在火星和木星的軌道之間是太陽系的主要小行星帶。在這個區域內，估計有超過1.5億個直徑超過100米(330英尺)的物體。其中最大的是矮行星穀神星。穀神星是主帶中唯一一個足夠大的天體——直徑940公里(585英里)——達到了流體靜力平衡(為球形)。
由於它的重要位置和這顆矮行星本身所擁有的便利條件，有些人建議我們在穀神星上建立一個殖民地(甚至有些人已經探索過把它變成地球的想法)。這可以作為小行星採礦基地，也可以作為人類文明的前哨，促進人類向太陽系更遠的地方擴張。
但是，穀神星冰冷的表面上真的可能存在一個殖民地嗎?需要付出什麼代價才能建立並維持這樣一個殖民地呢?
小說中的穀神星
近一個世紀以來，穀神星經常被描繪成科幻小說中的停靠港或基地。最早的例子可能是加勒特·P·塞維斯1898年的小說《愛迪生征服火星》，小說講述了赫伯特·喬治·威爾斯的《世界大戰》(1897年出版)中的火星人與來自穀神星的巨人之間的戰爭。作為殖民地和天文臺的所在地，穀神星在艾薩克·阿西莫夫早期的一些作品中也被提及。
在阿爾弗雷德·貝斯特的《我的目的地》(1956)中，主人公聲稱自己來自穀神星。在羅伯特·A·海因萊因的作品中，穀神星也是一個反覆出現的地點，在《紅色星球》(1949)、《星星的時間》(1950)、《滾石》(1952)、《火星上的波德凱恩》(1963)和《穿牆而過的貓》(1985)中多次被提及。
在喬·霍爾德曼(Joe Haldeman) 1989年的小說《購買時間》(Buying Time)中，穀神星是一個無政府主義者社會的家園，富人去那裡尋求復興療法，以逃避死亡。拉里·尼文(Larry Niven)還把穀神星作為統治小行星帶的政府的所在地，這些小說和短篇故事發生在他已知的宇宙空間(1964年至今)。
在尼爾·史密斯(L. Neil Smith) 1981年的小說《維納斯帶》(The Venus Belt)中，穀神星包含一個大型地下城市，由幾個較小的定居點和車站連接起來。這也是他2009年的小說《穀神星》的焦點。
2015年5月黎明號宇宙飛船拍攝的穀神星自然色照片。資料來源:美國宇航局/噴氣推進實驗室/行星協會
布魯斯·斯特林(Bruce Sterling)的小說《分裂矩陣》(Schismatrix, 1985年出版)也描繪了一個小行星帶，上面居住著高度發達的人類，人類的交流由一個以穀神星為基礎的國家企業實體來處理。在Vernor Vinge於1986年出版的《現實中的孤島》一書中，其中一個角色獲得了“穀神星大學”的瑪雅考古學博士學位。
在《利維坦守靈》和丹尼爾·亞伯拉罕和泰·弗蘭克(筆名詹姆斯·科裡)所著的《浩瀚》系列叢書中，穀神星是一個主要的殖民地。在這裡，主要小行星帶的採礦作業(由“貝爾特斯”進行)基本上是協調一致的。蜂群位於地表下的一系列隧道中，加速旋轉提供了約0.3 g的人工重力。
可能的方法
在穀神星上建立殖民地的方法和在月球、水星、木星和土星的衛星上建立殖民地的方法是一樣的。基本上，它歸結到建立定居點，是為那些幾乎沒有大氣和受到極端溫度——即加壓，氣密，和嚴重絕緣的物體優化。
這些可以建立在撞擊坑內，然後可以用一個圓頂密封。從小行星帶開採出來的風化層可以用來在冰塊附近3D打印一層底面，然後打印出結構。冰和有機分子可以在當地收穫，以提供水和營養物質，這些水和營養物質與風化層結合時，將為種植食物提供必要的土壤。
另一種方法是在火星的冰殼內建立殖民地。如果工程師們試圖加快穀神星的自轉速度，這將是最有益的(儘管這本身就是一個重大挑戰)。殖民地內部建築垂直指向穀神星的中心，這種旋轉將產生離心力，提供人造重力。
由於當地有水冰、礦物、硅和其他原材料，隨著時間的推移，一定程度的自給自足是可以實現的。
潛在收益
如前所述，穀神星是小行星帶中最大的天體，這一事實使它成為一個潛在群體的好位置。這可以作為小行星採礦的主要基地和運輸中心，這將允許從該帶提取的資源被運回火星和/或地球。它也可以是前往外太陽系任務的中轉站和補給/加油點。
由於它的低重力，穀神星也有一個非常低的逃逸速度0.51公里/秒(~0.32英里/秒)。這意味著從它的表面發射宇宙飛船所需的推進劑和能量比太陽系中其他天體要少得多。因此，與其他行星一起往返穀神星的交通將會更便宜，也更節能。
穀神星豐富的資源基礎也使它成為一塊有吸引力的房地產。例如，水冰的存在意味著一個殖民地可以在很大程度上自給自足，因為殖民者可以提供他們自己的氧氣以及飲用水和灌溉用水。甲烷和氨的存在也可以用來製造燃料、氮氣，或者出口到火星和金星等地。
這些資源的存在也意味著可以利用就地收穫的資源來建造殖民地。就地資源利用(ISRU)-來自穀神星和周邊地帶的資源，也意味著該殖民地不需要從地球和/或該地帶以外的其他地方運送這些資源。
黎明號拍攝的穀神星東半球和西半球的地形圖。來源:美國航天局/噴氣推進實驗室
挑戰
雖然穀神星是小行星帶中最大的天體，但它比太陽系中大多數天體都要小得多，質量也小得多。穀神星的直徑為940公里(585英里)，大約是月球的一半大。但是由於穀神星主要由水冰和密度較小的物質組成，它的質量只有月球的1%(0.0128倍)。
這導致了一個非常低的表面重力0.029 g，或大約3%的地球重力。換句話說，居住在穀神星表面的人在那裡的整個時間裡都處於近乎失重的狀態。因此，他們將體驗到與宇航員在國際空間站長期停留時非常相似的生理效應。
這些症狀包括肌肉萎縮、骨質疏鬆、視力下降、器官功能下降、心血管問題，甚至心理影響。出於這個原因，為了確保殖民者不需要限制他們在穀神星上的時間，醫療或某種形式的人工重力(例如，離心機或增加的旋轉)是必要的。這些措施還需要解決低碳水化合物對生殖的影響。
可以到達月球，火星，和其他目的地的火箭藝術圖。來源:美國國家航空航天局
當然，殖民穀神星需要付出巨大的代價。雖然可以就地收集必要的資源，但在考慮進行任何任務之前，需要有能力執行長期深空任務的船隻。這可能需要核-熱或核-電推進(NTP/NEP)概念，或更先進的東西。
在小行星帶建立永久基地的任何嘗試都有可能要等到基礎設施首先在月球、火星和這兩者之間的任何地方建立起來。任何殖民小行星帶的嘗試都將是非常昂貴的，並且可能在未來的補給到達之前就會失敗。
但隨著時間的推移和殖民地的建立越來越接近地球，在穀神星上建立殖民地將是下一個合乎邏輯的步驟。它不僅可以在經濟上開發利用主要的小行星帶;它還可以作為通往太陽系外圍的墊腳石，這可能會導致在木星的衛星和更遠的地方建立殖民地。
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