| 词条 | 火星环境地球化 |
| 释义 | 人类历史上最极端的工程项目恐怕将在火星上展开。过去几十年间，各种各样的方案浮出水面，欲将距离地球最近的邻居变成更适于人类居住的地方，也就是说地球化。毋庸置疑，此类工程的规模将无比庞大——科学家可能会改变彗星运转轨道，令其撞击火星以带来海洋所需要的水浇灌水藻，提高火星大气中的含氧量。其他方案还涉及将几面巨大的镜子安设在地球轨道，将阳光折射到火星极地冰盖，从而释放出液态水和二氧化碳气体，启动温室效应。 引言火星环境地球化是人类欲将距离地球最近的火星变成更适于人类居住的地方。主要内容就是改变火星目前的气候和大气，使其与地球更加相似，创建一个更适合人类居住的环境，这个过程就称为地球化。此类工程的规模将无比庞大——科学家可能会改变彗星运转轨道，令其撞击火星以带来海洋所需要的水浇灌水藻，提高火星大气中的含氧量。 火星环境地球化-背景资料根据1964年以来从行星探测器和飞行器上传送回来的图片显示，火星是一个荒凉、死气沉沉的星球，似乎没有什么东西可供人类生存使用。火星只有一层薄薄的大气，且没有任何生命存在的迹象——但是火星确实为人类种族的延续提供了一些希望。地球上有60多亿人口，而且这个数字的增长毫无减弱之势。过度拥挤的人口或可能发生的行星灾难，将迫使人类最终必须要考系中寻找新虑在太阳的家园。 近年来，美国国家航空和航天局的探测器发现了一些线索，这些线索表明火星曾经比现在更加温暖，过去火星上可能存在流动的水和生命。河流冲刷留下的痕迹表明火星上可能仍然存在着冰冻形式的水。许多人都认为人类有一天可以把火星作为第二家园。 火星环境地球化-特征分析维持生命存在必需元素虽然金星一直被称为地球的姐妹星，但是这颗炽热星球的环境太不适合人类居住。另一方面，火星是距离地球第二近的行星。虽然现在它还是一个寒冷干燥的星球，但是它拥有维持生命存在的所有必需元素，其中包括： 水、可能以冰冻形式存在于火星的两极冰盖处碳和氧，以二氧化碳的形式存在 （CO2）、氮。 火星目前的大气与数十亿年前地球的大气有着惊人的相似之处。地球最初形成时并不存在氧气，看起来也是一片荒凉的不毛之地。大气层完全由二氧化碳和氮构成。直到地球上进化出了光合细菌，才产生了足够的氧气，从而进化出动物。同样，现在火星上薄薄的大气层几乎完全由二氧化碳构成。 火星大气层构成95.3%的二氧化碳 2.7%的氮 1.6%的氩 0.2%的氧 相比之下，地球的大气层由78.1%的氮、20.9%的氧、0.9%的氩以及0.1%的二氧化碳和其他气体构成。从这份详细对比中可以看出，现在所有访问火星的人类都必须携带大量的氧气和氮气以维持生命。 温度火星的平均表面温度低达-62.77℃，最高温度为23.88℃，最低温度低于-73.33℃。相比之下，地球的平均表面温度为14.4℃左右。 相似特征不过，火星有几个与地球非常相似的特征使人们考虑将其作为居住地，其中包括： 自转速率为24小时37分钟（地球：23小时56分钟）。 自转轴倾斜度为24度（地球为23.5度）。 引力是地球引力的三分之一。 与太阳的距离足够近，因此有季节之分。火星距太阳的距离比地球距太阳的距离远50%左右。 火星环境地球化-总体方案火星环境地球化工程的规模将无比庞大——科学家可能会改变彗星运转轨道，令其撞击火星以带来海洋所需要的水浇灌水藻，提高火星大气中的含氧量。其他方案还涉及将几面巨大的镜子安设在地球轨道，将阳光折射到火星极地冰盖，从而释放出液态水和二氧化碳气体，启动温室效应。 早期地球与现代火星在大气层上的相似性使得一些科学家做出推断，地球大气层从几乎全部是二氧化碳转变为可供呼吸的空气这一过程可以在火星上得到重复。要想达到这一目的，需要使火星大气层增厚并营造温室效应以升高行星的温度，从而提供一个适宜动植物生存的环境。 如果全部完成的话，火星的地球化改造将是一项非常庞大的事业。火星环境地球化的初级阶段需要几十年甚至上百年。