话又说回来,我们不需要把火星改造成自给自足的星球,而是要让地球和火星为了人类的福祉而相互依赖。火星作为边缘地带,不仅仅是一处科学前哨,还有可能激发人类精神的觉醒,这种精神的觉醒自文艺复兴以后就再也没有出现过,而文艺复兴本身就与探索时代非常类似。事实上,除了把火星作为边缘地带,没有其他选择。如果火星只有少数科学家和偶尔几个游客,某种程度上像南极那样,那么成本就太高了,无法维持下去。
人们常把地球与火星类比为旧世界与新世界,后者成为财富和自由的目的地。从1492年起,每过10年,新世界的财富和自由就变得越来越容易获得。从长远来看,火星可能会在太阳系中占据一个独特位置,成为一个完全适合居住的世界,位于地球母亲和远不那么适宜居住但在经济和科学上都很有吸引力的小行星带和外行星之间。火星还将成为地球与分散的小行星岛屿之间的补给中心。让我们把类比延伸一下。这些更偏远的地方就像西印度群岛,它通过美洲向欧洲提供资源。从短期来看,火星可能拥有对地球有直接经济利益的宝贵资源。[44]
一开始的贸易肯定是单边的。火星的出口可能包括贵金属,如黄金、铂金、稀土或稀有宝石。还有一种是聚变燃料氘——氢的一种同位素,火星上的储量是地球上的8倍。我讲过开发月球和小行星,火星的资源可能与它们有所不同。此外,月球上氦-3(另一种潜在的核聚变燃料)的浓度和分布范围基本上是未知的,而火星上氘的含量则要确定得多,是833ppm。
但采矿具有很大的投机性。地质学家需要在火星上找到一处母矿,即一处大型而且方便开采的金矿或类似的有价值的矿藏。然后,只有制定了允许获利的《外层空间条约》,资助勘探探险的国家才可以出售采矿权,然后才是投资机器和工人开采资源。采矿这类工作主要由机器人完成,但仍然需要人类。但它似乎很难与地球或月球采矿业竞争。以黄金为例,每盎司黄金约2000美元,或每吨约6000万美元。将1吨黄金从火星发送到地球可能要花费1000万美元,所以你会净赚5000万美元。但建造一座矿山的前期成本可能高达100亿美元。这意味着你需要卖出200吨黄金才能收支平衡。世界上最大金矿的黄金储量在1000吨左右,而每年的销售量只有10吨到20吨。要与大公司竞争,又不压低黄金价格,你必须经营10~20年才能收回成本。对高风险投资来说,等待的时间太长了。
盈利能力取决于从火星获取材料的价格。有两种聪明的方法来降低原材料获取成本。第一种办法是先用火箭“料斗”将原材料运到火星的卫星火卫一上。火卫一是一块直径只有22千米近乎球形的岩石,距离火星6000千米,似乎是一颗偏离轨道的小行星。相比之下,月球距离地球40万千米,太远,所以不能采用这种方式。然后,可以在低引力的火卫一上用质量驱动器或电磁弹射器将货物抛向地球。货物可能需要一段时间才能到达地球,但只要是正常发货就不需要那么快。第二种办法是太空电梯。出于安全方面的考虑,这一方案在地球上不现实,即使缆绳足够坚固,但在火星上却是非常可行的。火星的静止轨道点比地球静止轨道点距离地表近得多,前者是1.7万千米,而后者是3.6万千米。再加上火星的引力只有地球的38%,这意味着缆绳的抗拉强度可以小一点,总长度也更短一点。因此,我们并不一定需要奇异的碳纳米管,而只需要一种可以用现有技术大规模生产的高强度材料,比如柴隆纤维(M5),或者可能是凯夫拉纤维。同样,第3章描述的天钩和太空系绳系统,在火星上也比在地球上更容易建造。这只是一个投资问题。随着越来越多的货物和人需要抵达火星或从火星上运走,这些工具会变得更加实用。
祖布林还提到了一种来自火星的高价值商品,那就是知识产权。祖布林的预测是,火星上的拓荒环境将迫使定居者成为发明家,创造出在地球上也很实用的工具和技术,并提高效率。距离是这里的关键因素。距离文明社会更近的任何定居点,比如月球或南极,都不会迫使定居者进行创新。
祖布林称其为美国佬的创造力,即面对挑战时自力更生和发明创造的能力,是他的经典著作《赶往火星》和2019年出版的《赶往太空》(The Case for Space)两本书中的关键要素。不过,我认为这是过度营销,而且是基于西方的偏见。我们不能假设火星将成为造就美国佬创造力的美国边缘地带,而不是人类在最近几个世纪所面临的其他几十个边缘地带,例如澳大利亚和加拿大。首先,美洲大陆上居住的居民数千年来都有着自己独特的创造力,只是没有专利意识。边缘地带本身并不能培养出有专利意识的人。此外,在加拿大定居的是与前往美国殖民地的同样的欧洲移民,但如今这些国家的文化大不相同。原因可能是,美国的边缘地带是可以被驯服的,这赋予了美国人坚韧、自信、无畏的特性,创造出了像“美国佬的创造力”这样的词汇;而在加拿大,天气实在太冷了,根本无暇顾及征服边缘地带。当然,比起美国边缘地带,火星更像遥远的加拿大北部边缘地带——它本身并不像南美的丛林或澳大利亚的沙漠那样令人生畏。所谓的美国佬的创造力的种子也可能不会在这颗红色星球上生长。因此,人们不得不思考火星上的专利值多少钱,才能证明在火星上投资和建立定居点具有合理性。
总而言之,在火星上赚钱远非一件确定的事情。老实说,这可能会在很长一段时间内阻碍人们在火星上建立定居点。这段时间不是数百年也得数十年。