美国制定改造火星计划 1000年后移民火星(组图)
随着人类对火星的了解越来越多，不少科学家，甚至美国宇航局(NASA)都已经开始进行移民火星的科学探索。在这些“火星发烧友”中，最热心的要算美国著名的“火星协会”了。该协会目前已经制定出一套详细的改造火星计划，而且计划如“愚公移山”一般地逐步实施这个惊世骇俗的移民计划，也许1000年后，当温室效应最终摧毁我们的家园的时候，这一移民计划会成为人类的“诺亚方舟”。
) `* @$ _2 J+ A' f- `- l0 X# ]3 J
4 \/ t/ m6 d4 B1 z3 w' z' F对于火星来说，最重要的是要让火星上生成人类赖以生存的氧气。对于这一目标，很多科学家认为需要2万至10万年的时间，因而是遥不可及的。但火星协会的创始人、科学家罗伯特·祖柏林认为，这个过程只要大约1000年时间就可以完成。: t- `' @ n- q$ @1 n- T7 t
5 _" \: S0 D2 y6 ?% T+ q4 k" t5 J9 i4 \本报综合报道火星是除金星之外离地球最近的行星，由于运行轨道的变化，它与地球的距离在5570万公里～12000万公里之间。夜间天空中的火星荧荧如火，亮度常变，令人迷惑，所以中国古代称火星为“荧惑”。而在古罗马神话中，它被想象为身披盔甲、浑身是血的战神“马尔斯”(Mars)，这也是火星英文名字的由来。
0 f' i6 N8 d+ E' r0 f7 d$ W
+ |: }5 M* N+ h/ s. N* o' o这颗让古代人类充满幻想的星球，如今又成为人类的希望所在，因为火星是目前科学家勘探到的环境最接近地球的星球。如果要寻找另外一个适合人类居住的星球，火星肯定是第一候选。# T' s: C7 o' U; M' T
http://cimg2.163.com/cnews/2007/3/2/20070302151204db6d7.jpg1 I! n; O& M+ k; X8 |* [
2004年01月21日美国宇航局喷气推进实验室公布“勇气”号火星探测器首次发回岩石近照(资料)
, n8 F3 M, A' u, }1 }1 E
6 p' y( Q' o5 Y& E- Shttp://cimg2.163.com/cnews/2007/3/2/20070302151333a866a.jpg0 ?4 M! L8 H \" ~5 h2 z/ X
1997年“旅居者”号火星车0 ^ }6 @" k- L' U+ G) G2 u" D
7 y6 ^" C% M4 [: ?* j, I0 M" q美俄都探火星3 j9 O* e6 ~* p- e `7 I
7 W9 h5 M6 v# ^- _; ?: U虽然人类至今还没有亲自到过火星，只派出过探测器登上了这颗红色星球，但是，人类的幻想却是无止境的。现在美国宇航局(NASA)的火星登陆计划已经开始逐步实施，根据白宫的计划，美国人将在2030年登陆火星；而俄罗斯更是提出，要在2015年将宇航员送上火星。这些大胆的航天计划，将是人类移民火星的第一步。
: f8 M, x. b) [. P' D3 |
. C/ m( n$ _6 `8 y! F% `# z随着人类对火星的了解越来越多，不少科学家，甚至美国宇航局都已经开始进行移民火星的科学探索。在这些“火星发烧友”中，最热心的要算美国著名的“火星协会”了。总部位于美国科罗拉多州的火星协会是一个非营利性科研组织，有5000名付费会员，他们来自世界29个国家，既有来自美国洛克希德马丁公司、美国宇航局的顶尖科学家，也有来自世界各地的火星探险“发烧友”，他们目标只有一个——那就是争取实现人类移居火星。
$ d* x5 h8 n2 S. F @* _% T' L2 g8 e5 D0 i
千年计划惊世骇俗
" G8 R0 |: M. T: o P, H2 L2 A0 d; W0 y/ z% O
要想移居火星，先要了解一个概念——(外星)环境地球化，这个词的意思是“改变外星的环境，如大气层里的气体，使之接近地球的自然环境”。对于火星来说，最重要的是要让火星上生成人类赖以生存的氧气。对于这一目标，很多科学家认为需要2万至10万年的时间，因而是遥不可及的。但火星协会的创始人、科学家罗伯特·祖柏林认为，这个过程只要大约1000年时间就可以完成。
" E. l& B. J9 ~& c
