太陽系的行星中,火星與地球相鄰?;鹦呛偷厍蛎?79天擦肩而過,最近的距離約5400萬千米(最遠約4億千米),這一天叫“火星沖日”,光速3分鐘就到了。目前人類發(fā)射的探測器,最快100多天就能抵達。
火星自轉(zhuǎn)周期與地球相近,一天是24小時40分鐘,自轉(zhuǎn)軸傾角也與地球相近,一年四季分明和地球很像?;鹦巧嫌泄虘B(tài)的水,即水冰,而且有大量干枯的河床,遍布火星各地。這給了人類無限遐想,我們可以將火星改造成另一個地球嗎?
【給火星升溫】
火星平均氣溫在?63℃上下(地球是15℃),如果能夠?qū)⒒鹦巧郎氐?℃以上,大量水冰就會變成水。
圖-火星,注意看北極冰蓋
火星大氣層相對較薄,平均表面氣壓只有6百帕,約為地球表面氣壓的0.6%。如果升高火星溫度到平均-56.5℃以上,冰蓋和凍土中的二氧化碳冰會融化為氣體,火星表面氣壓將大幅提高,形成溫室效應,進一步提升火星的溫度,直到平均在0℃以上。這個過程中火星土壤中的溫室氣體也會不斷排放,也就是說一旦氣候開始變暖,是個加速過程。此時火星上會有江河湖海,也會出現(xiàn)云、雨、雪等天氣,紅色的火星會變成藍色。
圖-火星北極冰蓋
那么問題的關鍵,就是如何踏出第一步,人工提升火星的溫度哪怕1-2℃?
方法一,先在火星上建造核電站,然后修建化工廠,制造四氟化碳、氯氟烴等溫室氣體。以目前的科技水平,幾個大國合作,可能需要幾百年才能在火星上建造核電站和化工廠,制造相當數(shù)量的四氟化碳倒是只要幾十年。這個方法有一個明顯BUG,就是火星沒有磁場,太陽風可能會把火星大氣吹走。
方法二,在火星軌道上建造大型人造磁場,阻擋太陽風,避免大氣層被吹走。以目前的科技水平,幾個大國合作,需要幾百年在火星上建造礦場和工廠才能陸續(xù)發(fā)射人造衛(wèi)星,組建星鏈形成大型人造磁場,酷似一股墻,讓太陽風偏離火星方向。從順序上來說,應該先做方法二,再做方法一。
【制造氧氣】
火星上有了淡水,大氣中有了二氧化碳,但是還缺氧氣。
圖-火星的裂谷
人類可以在火星培育微生物、細菌、藻類,產(chǎn)生有機質(zhì),改善火星土質(zhì)。同時培育菌類和苔蘚,吸收二氧化碳,釋放氧氣。幾十年之后,人類就可以開始種植一些生命力頑強的植物,如松樹等。上百年之后,開始大規(guī)模植樹造林,光合作用使二氧化碳轉(zhuǎn)化更多的氧氣。大約幾百年后,火星的植被接近地球,花草繁盛,生機盎然,變得五顏六色。
圖-改造后的火星
此時火星的液態(tài)水,會溶解部分火星礦物質(zhì),使火星產(chǎn)生地球一樣的板塊運動,地幔中的巖漿也會流動,帶動地核轉(zhuǎn)動,火星可能會形成自身的磁場,那時星鏈的人造磁場就不需要了。
【適應火星】
火星的直徑只有地球的一半,質(zhì)量僅為地球的10%,火星重力也只相當于地球的38%。人類長期在低重力環(huán)境生存,骨骼會變得疏松,韌帶、關節(jié)、肌肉的支撐力也會減弱,心血管和內(nèi)臟極易受損。
為了客服火星的低重,人類要在給火星升溫和制造氧氣的上千年過程中,在地球上不斷訓練低重環(huán)境的生存。比如一部分人每天一小時低重環(huán)境訓練,經(jīng)過幾十代人之后,人類身體可能會產(chǎn)生一些適應低重環(huán)境的基因,這就是進化吧。
此時人類在火星還是生活在人造引力的室內(nèi),每天外出一小時適應火星重力,并且用幾百年時間,一點點增加外出時間。
總的來說,人類最快需要三個幾百年,才能把火星改造成適宜居住的星球,前提是中美俄這樣的航天大國通力合作。
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