將火星地球化的夢想可以實現嗎
將火星地球化的夢想可以實現嗎
人類已經占據地球陸地的絕大部分，馬上就會出現人口爆炸的情況，這時，人類不得不把目標轉向其他星球，火星是科學家的首選星球。下面是小編分享的火星在千年之間地球化的方法，一起來看看吧。
火星在千年之間地球化的方法
據《大眾科學》報道，科學家提出了一項宏偉的計劃：只需采用五個步驟，用1000年時間，就可以使火星這顆“紅色星球”變成擁有青山綠水的另一個地球。
“火星社會”是美國一個非盈利性慈善組織，支持前往火星的載人飛行，致力于在火星上建設一些拱形建筑，從而將其改造成地球的殖民地。這種想法似乎有些嘩眾取寵，為什么當地球上出現類似戰爭、禽流感、艾滋病和全球變暖時不想著如何解決地球上的問題，卻非要在火星上建造新的家園呢?對那些改造火星的熱衷者來說，地球上這些顯而易見的災禍成為他們放棄解決問題，一心只想改造火星的重要原因。
“火星社會”的創辦人羅伯特·朱布林(Robert Zubrin)博士指出，當年哥倫布提出橫渡大西洋時不是也遭到了許多人的阻撓嗎?但是請注意，朱布林不是一名水手，他是一名科學家。通過計算，他預言只要再過1000年，人類就可以在火星上制造出氧氣，將其改造成適合人類生活的星球。與其他科學家長達2萬年或者10萬年的預言相比，朱布林似乎像在行星之間散播騙人的萬靈藥，但毋庸置疑的是，他提出的“外星環境地球化”(terraforming)的方案還是得到了很多人的認可。
步驟一：切中“外星環境地球化”的要害
根據朱布林的理論，火星殖民地化將分為三步走，第一步是勘測，這個我們已經開始進行了，但還需載人飛船登陸火星，以揭開火星礦物質、冰層沉淀物和適宜生活環境之謎;接下來，將修建火星基地;最后，將火星建設成一塊自給自足的殖民地。
現在，是開始“外星環境地球化”的時候了。我們假定2150年實施火星地球化工程。要將火星地球化，首先要使火星升溫，朱布林將其描述為“用溫室效應恢復火星溫暖”，他提出了三套行星升溫方案。評論家們經過仔細分析，認為前兩種方案基本無效，第三種雖然介紹的比較粗略，但還是可以實行的。
方案A：環火星軌道巨大反光鏡。火星赤道有些地方溫度已經達到了32華氏度，但是要想實現永久解凍，火星外層大氣還應該被“加熱”到104華氏度。朱布林提出的第一種升溫催化劑是一面巨大的鏡子。在環火星軌道(軌道高度為132，973英里)中建造一面直徑達77英里(足夠覆蓋1/3的長島)的反光鏡，通過反光鏡將陽光集中反射到火星兩極的冰蓋上，使那里的冰融化，釋放出大量氣態二氧化碳。這些二氧化碳將大大增加火星大氣層的密度，并造成明顯的溫室效應，使火星變暖。
方案B：小行星撞擊，氨水造成升溫。小行星本質上就是凍結的溫室氣體，如果人類能夠指引一個直徑1。6英里的小行星撞向火星的話，碰撞產生的能量足以融化一萬億噸水，并且碰撞產生的氨水可使火星氣溫上升37華氏度。朱布林認為40次這種碰撞造成的影響就可將火星改造得適合人類生存。
然而，控制小行星又談何容易?打個比方，18匹馬拉的車正從冰山上飛馳而下，請控制不要讓馬車傷害到山角下玩耍的孩童，顯然這非常困難，而控制小行星比這個還要困難得多。4個核火箭耗盡全力應該可以將小行星推上碰撞軌道，但這一過程相當耗時：從火箭發射到產生碰撞需花費30年的時間(用10年對火箭進行制導，在接下來的20年時間里，火箭進入軌道，直到碰撞)。并且如果火星上有生命的話，小行星撞擊火星之時將是火星居民的末日，大家應該還記得恐龍是怎么從地球上消亡的吧。