% N# Z/ {: p6 M* M% P* f: s5 `祖柏林把自己的工作跟哥伦布发现新大陆相提并论，如今他已经制定出一套详细的改造火星计划，而他领导的火星协会则将如“愚公移山”般逐步实施这个惊世骇俗的移民计划，也许1000年后，当温室效应最终摧毁我们的家园的时候，祖柏林的移民计划会成为人类的“诺亚方舟”。$ c9 V3 L; G( I" B: P3 }# M# f9 ]
4 Z6 W) H" G- y1 b3 w1 h( ~8 |2 a" x
祖柏林宏大的改造计划共分5步，这些性急的“火星人”甚至设计好了未来火星共和国的国旗，这面好似法国国旗的旗帜，颜色不是法兰西的蓝白红，而是红绿蓝。9 S0 O9 R# C' l% l0 n- z; z3 p
http://cimg2.163.com/cnews/2007/3/2/20070302151357556bb.jpg0 j3 {9 K8 [$ M. _/ z
1 b c" n {# B) A第一步：9 k8 ~1 h, L }' M" _7 g$ O! I& K
+ N0 g3 f; T. e
达到“环境地球化”的临界点% L6 h l1 c2 ^; N
3 p3 w. I+ v- f1 y7 n7 U完成自给自足的定居点从而移民火星具体计划的第一步，则是先让火星达到“环境地球化”的临界点——使这个寒冷的星球变暖。现在火星赤道附近的温度有时可以达到0℃以上，要使火星的冰冻物质完全融化，至少需要使火星的外层大气达到40℃左右。与地球正在努力遏制温室效应不同，祖柏林表示人类将要在火星上制造一场“巨大的温室效应”。在祖柏林的计划中，完成这一步的时间为2150年左右。祖柏林提出了三个让火星变暖的方案，其中第三种方案得到许多科学家的赞同。* X2 X6 N; R# A) w. m+ n
/ E' k l5 i1 {
第一方案：太空镜6 E( P1 ]- M& F( q9 p( u- L. l
# [, m$ s; x0 [
祖柏林给火星加热的第一个方案是一面大镜子，这面镜子的直径将超过120公里，在火星表面21公里以上的轨道运行。这面镜子将把太阳光反射到火星指定区域，以释放出冷冻地表下面的大气和水。2 H% G& g7 M$ E6 v! K7 n
7 S$ m# v( x- o: O7 e
不过，这面太空镜子太大了，人类目前的科学水平还造不出这样的太空镜。
7 d7 `0 Y# R8 i, Q$ h: k$ E- `: u! y' v& R' j5 [6 U+ q
第二方案：小行星撞击
/ R4 H3 ?6 a3 v$ U' Z4 F0 P% C B, P7 K, x" X' W
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。祖柏林的计划是，让一颗直径2.5公里左右的小行星去撞击火星，撞击产生的巨大能量将使火星上的1万亿吨冰融化成水，而小行星撞击后释放的氨气也可以让火星大幅升温。他估计，40次这样的撞击就可以使火星达到适合人类居住的水平。不过，实现这一方案的科学难度也很大。
5 u6 Y8 x3 v0 v0 {5 Y) l
# c% L6 O w( o# O第三方案：制造温室气体
5 C2 j U0 f" e
9 Z+ L% G B5 k9 f# f/ U祖柏林的第三种方案是在火星上人工制造温室气体，这是被认为最为可行的方案。和许多科学家一样，祖柏林认为四氟化碳是最有效的温室气体，他计划在火星上建几处化工厂，不停地制造四氟化碳。根据计算，如果每小时排放1000吨这种气体，30年内火星的平均温度将升高27.8℃。这项过程预计耗能5000兆瓦，5个核电站就可以满足这些能量需求。
8 b# z9 U$ \" k3 G+ q; h8 ~* Z/ N& ^* |
http://cimg2.163.com/cnews/2007/3/2/20070302151434cfee8.jpg5 _! o* n/ v% ^% U4 A2 Q3 b
: [% i9 o. E! G7 i0 E4 M& Z! C& d! N9 x第二步：
! D; \7 k4 ]9 G5 h% [3 H4 ~$ c. a1 C" o+ |: A8 g
释放火星土壤中的大气
! ^7 v. {/ P7 v1 L4 ]- a) `' S9 |
