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1 # 創意風向標
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2 # 懷疑探索者
改造火星環境,讓火星變成人類適宜定居的家園,這是一種必然的行為,就如同當年英華人移民美國。這不是愚蠢,而是必須要做的事情,是偉大的事業。
人類在地球上有幾百萬年曆史,隨著人口的增多,資源會越發枯竭。為了爭奪資源,地球上的人類國家爆發了層出不窮的戰爭,戰爭的規模好烈度越來越升級。特別是核武器被髮明出來之後,核彈的巨大威力,足以讓整個人類文明覆滅好幾次。移民火星,就讓人類文明的延續多了一個保障。
美國的特斯拉汽車創始人馬斯克,他建立了一個太空探索技術公司。按照馬斯克的構想,人類到2035年,會首次登陸火星。到21世紀末,會有超過5萬人在火星永久基地上面生活。這樣,如果地球上面發生人類集體滅絕的不可控災難,火星上的新人類將肩負延續人類文化的偉大使命。
此外,地球遲早要被太陽——當它膨脹為紅巨星時——所吞噬,地球上所有的生命都會被毀滅。人類只有成為具有星系移民和生存能力的物種,才能倖免於難。想具有這種能力,首先要具有移民火星且改造火星自然環境的能力。將來,人類不僅可以做火星人,可以改造太陽系的行星,還必須具備到達另外一個星系並且改造那裡的能力。
如圖所示,這是地球和火星的體積大小對比圖,顯示地球體積較大,比火星擁有大量的海洋,更適宜生命存活。
人類在太陽系內尋找另一個“家園”怎麼樣?最佳候選星球是火星,它具有類似地球的特徵,那麼對火星地球化改造是可行的,還是一種愚蠢行為呢?目前,專家史蒂夫·布萊克邦德(Steve Blackband)撰文進行了深度剖析。
布萊克邦德指出,我讀過一些關於火星的書籍,更多的是試著瞭解如何在火星表面生活,這似乎非常困難,目前我們知道火星“土壤”有毒,能夠很快殺死微生物。但是對於火星而言,地球化改造現實嗎?似乎最大的問題是缺少磁場,因此你製造的任何大氣層都可能被剝離。
我們有理由對當前的科學技術感到信心不足,但畢竟把火星變成可居住的世界是完全可能的。 當然,火星土壤可能有毒,但是地球上許多土壤也有毒,只有少數人的生活環境擁有完美土壤質量,土壤的pH、含水量適應植物生長,並且土壤所含元素、分子和營養物質不會受到其它物質的影響。
透過直接的“化學治療”可使地球上的土壤恢復,當前也沒有理由置疑我們在火星上不能做類似地球上的事情,說實話這樣做很容易,一旦我們有微生物,即使它們僅是地球上的一個微生物分支,也能在火星土壤倖存下來,同時,我們也能以自己的方式建立一個棲息地。
但是火星存在一個嚴重問題:非常乾燥。在這顆星球表面沒有水蒸汽或者冰,這是非常明確的事實,畢竟生命形式存活下來需要大量穩定的液態水,雖然火星有鹹水。在火星一天的某些時間段裡可能存在液態水,它們是在火星表面斜坡位置形成的,但在絕大多數時間裡,它們以冰凍固體或者蒸汽形式存在。據我們所知,液態水是地球生命存活的必要元素,而火星則沒有液態水。
其物理原因很簡單,火星大氣層太稀薄,無法支援表面存在液態水。液態水需要一定的大氣壓,至少是地球大氣壓的1%。然而火星大氣壓僅是地球大氣壓的0.7%,因此火星表面維持液態水是不太可能的。事實上,如果人類在火星表面不受保護,他們體內的液體將達到沸騰狀態,因為火星表麵條件低於“阿姆斯特朗極限(Armstrong Limit)”。
如果你希望火星土壤具有“生命力”,形成自維持性,生活著微生物,形成一個適宜居住的生態圈,並且表面存在海洋和其它形式的穩定液體。那麼你需要增加火星的大氣層,為了使火星大氣層與地球相近,需要新增大約當前火星大氣層140倍的大氣層,這相發於3500萬億噸氣體,這大約是5號阿斯特賴亞小行星或者天衛十五的質量大小,這是地球大氣層質量的70%。我們需要向火星大氣層運送大量的的氧氣和氮氣。
但這存在一個問題,即使你新增大量的大氣層,火星仍沒有磁場來保護自己免遭太陽風侵襲。隨著美國宇航局“火星大氣與揮發演化”任務的展開,由於帶電粒子與大氣碰撞,導致各種分子逃逸,當前火星僅殘留少部分大氣層。目前,火星大氣層主要成分是二氧化碳,它是比氧和氮分子更重的分子,氧分子和氮分子構成人類身體。如果我們希望對火星進行地球化改造,我們並不是僅僅新增大氣層,還需要新增必要的水,之後進行化學轉換,導致火星表面適宜生命存活,但是我們也必須要保護這個額外大氣層。
或許事實並不簡單,在所有物理問題中,最重要的是量化——不僅要解決發生了什麼,而且要解決它們發生的速度。太陽風剝離火星大氣層,但問題在於大氣層消耗速度有多快,“火星大氣與揮發演化”探測器已解決了這一問題:每秒大約消耗0.11公斤。當然,在太陽風暴期間,大氣層消耗速度會增加10倍,這似乎非常快。但是如果你希望知道多長時間剝離這個畸形大氣層,答案是這一時間超出想像地漫長,至少是數億年時間。與其建立一個超強磁場,我們還不如繼續新增微粒進入大氣層,從而彌補其損耗。
可以肯定的是,無論如何我們都不應放棄在火星表面進行地球化改造,我們對火星的任何改造,都會比我們拯救地球所做出的任何事情更加艱辛,並且成本高昂。無論我們對地球進行怎樣的汙染和破壞,但到目前為止,地球仍是太陽系內最適宜生命形式存活的星球。
如果有人認為,當地球不適宜人類居住時,人們可以很簡單地移居到火星生活,請矯正你的這種觀點。地球是一顆行星,我們要想辦法解決地球上出現的問題,以便人們獲得長期的成功。火星可能是未來人類移居太空戰略的重要部分,但是形成大量大氣層是一個較大的挑戰。此外,人們還要考慮到一旦抵達火星準備生活下來,我們還需要海洋、雨季、肥沃的土壤和繁榮昌盛的生態系統。