是的，人類是一種適應(yīng)性很強的生物物種，只要食物和水充足，就可以在任何自然環(huán)境惡劣的地方生存很久。我寫過一篇《格陵蘭島的滅世慘案與轉(zhuǎn)基因 》，說的是公元985年，就有500名維京人登上格陵蘭的西南角，從此在這里繁衍生息。在這樣常年極度嚴寒的冰原上，他們繁衍生息了500多年。如果不是后來領(lǐng)袖紅發(fā)埃克森下令禁止居民們吃魚，他們還能繼續(xù)生存下去。

格陵蘭島的居民

當(dāng)然，火星的地表環(huán)境比格陵蘭要惡劣很多。人類想要在上面脫離保護裝置自由的生存繁衍，需要克服幾個難題。

首先就是寒冷。火星地表的平均溫度是-63 ℃，而格陵蘭島冬季的平均氣溫要比火星好很多，其南部為-6℃，北部為-35℃。即使是地球上最寒冷的南極，平均氣溫也不過是-25℃。所以想要改造火星使其適宜居住，第一個就是想辦法提升火星表面的氣溫。有了合適的溫度，火星表面才能有流動的水。有了水，動植物才能生存。讓水流動，最起碼得提升到0℃以上。想要種植，起碼得溫度達到6℃以上。

那么，如何讓火星的表面溫度提高呢？有幾個方案：

第一是安裝一些面積很大的鏡子，用它們聚集反射太陽光，使得地表的溫度提升。這個方案的效果是最快的，幾十天就能見到奇效。但這個方案也是價格最昂貴和技術(shù)難度最高的。在火星上制造這么多、面積這么大的鏡子，耗費的財力太過巨大。所以，科學(xué)家想了一個折中方案，就是發(fā)射幾艘巨大的太陽帆飛船，在火星的赤道上空的衛(wèi)星軌道上展開這些太陽帆——它們由很薄的聚酯類高分子材料組成，外面再覆蓋一層鋁——這樣它們將和鏡子一樣，持續(xù)不斷將太陽光照射到火星的赤道位置，只要數(shù)年時間，該地區(qū)的溫度將上升到10℃左右。這樣的溫度將促使火星釋放被凍住的氣體，產(chǎn)生溫室效應(yīng)，水也可以在地表流動起來。

太陽帆飛船我們已經(jīng)有了，2019年6月，就發(fā)射了一艘名為“光帆2號”的航天器上了太空，該航天器利用太陽帆推動自身前進。當(dāng)太陽光子轟擊該衛(wèi)星的銀帆時，會產(chǎn)生一種作用力，不需要發(fā)動機或者推進器就能提高飛行速度。2019年11月，又發(fā)射了一艘“光劍2號”，原理如前。科學(xué)家預(yù)計，改造火星需要的太陽帆的面積不會不小，寬度至少需要幾百千米。而且這樣大的太陽帆，即使很薄其質(zhì)量也會很大，所以不可能在地球上制造，需要在火星上完成制造，然后發(fā)射到太空中予以組裝。光是在火星上制造這一關(guān)，就得22世紀才能做到。

名為“光帆2號”的航天器

第二是到小行星帶里面去尋找含有大量固態(tài)氨的小行星，用牽引裝置讓這樣的小行星撞擊火星表面。撞擊會提升火星表面的溫度。按照計算，一顆直徑10千米的小行星撞擊火星后，可以讓火星表面的溫度提升3℃。多來這么幾顆，就讓溫度提升得更快。而且小行星解體后，氨氣還可以提升火星大氣的濃度，有益于加快溫室效應(yīng)。但這樣做也可能造成不利的可能，萬一撞擊的威力使得火星的塵土被拋灑的過高，會造成類似“核冬天”的災(zāi)難性后果，太陽光不易于穿透到達地表，這反而拖慢了對火星改造的進程。所以這樣的方案還需要再仔細斟酌。

火星表面

第三是讓數(shù)量眾多的自動駕駛飛船到土衛(wèi)六或者其他類似的星球上開采甲烷，據(jù)悉在土衛(wèi)六上是富含硫氫化合物的。依據(jù)康奈爾大學(xué)的薩根和德莫特等人的研究報告，土衛(wèi)六上有一覆蓋全球的很深的甲烷海洋，它所形成的潮汐，其高度有地球上潮汐平均高度的9倍之多。這些飛船運載大量的甲烷到火星上去，將使得火星的大氣里面產(chǎn)生二氧化碳和水蒸氣，而這些是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的要素。要特別注意水蒸氣，地球上之所以有溫室效應(yīng)，不僅僅是因為有二氧化碳，少了水蒸氣就不能產(chǎn)生溫室效應(yīng)。