将整个星球改造为类似于地球的居住地可能需要数千年的时间。有些人甚至认为这样一项工程将持续数百万年。 火星环境地球化-措施方法人们已经提出了以下三种地球化的方法： 反射太阳光使火星表面升温美国宇航局目前正致力于开发一种太阳帆推进系统，该系统通过巨大的反光镜来利用太阳辐射，从而推动太空船在太空中的航行。这些巨大反光镜的另外一个用途就是：将它们放置在距火星32万公里处，利用这些镜子反射太阳辐射从而提高火星的表面温度。科学家提议制造直径为250千米、覆盖面积超过密歇根湖的聚酯薄膜反光镜。这些巨大反光镜的重量将达200,000吨，这意味着它们体形太大而无法从地球发射。不过，人们有可能可以利用在太空中找到的材料来建造这些反光镜。 如果把这样大小的镜子对准火星，它可以把小范围内的表面温度提高几摄氏度。想法是这样的：通过反光镜将阳光集中反射到火星两极的冰盖上，使那里的冰融化，释放出人们认为储存在冰内的二氧化碳。多年之后，气温上升将导致氯氟烃（即CFC，一种空调或冰箱中存在的温室气体）等温室气体的释放。 生产温室气体留住太阳辐射另一种增厚火星大气层从而提高星球温度的方法是：建立以太阳能为动力的温室气体生产厂。在过去的一个世纪里，人类已经积累了许多制造温室气体的经验。我们已经无意识地向自己的大气层中排放了大量温室气体，一些人认为这些温室气体增加了地球的温度。通过建立几百个这样的工厂，可以在火星上重现与地球上相同的加热效应。这些工厂的唯一目的就是向大气层中释放氯氟烃、甲烷、二氧化碳和其他温室气体。 这些温室气体制造厂或者被运送到火星上，或者直接利用火星上现有的原材料制造出来，这将需要几年的时间。为了把这些机器运输到火星上，它们必须轻便高效。这些温室机器会模拟大自然中植物的光合作用，吸入二氧化碳，并排放出氧气。这需要很多年。但是火星大气层的含氧量会缓慢增加，直到火星上的移民者只需要一个呼吸辅助器，而不再需要宇航员所穿的增压服。还可以利用光合细菌来代替或协助这些温室机器。 小行星撞击火星来增加温室气体的含量太空科学家克里斯托弗·麦凯和罗伯特·组布林（移民火星一书的作者）还提出了一个更加极端的方法来提高火星温度。他们认为，用含有氨的巨大冰冻小行星猛烈撞击这颗红色星球，将会产生大量的温室气体和水。为了实现这一目标，需要在外太阳系的小行星上以某种方式安装热核火箭发动机。火箭将推动小行星以大约4千米/秒的速度运行，大约10年之后，火箭将停止运行，100亿吨重的小行星可以在无动力的条件下向着火星滑行。撞击时将产生大约1亿3千万兆瓦的能量。这些能量足够地球使用十年。 如果有可能控制一颗如此巨大的小行星撞击火星，那么一次碰撞产生的能量可以使火星的温度上升3摄氏度。温度的突然升高将造成大约一万亿吨的水融化，这些水足够形成一个深1米、覆盖面积超过康涅狄格州的湖泊。50年内通过几次这样的碰撞，将会创造出温和的气候，还可以制造出足以覆盖星球表面25%的水。然而，每次小行星轰击所释放的能量相当于70,000兆吨当量的氢弹，这将使人类在该星球上安家落户的时间推迟几百年。 火星环境地球化-科研进展人们也考虑过对其他星球进行地球化改造，其中包括金星、木卫二（木星的一颗卫星）和土卫六（土星的一颗卫星）。不过，木卫二和土卫六与太阳的距离太远，而金星与太阳的距离又太近（金星的平均温度为482.22℃左右）。如此，只有火星是太阳系中除地球之外唯一可能提供生命支持的星球。 火星环境地球化-前景预测虽然人类有方法在本世纪内就可以到达火星，但是火星环境地球化这一想法的完全实现却需要几千年的时间。地球用了几十亿年的时间才变成了一个生机蓬勃的星球。将火星环境改造成像地球一样并不是一项简单的工程。人类需要付出几个世纪的智慧与劳动，才能建立一个适合居住的环境，并将生命送往寒冷干燥的火星世界。 |
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