美國改造火星計劃

美國改造火星計劃

将火星改造成适宜人類居住的星球的計劃
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,祖柏林表示人類将要在火星上制造一場“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。
  • 中文名:美國改造火星計劃
  • 外文名:Mars USEULERI Program
  • 别名:
  • 國家:美國
  • 對象:火星
  • 性質:太空科技

背景資料

随着人類對火星的了解越來越多,不少科學家,甚至美國宇航局(NASA)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。該協會目前已經制定出一套詳細的改造火星計劃,而且計劃如“愚公移山”一般地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,這一移民計劃會成為人類的“諾亞方舟”。

對于火星來說,最重要的是要讓火星上生成人類賴以生存的氧氣。對于這一目标,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,這個過程隻要大約1000年時間就可以完成。

本報綜合報道火星是除金星之外離地球最近的行星,由于運行軌道的變化,它與地球的距離在5570萬公裡~12000萬公裡之間。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,它被想象為身披盔甲、渾身是血的戰神“馬爾斯”(Mars),這也是火星英文名字的由來。

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适合人類居住的星球,火星肯定是第一候選。

計劃第一步

第一方案太空鏡

祖柏林給火星加熱的第一個方案是一面大鏡子,這面鏡子的直徑将超過120公裡,在火星表面21公裡以上的軌道運行。這面鏡子将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。

第二方案小行星撞擊

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公裡左右的小行星去撞擊火星,撞擊産生的巨大能量将使火星上的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适合人類居住的水平。不過,實現這一方案的科學難度也很大。

第三方案制造溫室氣體

祖柏林的第三種方案是在火星上人工制造溫室氣體,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,不停地制造四氟化碳。根據計算,如果每小時排放1000噸這種氣體,30年内火星的平均溫度将升高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。

計劃第二步

現在的火星上隻有稀薄的大氣,但在30億年前,火星的表面包圍着厚厚的二氧化碳大氣層。由于火星變冷,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,溫暖的氣候将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年内讓火星溫度再升高5.6℃,這時候一些冰開始融化成水,水也開始蒸發,并形成雨雪等天氣現象。”根據他的計算,到2200年,火星表面将擁有0.1個大氣壓的二氧化碳。

計劃第三步

随着土壤中二氧化碳的不斷釋放,到2250年,火星上的大氣含量将達到0.21個大氣壓,相當于地球的五分之一,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;人們還将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态水供應,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藓。”

計劃第四步

植物的生長,意味着氧氣的産生,光合作用使二氧化碳逐漸變成氧氣。

為了加快制造氧氣的速度,火星居民将大規模種植各種植物,并小心處理各種垃圾,因為垃圾腐敗會制造大量二氧化碳。此外,基因工程将幫上大忙,祖柏林預計,屆時科學家将培育出能釋放更多氧氣的“超級植物”。

計劃第五步

前面的規劃看起來似乎很順利,50年就可以制造大氣,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、收獲,努力“生産”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,并在一條橢圓軌道上以25.2度的傾斜角繞太陽公轉,周期為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℃。

這樣的自然狀态雖然仍不适合人居住,但與月球相比,可說有天壤之别。雖然目前在火星上還看不到液态水,但迄今探測發現的大量水流痕迹,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,有利于植物生長;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制造甲烷燃料;也可用重氫進行核發電等等。火星上有火山活動和水流沖擊形成的各種金屬富礦,這比散布在土石中的月球金屬元素優越得多。

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