人類移居火星是否可行

甜橙 · 发表于 2007-8-19 15:48:18

火星是除金星之外離地球最近的行星，由於運行軌道的變化，它與地球的距離在5570萬公里～12000萬公里之間。夜間天空中的火星熒熒如火，亮度常變，令人迷惑，所以中國古代稱火星為「熒惑」。而在古羅馬神話中，它被想像為身披盔甲、渾身是血的戰神「馬爾斯」(Mars)，這也是火星英文名字的由來。

想像中的火星基地

這顆讓古代人類充滿幻想的星球，如今又成為人類的希望所在，因為火星是目前科學家勘探到的環境最接近地球的星球。如果要尋找另外一個適合人類居住的星球，火星肯定是第一候選。

美俄都探火星

雖然人類至今還沒有親自到過火星，只派出過探測器登上了這顆紅色星球，但是，人類的幻想卻是無止境的。現在美國宇航局(NASA)的火星登陸計劃已經開始逐步實施，根據白宮的計劃，美國人將在2030年登陸火星；而俄羅斯更是提出，要在2015年將宇航員送上火星。這些大膽的航天計劃，將是人類移民火星的第一步。

隨著人類對火星的瞭解越來越多，不少科學家，甚至美國宇航局都已經開始進行移民火星的科學探索。在這些「火星發燒友」中，最熱心的要算美國著名的「火星協會」了。總部位於美國科羅拉多州的火星協會是一個非營利性科研組織，有5000名付費會員，他們來自世界29個國家，既有來自美國洛克希德馬丁公司、美國宇航局的頂尖科學家，也有來自世界各地的火星探險「發燒友」，他們目標只有一個——那就是爭取實現人類移居火星。

千年計劃驚世駭俗

要想移居火星，先要瞭解一個概念——(外星)環境地球化，這個詞的意思是「改變外星的環境，如大氣層裡的氣體，使之接近地球的自然環境」。對於火星來說，最重要的是要讓火星上生成人類賴以生存的氧氣。對於這一目標，很多科學家認為需要2萬至10萬年的時間，因而是遙不可及的。但火星協會的創始人、科學家羅伯特·祖柏林認為，這個過程只要大約1000年時間就可以完成。

祖柏林把自己的工作跟哥倫布發現新大陸相提並論，如今他已經制定出一套詳細的改造火星計劃，而他領導的火星協會則將如「愚公移山」般逐步實施這個驚世駭俗的移民計劃，也許1000年後，當溫室效應最終摧毀我們的家園的時候，祖柏林的移民計劃會成為人類的「諾亞方舟」。

祖柏林宏大的改造計劃共分5步，這些性急的「火星人」甚至設計好了未來火星共和國的國旗，這面好似法國國旗的旗幟，顏色不是法蘭西的藍白紅，而是紅綠藍。

第一步：達到「環境地球化」的臨界點

完成自給自足的定居點從而移民火星具體計劃的第一步，則是先讓火星達到「環境地球化」的臨界點——使這個寒冷的星球變暖。現在火星赤道附近的溫度有時可以達到0℃以上，要使火星的冰凍物質完全融化，至少需要使火星的外層大氣達到40℃左右。與地球正在努力遏制溫室效應不同，祖柏林表示人類將要在火星上製造一場「巨大的溫室效應」。在祖柏林的計劃中，完成這一步的時間為2150年左右。祖柏林提出了三個讓火星變暖的方案，其中第三種方案得到許多科學家的贊同。

方案一：太空鏡

祖柏林給火星加熱的第一個方案是一面大鏡子，這面鏡子的直徑將超過120公里，在火星表面21公里以上的軌道運行。這面鏡子將把太陽光反射到火星指定區域，以釋放出冷凍地表下面的大氣和水。

不過，這面太空鏡子太大了，人類目前的科學水平還造不出這樣的太空鏡。

方案二：小行星撞擊

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。祖柏林的計劃是，讓一顆直徑2.5公里左右的小行星去撞擊火星，撞擊產生的巨大能量將使火星上的1萬億噸冰融化成水，而小行星撞擊後釋放的氨氣也可以讓火星大幅升溫。他估計，40次這樣的撞擊就可以使火星達到適合人類居住的水平。不過，實現這一方案的科學難度也很大。

