火星是一个很非常遥远的地方，为了让一个殖民地在远离地球的支持下运行，必须仔细考虑。包括需要多少人才能成功。

一项新的研究表明，定居者的最低人数为110人。

其实，去火星之前，有一个必须解决的问题，那就是能源。

太阳能，还是核能？

前往火星开垦荒地，少不了得利用当地资源发电，最近研究人员分析了2种不同发电方法，总体结论指出越靠近赤地道区，太阳能发电优于核能；越靠近两极，反过来变核能发电优于太阳能，但考量运输成本及最佳栖息地选址，太阳能多方面都超越核能。

根据美国科学家的一项新分析，目前最新的太阳能电池技术拥有的高效率、重量轻和灵活性，这意味着光伏发电可以提供火星长期任务甚至永久定居所需的所有电力。

不过，大多数科学家和工程师都认为，核能是最好的选择，很大程度上是因为它的可靠性和全天候运行，在过去十年中，小型千功率核裂变反应堆已经非常安全，技术也已经非常成熟，现在核能已经安全、高效和丰富的能源，是未来机器人和人类太空探索的关键。

另一方面，太阳能产生的的电力必须储存起来供夜间使用，在火星上黑夜的持续时间与在地球上的大致相同。但是火星上，无处不在的火星细沉会降低太阳能电池板的发电量，虽然说未来火星宇航员可以清除太阳能电池板上的灰尘，但是火星宇航员在火星的工作非常重要，不能浪费时间做这些工作。2019年，美国宇航局的机遇号火星车在火星上遭遇大规模沙尘暴后停止工作，该探测器由太阳能电池板供电。

若认真考虑未来人类在火星地表建盖基地生活的景象，多数科学家与工程师都认为核能发电是最好选择，很大原因是核能发电稳定。相比之下，太阳能属于间歇性能源，必须在白天收集能量以备夜间用电需求，还要面对火星灰尘覆盖在太阳能板上降低发电量的挑战，比如由太阳能提供动力的NASA机遇号火星车，便因火星大规模沙尘暴阻隔阳光进入低电量休眠状态，最后中断与地球的通信，再也无法工作，声明退役。

再者，过去10年Kilopower小型核分裂反应炉已被NASA认可为安全且高效的技术，是未来探测器与人类全面探索火星的关键，因此若想在火星打造大型基地，科学界倾向依赖核能。

然而所有材料都需以每磅数十万美元的成本从地球运送到火星，根据发布在《Frontiers in Astronomy and Space Sciences》期刊的新论文，加州大学伯克利分校团队认为若考虑有效载荷重量与效率，事实上火星表面近一半定居点只要靠太阳能发电便绰绰有余；能量存储方面，可以先取多余的电将水分子分解成氢和氧气储藏起来，等夜间或沙尘暴期间来临，再用燃料电池将这些气体转换回电能与水。

团队表示，图上火星黄色地区发电方式太阳能优于核能、橘色地区则核能优于太阳能。

当然，若牵扯到超过6名宇航员且需居住超过480天的火星任务，情况便有所不同，对太阳能来说需要更大的发电系统与储能系统，可能使太阳能处于劣势。

团队总结，太阳能适合像毅力号火星车着陆的耶泽罗撞击坑地区，核能则适合维京2号火星车着陆的乌托邦平原。

这项研究为火星殖民提供了一个新的视角，并为决定在规划前往其他行星或卫星的载人任务时部署哪些其他技术提供了一个路线图。

第三种选择

其实，除了太阳能和核能，还有一个关键技术，就是是生物制造设施的电力，这些设施利用基因工程微生物生产食品、火箭燃料、塑料材料和化学品，包括药品。该领域科学家发现，如果不知道不知道任务的具体时间，就不可能评估许多生物制造工艺的实用性。因此，他们着手创建一个计算机化的模型，来描述各种供电场景和可能的电力需求，比如栖息地维护（包括温度和压力控制）、农业肥料生产、返回地球的火箭推进剂甲烷生产，以及制造备件的生物塑料生产等等等等很多项目。

与千功率核系统相对的是光伏系统，它有三种储能选择：电池和两种不同的太阳能制氢技术——电解法和光电化学电池法。在后一种情况下，氢气会被加压并储存起来，以便在太阳能电池板不工作时，在燃料电池中产生电力。事实证明，目前来说在地球近一半的表面上，每千克光伏发电比核能更具成本效益。

小结

总的来说，太阳能、核能、生物质能，各有各的优缺点，有朝一日，如果真的能上火星居住，应该是各种不同的能源一起“上”。大家是怎么想的呢？欢迎在下方评论区留言！

来源：十轮网，宇宙与科学，cnBeta