让火星变“宜居”的七大设想

让火星变“宜居”的七大设想

在火星周围设置一个巨大的人工磁气圈，以恢复火星的大气层，使其变得宜居。火星是那么吸引地球人，为了将火星环境“地球化”，即把火星改造成接近地球的可供人类移居的环境，科学家们提出了不少异想天开的设想。

照镜子

对于将火星改造成“绿色星球”的惊人设想，许多科学家都认为至少需要2万到 10万年左右的时间，但美国非赢利性科研组织“火星协会”创始人、美国工程师罗伯特·祖柏林却认为，改造火星的过程大约只要1000年时间就可以完成，而美国国家航空航天局（NASA）行星科学家克里斯·麦凯也赞同祖柏林的想法。

美国“火星协会”制订出了一套详细的“千年改造火星”计划，“火星协会”总裁祖柏林称，通过他的计划，人类将能够像“愚公移山”一样在 1000年内将毫无生机的火星逐步改造成一个绿色的星球。

祖柏林的“千年改造火星”计划，首先是要让火星变暖。大约30亿年前，火星表面曾包围着厚厚的二氧化碳大气层，但由于火星变冷，大部分二氧化碳都被土壤吸收冻结了起来。当冷冻在火星土壤和极地冰帽中的二氧化碳逐步释放到空气中后，火星将会逐步形成一个大气层。

为此祖柏林提出了几个方案。一个方案是在太空中架设巨大的反射（或折射）镜群，将更多阳光反射至火星特定区域，以释放出冷冻地表中的气体和液体。据悉，在距离火星21万公里的地方布置好镜子，反射回去的阳光就足够融化火星上的二氧化碳了。不过，要造出和安放如此规模的镜子难度不小。

人造温室效应

要让火星变暖，是不是可以制造类似地球上的温室效应呢？据美国科学家称，火星探测器早就发现火星上曾经有过河流和海洋的证据，火星以前曾经有过温暖的气候，人类只需要知道如何让火星重新变暖就可以改造火星气候——那就是设法让火星不断向大气中释放温室气体。

根据研究，四氟化碳是最有效的温室气体。科学家想到在火星建几座制造温室气体的化工厂，不间断地生产四氟化碳一类的氟氯烃以及甲烷、氨气、二氧化碳、水蒸气等。根据计算，如果每小时排放1000吨四氟化碳，30年内火星的平均温度将升高27.8℃。生产过程预计耗能 5000兆瓦，5个核电站可以满足能量需求。

用小行星撞击火星最好撞其两极，因为火星两极有大量的二氧化碳干冰，撞击将导致干冰融化，能给火星披上一层二氧化碳“棉被”

穿黑衣

给火星升温，还有一个大胆的设想——穿黑衣。我们知道，穿黑色的衣服比白色的衣服更吸热。科学家就想到，如果给火星的两极也“穿上黑衣服”，即覆盖上一层黑色土壤，那么就有助于火星两极的升温。

火星被称为“红色星球”，黑色的土壤哪里来呢？人们把目光瞄向了火星的两颗卫星：火卫一和火卫二。火卫一与火星之间的距离是太阳系所有卫星中与主星距离最近的。不过，如何把“衣服”穿上并且不被火星上的沙尘暴吹走是一个大问题。据计算，土壤的平均厚度需要达到1米，但火星上沙尘暴频繁，很容易把覆盖的土壤吹走。所以，就算你铺好了，每年还得重来一次。

扔核弹

还有更疯狂的想法——美国特斯拉和太空探索技术公司等公司的首席执行官埃隆·马斯克曾语出惊人，称可以往火星两极扔核弹，来改造火星大气。

理论上，如果真的往火星的两极扔核武器的话，人类也许能够高效地启动触发火星温室效应的杠杆。理论上，炸弹会释放热量，融化火星两极冻住的二氧化碳，然后迅速增加火星大气的厚度。接着由于阳光被二氧化碳困在星球表面，气温会进一步升高，融化更多的干冰，从而形成循环，逐渐使火星变成一颗宜居行星。