土衛(wèi)六的想象圖

第四是在火星地表上建立一些巨大的工廠，這些工廠的唯一產(chǎn)出就是氟里昂。氟里昂是我們熟知的一種已經(jīng)被淘汰的空調(diào)制冷劑，因為它會破壞臭氧層，還是極強烈的溫室氣體。1987年9月在加拿大的蒙特利爾市召開了專門性的國際會議，并簽署了《關(guān)于消耗臭氧層的蒙特利爾協(xié)議書》，于1989年1月1日起生效，該協(xié)議對氟里昂的生產(chǎn)進行了嚴格限制?，F(xiàn)在我們國家已經(jīng)找到了替代品。但火星恰恰就需要劇烈的溫室效應(yīng)，我們不要的氟里昂，在火星上反而能大發(fā)神威。當(dāng)然，這需要在火星上制造，產(chǎn)量不能小，否則不管用。所以工廠的規(guī)模起碼得有幾萬名工人。而這必須首先有一個火星城市能夠容納幾萬人生活。在可以預(yù)見的未來，至少200年內(nèi)我們無法在火星上建立起一座幾萬人規(guī)模的城市。

第五是培育一些特殊用途的細菌，這些細菌經(jīng)過生物工程的改造，可以將火星的氮和水轉(zhuǎn)化為氨氣，也將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷。氨氣和甲烷能夠提供火星大氣的難度，還可以割據(jù)宇宙射線的輻射。我們目前的生物工程技術(shù)就可以做到這點。

綜合來看，太陽帆計劃是做安全和最見效快的，再輔助以特殊用途的細菌，將會加快讓火星的表面溫度提升到適宜人類自由活動的程度。

提升火星表面的溫度，僅是行星改造計劃的第一步。隨后就是改造火星的大氣成分?；鹦堑拇髿鈱θ祟惗允怯泻Φ?，屬于有毒氣體。人類想要在火星表面自由的呼吸，必須攻克這樣的難題。而改造有毒的火星氣體比提升地表溫度更有挑戰(zhàn)性。我們?nèi)祟愒诘厍蛏峡梢宰杂珊粑?，是因為地球上的大氣成分含?1%的氧氣，其他都是緩沖氣體。僅有氧氣，沒有緩沖氣體，會對人類的呼吸系統(tǒng)造成損害。所以，緩沖氣體的比例要適應(yīng)我們的生理需求。一般78%的氮氣和其他很微弱的惰性氣體，可以滿足我們的呼吸需要。它們不會與我們的呼吸系統(tǒng)發(fā)生生理反應(yīng)，但保護我們不被氧氣傷害。而在火星上，大氣中氧氣很少，二氧化碳大概占到了95%。如果想要讓火星環(huán)境變得和地球一樣，得把過多的二氧化碳氣體替換為氮氣和其他惰性氣體。但這里有一個矛盾，如果火星上的二氧化碳氣體含量降低，等于溫室效應(yīng)也降低，火星表面將重新變得寒冷起來。前面說了，水蒸氣是產(chǎn)生溫室效應(yīng)不能缺少的，還應(yīng)該想辦法讓火星擁有足夠的水蒸氣，否則光有各種氣體是沒用的。所以這方面還需要繼續(xù)研究，找到新的解決方案。

宇航員在火星的假想圖

解決了提升溫度、改造大氣成分的難題，下面還需要讓火星有一個磁場。此外，還需要考慮到火星的弱重力對人類的生育能力是否造成影響。早在2001年，美國太空總署曾經(jīng)做過在極微重力的太空中的自然懷孕實驗，結(jié)果參加實驗的宇航員夫婦沒能達到目標?；鹦巧想m然有重力，但是也只有地球的1/3左右，這樣的弱重力是不是對人類的懷孕和生育造成阻礙，還需要進一步研究考察。

以上，都是改造火星過程中需要解決的一些具體的難題。但改造火星，還需要改造人類自身。如果將火星環(huán)境一五一十的改造成第二個地球，不但周期長，而且在經(jīng)濟上不劃算。美國加州大學(xué)的一個課題組進行了計算，如果真的將火星改造成地球一樣，需要在未來10000~50000年內(nèi)耗費掉地球上幾乎所有可以利用的資源。等火星改造好了，地球本身也被消耗得不成樣子了。所以，新思路是：既要改造火星環(huán)境，也要改造人類自身。比如，一氧化碳和二氧化碳的濃度提高，都會對人類造成傷害，使血紅蛋白喪失攜氧的能力和作用，破壞人的神經(jīng)中樞和其他器官。但如果通過生物基因工程，對精子和卵子進行基因改造，讓人類的后代出生之后直接可以適應(yīng)火星上的大氣成分，則是一個相當(dāng)不錯的選擇。原本要將火星上的氮氣含量提升到78%，但那可能需要歷經(jīng)幾千年之久，耗費幾萬萬萬億資金，現(xiàn)在僅僅提升到20~30%即可滿足“火星原住民”的呼吸要求，則大大縮短了行星改造的難度，地球也可以較少的消耗資源。