如今,中国即将在低地球轨道 (LEO) 建造自己的空间实验室,这可能是几年后唯一的轨道实验室。2020 年夏天,中国启动了一项雄心勃勃的火星探测任务,这可能有助于它在探索这颗红色星球方面赶上其他大国。中国在月球探索方面也取得了快速进展。2019 年 1 月,北京实现了“世界第一”,将月球车降落在月球背面;2020 年 12 月,中国成功完成了一项极其精细的任务,回收了月球样本并将其带回地球。中国计划在 2030 年前建立月球基地。在离地球更近的低地球轨道上,中国有几个太空互联网星座项目,尽管还处于相对早期的阶段。因此,中国不再是一个局外人,而是包括美国在内的太空大国的真正挑战者,尽管它在技术和手段方面,无论是数量还是质量,仍然落后。
经济在稳定人类时代方面发挥了重要作用,因此,无论是通过研究社会环境发展(Polasky 等人,2019 年)还是逃避平等特权模式,都可以成为他们扩大可持续殖民的途径。如今,私人航天机构正在合作实现新的突破,这些突破曾经被认为是投机性的,因此,无论是可重复使用的火箭的开发还是太空旅行的愿景(Yazıcı & Tiwari,2021 年)。现在,正是这些像 SpaceX 这样的私营公司正在与国家机构合作,雄心勃勃地将人类送上火星。凭借其商业模式,人类正在寻求其长期目标,即在其他天体上维持它们并获得良好的投资回报。几个太空组织已经创建了几份预算表,以确保人类殖民太空的努力。例如,NASA 希望通过 Artemis 任务,通过建造月球门户为火星铺平道路(NASA 月球探索计划概述,2020 年)。人类定居计划将有助于解答有关人类生存的问题,并通过在天体(即月球背面)上建立望远镜来探测大爆炸的指纹(Siegel,2018 年)。本文将对人类在太空和地球上的定居进行简要研究,第一部分专门介绍社会内部发展的经济配置的历史预览。第二部分总结了定居和科学探索的投资方法。本文的最后一部分介绍了定居模式的类型,并简要介绍了人类在不久的将来将通过国际合作实施的 Artemis 计划。
尽管奖金 4,000 万美元的 Google Lunar X-Prize 未能于 2018 年将私人资助的月球车送上月球并行驶 0.5 公里,但仍有几项重大月球任务正在筹划中。尽管如此,两大竞争对手 Moon Express 和 Astrobotic 以及新来者 Blue Origin 仍在积极制定私人月球资产开发计划。更雄心勃勃的是,SpaceX 计划在 2023 年使用猎鹰重型火箭和龙飞船将两名付费游客送上月球。近期还有几项政府资助的月球任务计划。NASA 的努力集中在深空门户上,这是一个绕月轨道运行的空间站,将支持宇航员指挥月球表面的机器人资产。最终,它将扩大到包括一个月球表面基地,最有可能是在月球南极。欧空局的月球村是一个人机月球基础设施,其概念类似于国际南极基地,旨在满足多个政府和私营部门的目标(Crawford,2017)。从纯科学的角度来看,开发支持载人探索计划的基础设施可用于促进无法以其他方式进行的科学研究(Crawford,2001)。月球村基础设施将允许进行复杂的探索活动,从对保存在风化层中的地球埋藏样本进行天体生物学研究到独特的天文观测,尤其是从月球背面进行的射电望远镜观测。然而,科学不会成为月球村的驱动力,而是出于政府的战略和/或商业原因。无论如何,原位资源(ISRU)对于确保月球的可持续性至关重要。俄罗斯和欧洲的 Luna 27 号联合任务旨在展示 ISRU 技术,与最近取消的美国月球资源勘探者任务有许多相似之处
2022—2024年,中国空间科学计划、深空探测计划和载人航天计划进展迅速。中国科学院2011年启动实施的空间科学战略性先导计划两期均取得了丰硕的科学成果,其中一期包括暗物质粒子探测器(DAMPE)、实践十号(SJ-10)、空间量子实验(QUESS)和硬X射线调制望远镜(HXMT),二期包括太极一号(太极计划首次技术演示任务)、引力波高能电磁对应体全天空监测器(GECAM)、先进空间太阳天文台(ASO-S)、爱因斯坦探测器(EP)、太阳风磁层电离层链接探测器(SMILE)。中国首个综合性太阳探测任务——先进空间太阳天文台(ASO-S)和致力于软X射线时域天文学探测的爱因斯坦探测器(EP)分别于2022年10月9日和2024年1月9日发射。中国与欧空局的联合任务——太阳风磁层电离层链接探测器(SMILE)计划于2025年底发射。全球首颗助力联合国2030年可持续发展议程的科学卫星——SDGSAT-1已运行两年半,为推动国际可持续发展目标实施提供了宝贵数据。主要研究伽马暴的中法联合任务天基多波段可变目标监测器(SVOM)于2024年6月22日发射,轨道高度约635公里。未来还将围绕极端宇宙、时空涟漪、日地全景、宜居行星、太空生物和物理科学五大科学主题开展新的科学任务。在月球与深空探测方面,嫦娥六号探月任务于2024年6月25日重返大气层并成功着陆地球,完成从月球背面采集首批样本的历史性使命。在载人航天领域,中国空间站已于2022年底全面部署,进入应用发展阶段。开展了空间生命科学与生物技术、空间材料与器件、空间材料与器件、空间材料与器件等多个领域的科研项目。