方案三：製造溫室氣體

祖柏林的第三種方案是在火星上人工製造溫室氣體，這是被認為最為可行的方案。和許多科學家一樣，祖柏林認為四氟化碳是最有效的溫室氣體，他計劃在火星上建幾處化工廠，不停地製造四氟化碳。根據計算，如果每小時排放1000噸這種氣體，30年內火星的平均溫度將升高27.8℃。這項過程預計耗能5000兆瓦，5個核電站就可以滿足這些能量需求。

第二步：釋放火星土壤中的大氣

現在的火星上只有稀薄的大氣，但在30億年前，火星的表面包圍著厚厚的二氧化碳大氣層。由於火星變冷，大部分二氧化碳都被土壤吸收冰冷凍起來。當人類完成改造火星第一步後，溫暖的氣候將使這些二氧化碳釋放出來。祖柏林表示，「土壤中釋放出來的二氧化碳可以在20年內讓火星溫度再升高5.6℃，這時候一些冰開始融化成水，水也開始蒸發，並形成雨雪等天氣現象。」根據他的計算，到2200年，火星表面將擁有0.1個大氣壓的二氧化碳。

第三步：種植植物

隨著土壤中二氧化碳的不斷釋放，到2250年，火星上的大氣含量將達到0.21個大氣壓，相當於地球的五分之一，其中大部分是二氧化碳。此時的火星居民不用穿太空服就可以走出戶外，當然他們還需要氧氣袋；普通飛機可以在火星上起降；人們還將建設一個帶有穹頂的封閉型城市。

一旦火星赤道附近的溫度長年保持在0℃以上，火星上就可以有穩定的液態水供應，到2250年，火星已經可以生長植物，不過祖柏林表示，「最先考慮培育的，應該是能夠促進光合作用的菌類和苔蘚。」

第四步：收穫氧氣

植物的生長，意味著氧氣的產生，光合作用使二氧化碳逐漸變成氧氣。

為了加快製造氧氣的速度，火星居民將大規模種植各種植物，並小心處理各種垃圾，因為垃圾腐敗會製造大量二氧化碳。此外，基因工程將幫上大忙，祖柏林預計，屆時科學家將培育出能釋放更多氧氣的「超級植物」。

第五步：再等1000年

前面的規劃看起來似乎很順利，50年就可以製造大氣，再過50年可以在火星上散步，但接下來的是一個漫長的過程，因為要使火星植物釋放出足夠人類自由呼吸的氧氣，大概需要1000年。在這1000年裡，火星居民要不停地種植、收穫，努力「生產」更多的氧氣。

火星檔案

火星比地球小一些，半徑為地球的53，體積為地球的15，質量為地球的11，表面重力為地球的38。火星有稀薄的大氣，95是二氧化碳，還有3的氮，大氣密度約為地球大氣的1。火星每24.63小時自轉一圈，並在一條橢圓軌道上以25.2度的傾斜角繞太陽公轉，週期為687天，因而與地球一樣，有四季分明的氣候，冬季最低溫度為零下125℃，夏季最高22℃，平均氣溫-63℃。這樣的自然狀態雖然仍不適合人居住，但與月球相比，可說有天壤之別。雖然目前在火星上還看不到液態水，但迄今探測發現的大量水流痕跡，至少說明火星上曾經有過滔滔大水，而且科學家們也發現火星兩極有大量的冰存在。

此外，火星上的綠黏土和火山灰，有利於植物生長；火星大氣中有足夠的二氧化碳氣體，可提高植物光合作用的效能，使農作物獲得比地球上更大的豐收。火星上到處都是氧化鐵等氧化物質，可還原出氧氣來。火星上有豐富的能源。如風能比地球上要豐富得多；火星上有地熱能；還可利用二氧化碳和氫製造甲烷燃料；也可用重氫進行核發電等等。火星上有火山活動和水流衝擊形成的各種金屬富礦，這比散佈在土石中的月球金屬元素優越得多。

飞仙 · 发表于 2007-8-19 21:57:23

设想太宏大了点吧

chenking84 · 发表于 2007-8-20 09:07:32

去火星住，可能等不到这一天了！哈哈！ [s:189]

ntcm · 发表于 2007-8-28 12:27:52

当然可行。但最最重要的前提是在火星上大量种植甜橙。[s:208]