讓火星變“宜居”的七大設想

讓火星變“宜居”的七大設想

在火星周圍設置一個巨大的人工磁氣圈，以恢復火星的大氣層，使其變得宜居?；鹦鞘悄敲次厍蛉?，為了將火星環境“地球化”，即把火星改造成接近地球的可供人類移居的環境，科學家們提出了不少異想天開的設想。

照鏡子

對于將火星改造成“綠色星球”的驚人設想，許多科學家都認為至少需要2萬到 10萬年左右的時間，但美國非贏利性科研組織“火星協會”創始人、美國工程師羅伯特·祖柏林卻認為，改造火星的過程大約只要1000年時間就可以完成，而美國國家航空航天局（NASA）行星科學家克里斯·麥凱也贊同祖柏林的想法。

美國“火星協會”制訂出了一套詳細的“千年改造火星”計劃，“火星協會”總裁祖柏林稱，通過他的計劃，人類將能夠像“愚公移山”一樣在 1000年內將毫無生機的火星逐步改造成一個綠色的星球。

祖柏林的“千年改造火星”計劃，首先是要讓火星變暖。大約30億年前，火星表面曾包圍著厚厚的二氧化碳大氣層，但由于火星變冷，大部分二氧化碳都被土壤吸收凍結了起來。當冷凍在火星土壤和極地冰帽中的二氧化碳逐步釋放到空氣中后，火星將會逐步形成一個大氣層。

為此祖柏林提出了幾個方案。一個方案是在太空中架設巨大的反射（或折射）鏡群，將更多陽光反射至火星特定區域，以釋放出冷凍地表中的氣體和液體。據悉，在距離火星21萬公里的地方布置好鏡子，反射回去的陽光就足夠融化火星上的二氧化碳了。不過，要造出和安放如此規模的鏡子難度不小。

人造溫室效應

要讓火星變暖，是不是可以制造類似地球上的溫室效應呢？據美國科學家稱，火星探測器早就發現火星上曾經有過河流和海洋的證據，火星以前曾經有過溫暖的氣候，人類只需要知道如何讓火星重新變暖就可以改造火星氣候——那就是設法讓火星不斷向大氣中釋放溫室氣體。

根據研究，四氟化碳是最有效的溫室氣體。科學家想到在火星建幾座制造溫室氣體的化工廠，不間斷地生產四氟化碳一類的氟氯烴以及甲烷、氨氣、二氧化碳、水蒸氣等。根據計算，如果每小時排放1000噸四氟化碳，30年內火星的平均溫度將升高27.8℃。生產過程預計耗能 5000兆瓦，5個核電站可以滿足能量需求。

用小行星撞擊火星最好撞其兩極，因為火星兩極有大量的二氧化碳干冰，撞擊將導致干冰融化，能給火星披上一層二氧化碳“棉被”

穿黑衣

給火星升溫，還有一個大膽的設想——穿黑衣。我們知道，穿黑色的衣服比白色的衣服更吸熱。科學家就想到，如果給火星的兩極也“穿上黑衣服”，即覆蓋上一層黑色土壤，那么就有助于火星兩極的升溫。

火星被稱為“紅色星球”，黑色的土壤哪里來呢？人們把目光瞄向了火星的兩顆衛星：火衛一和火衛二?；鹦l一與火星之間的距離是太陽系所有衛星中與主星距離最近的。不過，如何把“衣服”穿上并且不被火星上的沙塵暴吹走是一個大問題。據計算，土壤的平均厚度需要達到1米，但火星上沙塵暴頻繁，很容易把覆蓋的土壤吹走。所以，就算你鋪好了，每年還得重來一次。

扔核彈

還有更瘋狂的想法——美國特斯拉和太空探索技術公司等公司的首席執行官埃隆·馬斯克曾語出驚人，稱可以往火星兩極扔核彈，來改造火星大氣。

理論上，如果真的往火星的兩極扔核武器的話，人類也許能夠高效地啟動觸發火星溫室效應的杠桿。理論上，炸彈會釋放熱量，融化火星兩極凍住的二氧化碳，然后迅速增加火星大氣的厚度。接著由于陽光被二氧化碳困在星球表面，氣溫會進一步升高，融化更多的干冰，從而形成循環，逐漸使火星變成一顆宜居行星。

