火星能改造为第二个地球吗
2020-10-19李婴来
文/李婴来
7月23日,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器成功发射升空。接下来,“天问一号”将飞行约7个月最终到达火星。着陆后,“天问一号”携带着可以向地球回传数据资料的火星车在火星表面停留90个火星日(通常,一个火星太阳日时长约为24小时39分),将在火星上开展各种探测工作。
火星车,是指在火星登陆、用于火星探测的可移动探测器,是人类发射的在火星表面行驶并进行考察的一种车辆。它可以向地球传回大量的火星资料,为人类了解火星做出了巨大的贡献。
未来,火星会成为我们的第二个“家”吗?
根据目前火星的情况,它还不具备人类生存的条件。例如,火星上全球性的沙尘暴一年有一两次,延续时间可达半个月至几个月,火星的大气层非常稀薄,大气压只相当于地球大气压的0.7%。因为大气稀薄,所以风速比地球上快,火星的表面像沙漠一样,尘埃被风刮起就变成沙尘暴。有的时候,零散的沙尘暴合在一起,越来越大,会弥漫整个火星。有些火星探测器着陆后,正好遇到长时间的沙尘暴,往往会看不清楚眼前的一切,毫无收获。
自20世纪60年代以来,人类曾进行了40多次火星探测任务。美国2011年发射、2012年着陆的大型“好奇号”火星车重约900千克,它携带了各种质谱仪、色谱仪等仪器,相当于是把一个巨大的实验室搬到了火星上。同时,它采用核动力驱动,至今仍在火星上一边行走一边工作。我国首次发射的这辆火星车没有这么大,但是也有自己的特点,比如,它有一台雷达,可以“透视”火星百米深度的内部结构,这样就能探测到火星土壤层的结构、地下水的分布情况等。此外,我们采用了天上、地上联合探测的方法,天上的环绕器对火星进行普查,地上的火星车对火星表面进行详查,这样可以一次性获得更多成果。火星登陆是太空探索中最具挑战性的壮举之一,此前从未有国家在首次探索火星任务中就做到环绕、着陆和巡视“三连胜”。
“天问一号”探测器是在中国文昌航天发射场启程,但是,在发射之前,“天问一号”在青海有一个火星模拟基地。
这个基地与火星的地貌极其相似。青海的雅丹地貌,光秃秃的,非常荒芜,拍出来的照片和火星上的很相像。那里也有很多沙尘,还有盐湖。目前,探测器在火星上找到很多干涸的盐湖,与西北地区干涸的盐湖几乎一模一样。通过对这些大量的、干涸的盐湖进行研究,科学家可以了解盐湖干了以后会析出哪些盐类,这些盐类对火星车的运行是否有影响,对人体是否有影响。科学家还在干涸的盐湖上试种了一些植物,这可能对未来在火星上种植物有所帮助。
改造火星这个主题,科学家们经过几十年的研究,提出了不少方案。中国地质大学(武汉)校友、中国探月工程首席科学家欧阳自远曾经写过一本科普书叫《再造一个地球》,书中讲了改造火星的具体步骤。
改造的前提是提高火星的表面温度,让它的冰盖融化,使火星表面保持液态水,逐渐在火星上制造出温室效应。在地球上,我们呼吁不能排放更多的二氧化碳,但在火星上,我们需要排放更多的二氧化碳、甲烷等气体,这样可以增加大气层的温室效应,提高表面温度,让火星表面的冰盖融化,出现流动的液态水。
星球改造需要经历多个步骤,要花一到两个世纪的时间。登陆火星后,人们必须居住在密闭的地下或地面的舱室里,与外界隔绝。然后,由机器人先来到火星表面,发挥它们的智能作用进行改造。在逐步提高表面温度、有水流存在以后,再引种地球上可以产生氧气的植物,一步步提高火星表面的氧气浓度,使火星上的居民逐渐可以不穿宇航服,直接走到火星表面生活。这样,红色的火星将有可能逐步改造为绿色的火星,最终变成一颗像地球一样的蓝色星球。