方案C：向地球學習，全球變暖。以地球為例，讓一個行星升溫的最好辦法莫過于使用“超級溫室氣體”了。科學家表示，使地球氣溫升高并引起一系列氣候災難的溫室氣體可能用來改造火星的環境，使其適于生命居住。經過分析討論，朱布林和其它科學家一致認為四氟化碳(CF4)是這項工作的“最佳人選”。地球溫室效應的經驗還告訴我們，工廠是溫室氣體的供應大戶。所以，朱布林提出，在火星上建造一些特殊的化工廠，這些工廠能夠源源不斷的生產出CF4。如果每小時排放1，000噸“超級溫室效應氣體”的話，30年的時間，火星溫度就可升高50華氏度。要完成這項宏偉工程，需要5，000兆瓦特的能量，這些能量可能由5個核工廠提供，而這些核工廠自身則必須依靠太陽能工作。
步驟二：解放火星土壤中的氣體
最起碼30億年前，火星表面被厚厚的二氧化碳大氣所覆蓋。現在，雖然殘余大量的二氧化碳已經被土壤吸收起來，但只要氣候變暖，這些二氧化碳將重獲自由。換句話說，火星現在氣候又冷又煩人，將氣體都吸到土壤里去了，但是“加熱”火星的話將迎來一個“二氧化碳行星盛宴”。
為了保證在1000年內完成任務，朱布林說：“火星土壤中解放出來的額外氣體將在20年的時間里使氣溫上升10華氏度，然后一些冰得到融化，水份蒸發，火星氣候得到初步改善。”綜合考慮這些情況，計算得出，從2150年火星地球化工程開始到2200年短短的50年間，將完成10%二氧化碳的恢復量。
步驟三：“火星花園”開業
2250年，火星地球化工程100周年的時候，第一個四氟化碳生產廠將正式開業，那時火星大氣濃度將達到地球的1/5：大約21%的大氣中，將含有20%的二氧化碳。屆時，火星居民將能夠脫掉太空服在火星上行走(雖然仍需要氧氣瓶)。這不僅會迎來行星間首次時裝秀，而且那時的火星氣候將允許種植花草樹木、飛機起飛和建造圓頂(這將使氧氣管理更為有效)城市。
一旦火星赤道表面溫度保持不低于32華氏度，火星上就會有液態水，同時也預示著“火星花園”可以開業了。但是，朱布林提出警告：“一開始肯定不能種植楓樹，要先從能光合作用的細菌和地衣養植起。”
步驟四：收獲的季節
雖然成長中的植物開始將二氧化碳轉化為美味可口的氧氣，但是存在一個速度問題：如果像地球上那樣處理死亡植物的話，腐爛時將會釋放更多的二氧化碳，這將減緩二氧化碳的轉化過程。朱布林認為應該為火星居民找到一個解決辦法，小心處理死亡的植物，避免二氧化碳的泄漏。
遺傳工程學也將在火星改造過程中一展身手。朱布林希望能夠用遺傳工程學的方法，培育出具有超級氧氣生產能力的植物變種，這樣就可以制造更多的氧氣了。
步驟五：等上1000年
一切看起來似乎很簡單：50年改造大氣，50年火星漫步，但是要制造足夠火星殖民者呼吸的氧氣還要耐心等上1000年。這1000年中，火星居民將不停地耕種和收獲，扮演著“大自然的力量”，加速二氧化碳轉化氧氣的速度，以盡快制造出能讓人類直接呼吸的大氣。
火星地球化的意思
火星地球化(Terraforming of Mars)是將火星改造成人類可居住的星球，也就是改造成類似地球的環境(Terraforming)，2003年8月在美國召開了“火星移民研究國際會議”，在未來幾個世紀中將火星改造成一個綠色星球，使之成為未來人類的第二個家園。
火星的地球化方法
在大氣中增加適合適量的氣體(包括溫室氣體和適合生物生存的氣體)，增加地表溫度與氣壓，主要是為了液態水，其次是植物、動物。 在太空中架設巨大反射(或折射)鏡群，將更多陽光反射至火星表面。 大量融解地下凍土層，再把水引到地表。雖然一開始會結冰，但隨著工程進行，冰層進而融化形成水圈。 在冰上(包括兩極)培植深色藻類或散布煤灰等深色物質增加吸熱進而加速融化。 散布固沙菌類、植物，防止沙暴的發生，進而生成土壤，擴大居住地。 建立行星推進器(引擎)，改變火星運行軌道。 在進行融化地下層時，雖然上層凍土的重量會把下面融解的液態水擠到地表，但是地層會下陷，而且結成的冰會增加地表的反照率，加上升華至大氣的水，都會改變氣候，因此這些因素都要考慮進去。