但是，科學家并不很認同這一方法，認為這不僅會不可逆轉地改變火星的地表形態，甚至會導致與預期相反的情況出現，即不是升高而是降低火星溫度，因為核彈會在火星造成“核冬天”。

小行星撞擊

如果扔核彈不可行，那么，還可以試試小行星撞擊的方法。太空中很多小行星都是由冷凍的氨氣構成的，而氨氣則是重要的溫室氣體。所以，很多人都相信小行星對形成火星曾經溫暖潮濕的氣候有很大影響。

假如科學家能抓到或者重新定向一顆飛過太陽系的小行星的話，讓它撞擊火星，撞擊產生的巨大能量將使火星上的冰融化，二氧化碳就會被釋放出來。所釋放的氨氣就可以讓火星大幅升溫。

還有人有更瘋狂的想法，有科學家建議，更有效的方法是弄一堆100億噸左右重的小行星直接朝火星扔去（相當于一顆700億噸級的氫彈），這樣大概就能讓氣溫迅速提升。

播種藍藻

目前火星大氣中96%為二氧化碳?？茖W家設想把藍藻播種到火星，用它們將火星大氣中的二氧化碳轉化成氧氣?？茖W家認為，正是藍藻等藻類將早期地球上的有毒氣體轉化為氮和富含氧氣的大氣，并且促進了臭氧層的形成，為地球生命的誕生創造了有利條件。他們希望這一過程也能發生在火星上。

科學家計劃不久之后通過無人探測器在火星進行一項測試，驗證轉化火星大氣成分的技術。NASA和其他空間機構也在研究生物改造火星大氣的可能性，國際空間站上已經開展了藍藻實驗。藍藻的基因需要被改造，使其能夠耐受宇宙中的極端環境。

祖柏林“千年改造火星”設想，200年后，當火星漸漸變暖，從火星地表釋放出來的二氧化碳氣體，已經足夠在火星上空形成一定的大氣壓，那么火星地表將會有液態水流動。人類可以將那些在南極洲極端氣候中仍然存活的細菌和苔蘚帶到火星上繁衍，微生物、藻類、苔蘚植物可能會在火星巖石上生存。600年后，當微生物在火星表面制造出足夠的有機土壤并且向大氣中釋放出一定的氧氣后，人類將可以向火星表面移植一些開花植物、針葉樹或溫帶林。植物的生長，意味著火星上將會產生更多的氧氣，光合作用將會使越來越多的二氧化碳變成氧氣。1000年后左右，人類就可以移民到火星上生活了。

人造磁氣圈

然而，火星環境極其惡劣，人類要移民火星必須克服稀薄大氣、超強輻射和極低溫度的考驗?？茖W家認為，火星曾經有過厚厚的大氣層和炎熱的內核。活躍的火山活動促進了大氣的循環，炎熱的內核能幫助形成驅散太陽風的保護磁場。但數十億年前，內核冷卻，磁場消失，太陽風的剝離使得火星的大氣層不斷變稀薄，最終淪為一個寒冷、干燥的荒漠。

美國NASA在前不久舉行的“行星科學展望2050研討會”上，提出了一個瘋狂的新設想——給火星造一個“磁氣圈”（地球的磁場區域，包裹著地球周圍一層看不見的帶電粒子，它相當于地球磁場的保護層，使得地球免受太陽風的沖擊）具體做法就是，將一個“人工磁場”置于火星與太陽之間的軌道，把火星置于“磁尾”的保護之中，使其免受太陽風的侵襲，以便重建被太陽高能粒子剝離的火星大氣層。隨著大氣層不斷增厚，火星的溫度也將隨之升高。溫度的升高可令火星極地的干冰融化，釋放出大量二氧化碳，形成溫室效應。這足以促使火星再次出現液態水，形成河流與海洋。

事實上，微型磁氣圈的研究已經用于保護宇航員和航天器免受宇宙輻射的影響?？茖W家則設想形成一個“放大版”的人造磁氣圈，并送至太陽和火星之間的拉格朗日點（又稱平動點，指一個小物體在兩個大物體的引力作用下在空間中的一點，在該點處，小物體相對于兩大物體基本保持靜止）上。

（《百科知識》2017期08期）