一颗半径15公里的小行星（不考虑物理学）是否有足够的材料来建造智能生命？

Question

这颗行星的半径为15公里，密度和重力与地球相似。对于这个问题，我们宇宙的大多数定律都是这样的不适用，这意味着这是可能的，没有任何严重后果。这个星球能只使用来自这个星球的材料养活65万人口吗？他们需要使用地球的百分之多少？

其他信息（很可能不需要）：

• 昼夜周期总计8小时。
• 每平方公里太阳的能量与地球差不多。
• 地球上有2/7的水，3/7的已用土地，2/7的未利用土地。
• 这颗行星和地球基本上是由相同的东西组成的。

编辑：你们中的一些人被我不理会物理的意思弄糊涂了。我的意思是无视这样一个事实，即一个具有如此大小和引力的行星是不可能的，并且最其他事物应该基本上与地球相似。

编辑2：请假设这颗行星完全由地壳组成。我指的是人类，技术水平大约在20世纪60年代。如果目前650公里的人口无法得到支持，那么如果你能说出可以支持的人数，那就太棒了。

Answer 1

我认为其他提议的答案有点缺乏想象力。当然，你可以拥有一颗半径15公里、表面条件与地球相同的行星。它只需要在其核心处有一个小黑洞，并被一条密度极高的物质带所包围，以抵消黑洞过度的引力。或者别的什么。特里·普拉切特（Terry Pratchett）有一颗行星，平衡在四头大象的背上，大象站在一只在太空中游泳的巨龟上；所以无视物理是可以的。

但正如另一位评论者所指出的，为了回答你最初的问题，这给出了2827公里的总表面积²如果它是一个扁平的矩形，那将是40公里乘70公里。那是一小块土地，任何事情都可以发生。考虑到你建议的65000人口，这是每公里229人的人口密度²在“用地”（1211km）²)，人口密度为每公里536人²与荷兰大致相同。

在维基百科上搜索一下，就会发现卢森堡的面积与你的星球大致相同，人口密度也大致相同，尽管它的水资源不足1%。此列表可能有助于您进一步思考：https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_and_dependencies_by_area（英文）

65万人口能否得到支持？好吧，正如我上面所说，一切皆有可能，但有了20世纪60年代的技术，只使用地球上的材料，我会说不。20世纪60年已经全球化，65万人开采和提炼所有矿物，生产化肥，维护电信系统，教育后代，提供医疗保健，等等将是很多。

然而，这将完全取决于启动条件。核能是20世纪60年代的技术，因此，如果把它们与一个长期的核电站以及一系列其他基本上永久使用的公用事业一起扔在那里，它们可能会设法生存下来。

20世纪60年代的技术可以支持多少人口？我会说从长远来看，0。

Answer 2

对。

关键是准备和效率。

要启动殖民地，可以使用计算机、建筑用激光烧结设备、陶瓷坩埚、口粮、3D打印机（金属用3D激光烧结）和大量太阳能电池或聚变电源（床垫、床上用品、布料和个人用品）。你还需要一些原料来开始：磷、铜、硫、钙、钼、钠、钾、锌等。这些原料的总量不应超过几公吨。

住宅和街道的基础设施将由收集当地等效表土的基本机器人组装，然后激光烧结机器人将继续为行政大楼、娱乐、制造区、实验室和重要的食品生产腾出空间。

食物：

热量密度：红薯可以给我们每天每公顷70000大卡。这足够2300人使用。那是传统农业。

我们可以做得更好。

空气栽培学可以大大提高产量。超声波喷雾器用于在所选作物种衣剂的根部周围形成营养物质的细雾。氧气可以自由循环，使根系比在土壤或水培中更有机会茁壮成长。它可以严格监测营养吸收、氧气和一氧化碳₂并根据工厂的需要调整平衡。这一切都发生在一个封闭的、环境可控的空间里，从外面需要的只是阳光。

与传统农业相比的产量当使用垂直气培系统时，估计比传统农业大220-600倍。仅就热量值而言，这意味着每公顷就可以满足1300000人的能源需求（仅用甜薯）。应种植各种豆类、芸苔和浆果，以满足饮食需要。动物蛋白可以从腹足类、酵母或鱼苗中获得，如果认为必要的话，也可以从昆虫中获得。或者，肉类养殖在过去的几年里取得了长足的进步，但我目前还无法找到每兰域。

仅供参考，每公顷满足1300000（130万）人能源需求的数字是指面积的1/100平方公里，即不到地球总可用面积的千分之一.

多层系统将提供更高的产量（添加人工照明）。先进的闭环回收系统与ESA的非常相似一氧化碳₂回收系统将适用于从庄稼废料到粪便的所有营养物质，所有必需品都将重新投入系统。当然包括水。

材料：

玻璃由二氧化硅（到处可见）和少量添加剂制成，可100%回收。金属是可回收的，不锈钢比铁更能长寿。塑料可以由植物废料制成，与橡胶相同-硅基橡胶（含硅、碳和氢），都很容易获得。只需要能量，因为你有太阳。（也许你可以假设你的太空飞行竞赛已经完善了聚变反应堆，增加了更容易获得的源）。衣服和家用材料可以由植物纤维/生物塑料和真菌基织物.

如果处理得当，你的殖民地将会非常成功，成为高效利用土地的灯塔。

Answer 3

不（除非你忽略了很多物理知识）。问题是这么小的物体引力很弱，几乎没有维持生命所需的任何东西。它没有大气层，也就是说没有液体（有机生命需要某种液体），重力几乎为零。如果没有广泛的帮助（圆顶），这么小的东西可能无法支撑任何生命，而这在60年代的技术中是不可能的。为了使它适合居住，你要么必须抛弃大量的物理知识，要么使用远远超过所描述的技术水平的技术。

然而，如果你忽略了所有这些，只看可用的空间，绝对是。有许多国家的人口密度要高得多，所以你可以在这么大的空间里养活这么多人。当然，上述问题也适用。

不过请记住，冷静的原则是至高无上的，所以如果你可以无视这些问题，那就去做吧！

Answer 4

我喜欢逃亡牙科患者的答案，因为这是一个最大限度的估计。

如果相反，我们使用的是传统农业，并且我们假设尽管白天周期发生了变化，但作物还是经过了特殊的改良或选择，表现得与地球作物一样好：你需要1.2公顷人均农业收入。这是每个人0.012平方公里。

假设使用土地的3/7意味着可用于农业的土地：15km球体表面面积的3/7约为1200平方公里。划分以获得最大可持续人口。

$\dfrac{1200 km^2}{0.012\frac{km^2{{text{human}}}=100000\text{human}$

Answer 5

你需要某种方式为他们提供重力。

我们大气层的自然控制机制基本上不会起作用。例如，可能不会下雨，而是持续不断的、更加气雾弥漫的天气。

事情会像地球上一样更加不稳定。如果有什么不好的地方，将无处可去，也没有任何东西可以弥补。

然而，极地和赤道地区之间的温差会小得多，甚至可能没有温差。

他们可能需要许多地形形成和天气控制机器来跟踪情况。

也许他们不能用今天的技术生存。你只有800$m^2美元$为人类使用的土地。在今天的地球上，我们的数量大约是现在的4倍。

如果重力随距离呈二次衰减，那么它的衰减速度会比地球上快得多。这意味着在15公里的高度上，我们只有1/4克的加速度。这将使大气层在数小时甚至数天内逸出。

提供重力的物体，不仅在表面上，还必须保持一个类似地球的重力场，甚至100公里高。