另外，來自太空的輻射，雖然可以用太空的反射鏡處理，但是這些鏡子是非常脆弱的。不過隨著大氣逐漸增厚，問題就小多了。最根本的辦法就是到地核去啟動火星的磁場，抵抗太陽風和宇宙射線。但是這需要大量的能量，需要的技術還得再加強，且地磁的成因仍未完全了解。人工制造電磁以代替磁場需要進一步討論(見下文)。
改造火星一般估計要花非常長的時間(例如千年)，不過在動工之前，人類應完整而仔細的審視這星球的一切，并且設立保護區與開發限制，因為只要一開工，保存久遠的地質資料和景觀可能因為加速侵蝕而遭破壞，例如位于極冠中的沉積資料可能會消失，到時后悔也來不及。
火星探測熱
首先。美國于1998年12月和 1999年1月向火星發射了 “火星氣候探測者”號和“火星極地著陸者”號無人探測器。“火星極地著陸者”號，高約1米，長寬分別為3.6米左右，有三條腿和一個 長約2米的機械臂，另外還裝帶著一對小探測器。“火星極地著陸者”號探測器于1999年 12月失蹤，原計劃探測器在火星著陸之前，兩個小探測器將同母體探測器分離，并以每小時800千米的速度鉆入火星表層以下約1米的地方，探尋水源。母體探測器則靠三條腿在火星南極表面的土壤后，將土壤里喊有水分，就會被蒸發出來。然后用激光分析儀進行檢測認定。有趣的是，這個探測器上還攜帶一個很小的”火星麥克風“，它將把火星上的各種聲音傳回地球，包括風聲和沙暴中放電時的劈啪聲。到時，地球上的人類將第一次聽到外星球上的聲音。但由于探測器失蹤，這一切就暫時無法實現了。
日本也加入了探測行列，于1998年7月4日在鹿兒島太空中心將”希望“號火星探測器發射 升空。在升空后的頭5個月中，它將繞地球軌道運行，然后再過10個月，經過億千米的行程后，進入火星的軌道，它將極力火星表面130千米的高速上飛行，對火星的大氣層，太陽能和是否有水進行探測。
繼美、俄、日之后，英國將在2003年發射”小獵犬二號”探測器。它將降落在火星 土壤于巖石的化學成分中檢驗是否有生命存在，或者在未來可能會出現生命的幾率。
火星大氣改造計劃
第一個辦法是將經過遺傳工程改造的細菌和 其他適應性強的 微生物播“種”到火星上去，它們會“吃掉”火星大氣層中的二氧化碳，釋放出氧氣，逐步形成一個類似于地球的含氧大氣層。
第二種辦法是用宇宙飛行器把一種叫“氯氟烴”的強力的溫室效應氣體，運送到火星上去使其升溫。航天專家羅伯特.朱林計算過，如果每年運送100萬噸氯氟烴到火星上去，只要40年的時間，就可以在火星上造成有效的溫室效應，使其表面溫度升高，再配合上述的藻類植物的生長和微生物的繁殖，能逐步使火星大氣層加厚，并使大氣層增氧。
火星磁場改造法
火星地球化 難點之一就是 火星幾乎沒有地磁場，無法抵御太陽風，大氣層被太陽風吹走了。我的設想是 可以用人造電磁場代替地磁場。
首先，在火星南北極分別建造直徑數百公里的超導環，然后挨著建造核電站，給它們降溫，通電，每個超導環是有足夠的超導電纜繞成。之后通電，電流非常大，產生的磁場非常強，這樣就可以產生足夠的電磁，用來保護火星的大氣層。如果磁場不夠，可以造數十個不同直徑的超導環，以達到足夠的強度，如果還不夠，可以在火星表面其它地方也建造，通過控制超導環的方向，使電磁場以相同的方向疊加。在不夠就在太空足夠高出也建造超導環，太空還有好處，就是可能不需要冷卻，省能源。總之總是可以產生足夠的電磁場。
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