. N( u. Q8 @( @6 c8 k+ S: F现在的火星上只有稀薄的大气，但在30亿年前，火星的表面包围着厚厚的二氧化碳大气层。由于火星变冷，大部分二氧化碳都被土壤吸收冰冷冻起来。当人类完成改造火星第一步后，温暖的气候将使这些二氧化碳释放出来。祖柏林表示，“土壤中释放出来的二氧化碳可以在20年内让火星温度再升高5.6℃，这时候一些冰开始融化成水，水也开始蒸发，并形成雨雪等天气现象。”根据他的计算，到2200年，火星表面将拥有0.1个大气压的二氧化碳。. [' N8 ~, w6 C0 t8 \0 ~
1 z% O# m# ^$ n Z
第三步：
1 N5 Z+ F" e7 G6 o$ \& Y+ A; W, \- \, f2 k/ Q3 I
种植植物/ B( ^0 j$ ~9 Z, Q& ?( ]+ n
0 \8 o* R; }( ?- v! C随着土壤中二氧化碳的不断释放，到2250年，火星上的大气含量将达到0.21个大气压，相当于地球的五分之一，其中大部分是二氧化碳。此时的火星居民不用穿太空服就可以走出户外，当然他们还需要氧气袋；普通飞机可以在火星上起降；人们还将建设一个带有穹顶的封闭型城市。7 {0 P! R# H* k
7 T1 {* V/ q2 u4 O6 K& |
一旦火星赤道附近的温度长年保持在0℃以上，火星上就可以有稳定的液态水供应，到2250年，火星已经可以生长植物，不过祖柏林表示，“最先考虑培育的，应该是能够促进光合作用的菌类和苔藓。”3 C9 \# Y3 a/ a- n; [/ A
( T0 `: m- q( H: X( d. D% _4 j第四步：
# U* ?: n/ r2 f" g
, U2 h( L# v$ D) m: V# U6 @5 Q9 ]3 `. `收获氧气
( x+ _) `7 Q6 l/ q1 |9 X" W+ W* s8 E, j" f
植物的生长，意味着氧气的产生，光合作用使二氧化碳逐渐变成氧气。( }0 [ w5 Y/ \' ~6 H O
$ D" ^& W7 `* E0 H
为了加快制造氧气的速度，火星居民将大规模种植各种植物，并小心处理各种垃圾，因为垃圾腐败会制造大量二氧化碳。此外，基因工程将帮上大忙，祖柏林预计，届时科学家将培育出能释放更多氧气的“超级植物”。
. w( G. ]. J7 x q) H$ A/ N" u( Y, T7 a
第五步：# g5 l& s0 @ d7 S7 F. X) J# `0 ~, m
k. Y# Q6 R9 i, L. w% H再等1000年 Q$ ^) A3 O& b# a& F- e! ?0 {
) j0 ?. V! z6 h( t9 l8 g前面的规划看起来似乎很顺利，50年就可以制造大气，再过50年可以在火星上散步，但接下来的是一个漫长的过程，因为要使火星植物释放出足够人类自由呼吸的氧气，大概需要1000年。在这1000年里，火星居民要不停地种植、收获，努力“生产”更多的氧气。
8 z+ w2 z8 l: m" w
. }( M) ?2 M, Q, k( u7 U6 ?火星档案
4 L8 q) D+ A9 f6 I b
8 [- q; B6 o X) k( J" u火星比地球小一些，半径为地球的53%，体积为地球的15%，质量为地球的11%，表面重力为地球的38%。火星有稀薄的大气，95%是二氧化碳，还有3%的氮，大气密度约为地球大气的1%。火星每24.63小时自转一圈，并在一条椭圆轨道上以25.2度的倾斜角绕太阳公转，周期为687天，因而与地球一样，有四季分明的气候，冬季最低温度为零下125℃，夏季最高22℃，平均气温-63℃。这样的自然状态虽然仍不适合人居住，但与月球相比，可说有天壤之别。虽然目前在火星上还看不到液态水，但迄今探测发现的大量水流痕迹，至少说明火星上曾经有过滔滔大水，而且科学家们也发现火星两极有大量的冰存在。% _' e( d. A4 K" H1 r9 R' E
( [2 F% ^1 D, V0 e+ }/ C: F此外，火星上的绿黏土和火山灰，有利于植物生长；火星大气中有足够的二氧化碳气体，可提高植物光合作用的效能，使农作物获得比地球上更大的丰收。火星上到处都是氧化铁等氧化物质，可还原出氧气来。火星上有丰富的能源。如风能比地球上要丰富得多；火星上有地热能；还可利用二氧化碳和氢制造甲烷燃料；也可用重氢进行核发电等等。火星上有火山活动和水流冲击形成的各种金属富矿，这比散布在土石中的月球金属元素优越得多。 |
發表於 2007-3-4 06:05 PM
| 