但是，科学家并不很认同这一方法，认为这不仅会不可逆转地改变火星的地表形态，甚至会导致与预期相反的情况出现，即不是升高而是降低火星温度，因为核弹会在火星造成“核冬天”。

小行星撞击

如果扔核弹不可行，那么，还可以试试小行星撞击的方法。太空中很多小行星都是由冷冻的氨气构成的，而氨气则是重要的温室气体。所以，很多人都相信小行星对形成火星曾经温暖潮湿的气候有很大影响。

假如科学家能抓到或者重新定向一颗飞过太阳系的小行星的话，让它撞击火星，撞击产生的巨大能量将使火星上的冰融化，二氧化碳就会被释放出来。所释放的氨气就可以让火星大幅升温。

还有人有更疯狂的想法，有科学家建议，更有效的方法是弄一堆100亿吨左右重的小行星直接朝火星扔去（相当于一颗700亿吨级的氢弹），这样大概就能让气温迅速提升。

播种蓝藻

目前火星大气中96%为二氧化碳。科学家设想把蓝藻播种到火星，用它们将火星大气中的二氧化碳转化成氧气。科学家认为，正是蓝藻等藻类将早期地球上的有毒气体转化为氮和富含氧气的大气，并且促进了臭氧层的形成，为地球生命的诞生创造了有利条件。他们希望这一过程也能发生在火星上。

科学家计划不久之后通过无人探测器在火星进行一项测试，验证转化火星大气成分的技术。NASA和其他空间机构也在研究生物改造火星大气的可能性，国际空间站上已经开展了蓝藻实验。蓝藻的基因需要被改造，使其能够耐受宇宙中的极端环境。

祖柏林“千年改造火星”设想，200年后，当火星渐渐变暖，从火星地表释放出来的二氧化碳气体，已经足够在火星上空形成一定的大气压，那么火星地表将会有液态水流动。人类可以将那些在南极洲极端气候中仍然存活的细菌和苔藓带到火星上繁衍，微生物、藻类、苔藓植物可能会在火星岩石上生存。600年后，当微生物在火星表面制造出足够的有机土壤并且向大气中释放出一定的氧气后，人类将可以向火星表面移植一些开花植物、针叶树或温带林。植物的生长，意味着火星上将会产生更多的氧气，光合作用将会使越来越多的二氧化碳变成氧气。1000年后左右，人类就可以移民到火星上生活了。

人造磁气圈

然而，火星环境极其恶劣，人类要移民火星必须克服稀薄大气、超强辐射和极低温度的考验。科学家认为，火星曾经有过厚厚的大气层和炎热的内核。活跃的火山活动促进了大气的循环，炎热的内核能帮助形成驱散太阳风的保护磁场。但数十亿年前，内核冷却，磁场消失，太阳风的剥离使得火星的大气层不断变稀薄，最终沦为一个寒冷、干燥的荒漠。

美国NASA在前不久举行的“行星科学展望2050研讨会”上，提出了一个疯狂的新设想——给火星造一个“磁气圈”（地球的磁场区域，包裹着地球周围一层看不见的带电粒子，它相当于地球磁场的保护层，使得地球免受太阳风的冲击）具体做法就是，将一个“人工磁场”置于火星与太阳之间的轨道，把火星置于“磁尾”的保护之中，使其免受太阳风的侵袭，以便重建被太阳高能粒子剥离的火星大气层。随着大气层不断增厚，火星的温度也将随之升高。温度的升高可令火星极地的干冰融化，释放出大量二氧化碳，形成温室效应。这足以促使火星再次出现液态水，形成河流与海洋。

事实上，微型磁气圈的研究已经用于保护宇航员和航天器免受宇宙辐射的影响。科学家则设想形成一个“放大版”的人造磁气圈，并送至太阳和火星之间的拉格朗日点（又称平动点，指一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点，在该点处，小物体相对于两大物体基本保持静止）上。

（《百科知识》2017期08期）