何借助某种特殊物质实现史诗般太空之旅，而非采用传统的化学火箭。2010年11月，美国宇航局前任宇航员弗兰克林-钱-迪亚兹(Franklin Chang Díaz)最新研制一种采用机载离子发动机驱动的火箭，他估计可将之前地球至火星太空之旅的60天行程大大缩短。一种新型日本探测器采用46英尺宽的太空帆作为驱动，它由0.0075毫米厚镀铝塑料板制成，由太阳光量子的压力推进，2010年12月这种太阳帆飞行器飞越金星上空。

美国国家太空学会的马克-霍普金斯(Mark Hopkins)表示，自我复制型纳米机器人未来可发送至小行星上，它们能够钻透小行星表面并开始采矿，或者它们可以穿梭于卫星和遥远行星之间，它们能够自我复制，适时地形成一个完整的工业文明等待未来宇航员的到来。

华盛顿州大学天体生物学家迪克-舒尔茨-马库彻(Dirk Schulze-Makuch)称，未来20年，人类将在火星建立永久性生活基地。但不得不承认建造成本是非常巨大的。他强调指出，火星人类基地将确保人类能够生存，并鼓励越来越多的人们来到火星建立家园。