給火星搞個裝修，這事兒靠譜嗎

王昱

喬遷新居前，人們總是要把房子裝修一下，可你設想過給火星搞“裝修”嗎？最近，在火星表面發現液態水湖泊的事情，又讓科學家們惦記起了給火星搞裝修的可能性——在可預見的未來，人類能通過改造火星，讓它變得像地球一樣適宜居住嗎？

沒有“天花板”，這是個大難題

2018年7月25日，美國《科學》雜志報道了意大利科學家的研究，他們在火星南極冰蓋下方1.5千米處，發現了一個直徑約20千米的液態水湖泊（地下湖）。盡管雷達數據表明，湖水可能寒冷且充滿了鹽分，意味著其不太可能成為生命的棲息地，但這無疑增加了科學家對改造火星為宜居星球的期望，促使他們繼續探索其他可能更適合人類居住的隱藏水層。

都說水是生命之源，有水，是不是就意味著火星離人類入駐不遠了？

答案是真的還很遠。

以一套新房子來比喻火星，這房子雖然通水、通電（離太陽足夠近，可獲得足夠的能源），但存在一個大問題：它居然沒裝天花板。

此次在火星發現液態湖，震動科學界的一個很重要的原因，是科學家此前一直認為火星表面是不會存在液態水的。這其中的物理原理很容易解釋：在日常生活中我們會發現，氣壓越低的地方，水就越容易沸騰。比如在青藏高原上煮開一鍋水，水沸騰了也涮不了火鍋。那么，你很容易想到，當氣壓小于一定臨界值時，哪怕是與人類體溫相當的水也會沸騰，這樣的環境下人類將無法生存。這個氣壓閾值被稱為“阿姆斯特朗極限”，大約是地球氣壓的6%，然而目前火星氣壓僅是地球氣壓的0.7%。所以，如果人類在火星表面不受保護，體內的液體將達到沸騰狀態，敢這么做的人死狀將慘不忍睹。

其實，氣壓達不到“阿姆斯特朗極限”倒也沒什么，大不了讓所有火星移民穿宇航服出門，街上看不到姑娘們的性感打扮就是了。更惱人的問題在于，火星現存的這種低氣壓甚至無法保證微生物體內的液態水不沸騰。這就很要命了，因為沒有微生物，土壤將成為毫無生機的死土，這導致了你無法像影片《火星救援》中說的那樣，用自己的排泄物種土豆，在火星搞可持續發展。

所以，如果希望火星土壤具有“生命力”，就需要給火星安裝一個名為大氣層的天花板。據估計，為了使火星大氣層與地球相近，需要添加大約是當前火星大氣層氣體總量140倍的氣體，這就是3500萬億噸氮氣和氧氣，這大約相當于地球大氣層質量的70%。

更麻煩的還在后頭，即使你費力為火星加上了這個“天花板”，它也很可能會被太陽風“吹走”——火星與地球的最大區別，是它沒有像地球一樣的磁場來保護自己免遭太陽風侵襲，其表面的氣體很容易被太陽發出的高速粒子撞擊，散溢到宇宙中去。這樣的話，功夫就白費了。

事實上，科學家們眼下玩命研究火星演化歷程的一個重要原因，就是想證明一個可怕的猜想是不是真的：火星也許曾經有過磁場，因而有大氣、有水，甚至有生命，但因為某種特殊原因，火星失去了磁場，從而導致其整個環境崩潰。如果該猜想被證實，那么人類想讓火星重新煥發生機，將是一項“上帝工程”。

“裝修”難搞，“物權”更難明

當然，考慮到人類迄今為止的歷史，就是一部化不可能為可能的歷史，讓我們姑且來討論一下一旦技術條件具備，這個工程該怎么做吧。簡單地說，它需要分四步走。

第一步，也是最難的一步，我們需要在火星上建一個人造磁極，以便保護它免受太陽風的襲擊。目前能想到的最“簡單暴力”的方法是在火星南北兩極建造兩個超大功率的磁力發射基站，或者干脆在火星南北兩極之間“鉆個眼”，在隧道當中纏上密密麻麻的線圈，然后給它通電——記得小學自然實驗課是怎么做電磁鐵的嗎？請在行星層級上將該實驗重做一遍。

當然，無論哪種方案，這個人造磁極將會相當“費電”。除了實現可控核聚變，人類目前還想不到別的方法能滿足這只“電老虎”的龐大需求。而可控核聚變目前看也是個“上帝工程”，如果搞出這玩意兒，人類就再不用在地球上為能源打架了。

第二步，在磁力保護傘的庇護下，我們就可以在火星上重構大氣了。目前，美國NASA等組織的科學探測，正在致力于搞清火星的土壤和巖石當中儲存的二氧化碳能不能被釋放出來從而重構大氣。研究認為，火星自身釋放直接可用的二氧化碳，最多能讓火星的大氣壓增加到現在的3倍。但這僅僅是火星成為宜居星球所需大氣壓的2%。同時，火星表面的升溫也只會在10℃以內。想讓火星更加宜居，我們還得想別的招，比如引導富含氮氣、二氧化碳的小行星撞擊火星，為其帶來足夠的氣體。

第三步，是建造火星的水循環。這事兒最吸引大眾眼球，但事實上，如果人類真有能力搞定前兩步，該問題有可能被一攬子解決。比如我們完全可以找到一顆富含水的小行星，讓它給火星帶去海洋。而火星自身的水資源也有可能幫上一點小忙。但目前的研究認為，火星現存的水資源不夠支持一個足夠豐富的生態圈。

第四步，我們終于可以在火星上構筑生態圈了，但這個看似簡單的步驟可能也相當難做。因為迄今為止，人類還沒有脫離地球環境構建一個新的生態圈并使它長久維持的經驗。事實上，哪怕已經運行數十億年的地球環境治理，也讓人類撓頭不已。所以，該步驟反而將成為工程最為復雜、涉及學科最多的難關。

另外，還必須指出的是，阻礙人類改造火星的不僅僅是技術和工程量上的難題，更有“產權”上的困擾。

根據1967年聯合國頒布的《外層空間條約》，任何國家不得將地球之外的星體或將其上的土地據為己有。

這個條約雖然被西方左翼們盛贊為“杜絕了骯臟的殖民時代重演的可能性”，但不可否認的是，殖民時代雖然骯臟，卻是進取而高效的。人類迄今為止最龐大的地貌改變工程（開鑿蘇伊士運河和巴拿馬運河），都是“骯臟”的殖民者們在將一塊“無主之地”據為己有后進行的投資。

產權明晰，才會有人舍得投資，正如房子是你的，你才肯花錢裝修。如果像火星這樣的行星永久處在“產權不明”的狀態，那么上述極為艱難的火星改造工程，又會有哪個國家愿意去做呢？最可能的結局，是火星將永遠頂著“全人類共同財產”的美麗名號，永久荒廢在那里。而連離我們最近的行星都無法移民，“我們的征途是星辰大海”則將淪為可笑的扯淡。

阻礙人類發展的永遠不只是技術，更有觀念。