美国制定改造火星计划 1000年后移民火星(组图)

mayi

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 N7 t  r& z7 B2 }; e
3 [+ D! {) K* K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。9 {; i/ c' v3 N) ]

; k) Z+ x) w$ n& [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。5 Q# z  Q7 h2 D+ D
  O6 g  i% B5 s; [
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。
+ `- w$ p  h% e9 a2 V6 D$ nhttp://cimg2.163.com/cnews/2007/3/2/20070302151204db6d7.jpg
! I/ c2 A) g' ]5 j2004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)" Z" V, _$ Q- Q5 w

$ i( B8 c4 h! I" w3 ahttp://cimg2.163.com/cnews/2007/3/2/20070302151333a866a.jpg
9 E7 r/ M- E3 s/ Z( e- E1997年“旅居者”号火星车
3 j: S$ V5 A; b0 k5 _9 l- t) @& s6 K, \2 B
美俄都探火星1 ?% I5 t$ C' P/ c

& O! c5 n$ f" U' i/ k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。
. I; V9 P: i1 q& [% k- {3 ?5 n
  L2 ~: M" [  n) S: x) F" }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。
, J2 D  X9 z4 H1 J4 P1 {6 W. y$ U2 y% u0 F
千年计划惊世骇俗
- @, `9 x0 P2 G" z/ s
/ F7 [5 C$ a. ~  {% u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。8 m/ O; O1 x/ o9 i- a' G1 a) {
$ G9 `( G9 p! Z
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”。1 _& D$ H6 H8 G, u9 n0 ~" O# T

1 v( |+ G$ J; Y' |! D  G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。
# n9 t/ R0 ]4 G5 m. O- dhttp://cimg2.163.com/cnews/2007/3/2/20070302151357556bb.jpg
" n# {: G. u/ M: c0 t4 F: d% g7 i2 U
. j' ^0 R) m3 I- I第一步：, W: z3 Z: t5 t

+ S5 {' }# c; H1 M6 M3 l达到“环境地球化”的临界点
6 E3 T/ Q% g  S# b
1 ]5 k( L0 q. X2 w3 [! _' _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。1 I$ q* }& m# `! `7 K7 ~0 ^( K
. z& L0 N( D2 X: [& b7 C2 @- [3 H) b
第一方案：太空镜9 I+ }, m1 q( O; g/ R' |4 @

9 J  o: v9 F* m4 j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。; k: O7 k  g: A& B% E2 N

  r; ?& @9 g+ c0 d3 |7 F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。
) Z  X5 u- j0 X' [/ W" b8 ~0 a  c% s
' k# e; B, S# i1 P) @第二方案：小行星撞击4 E5 G9 L7 |+ g6 X1 N
9 B* Q# ^  @% Q: k, g; |1 g
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。2 N6 S1 x5 ^" @2 I) e+ B
& z- c/ C1 f& }! e, l# @! k
第三方案：制造温室气体' O' F6 ~* i/ c- E- G

9 C' |* \- W' z4 X2 N+ s, Y$ W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。; b3 D  O/ [7 J+ j8 ]. _

0 R# }" ~. |) |* w, {7 o) w4 lhttp://cimg2.163.com/cnews/2007/3/2/20070302151434cfee8.jpg) \. q* e( Q( I
& ~5 z- }0 T: N% f7 i# u
第二步：
8 l, R& _* D+ w8 Y* f( X# S" U
! o5 \" R  h) |7 [" I& x( u释放火星土壤中的大气: g6 O! c& d( r- H9 E

* t- n! K4 @" a% H3 ]4 b/ u8 e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。9 M" U6 h% O  ~% M1 V  F

; ^/ y# [; \" ~) b第三步：
( i1 w$ Y1 Y% ?- R+ a. d8 j$ j
! A8 q$ g9 w0 e4 G种植植物
! g+ |6 m; E8 y7 q1 L
% z. e: _: B+ |- @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。
# ?" Y* L7 h* f. X1 P5 C& p6 t; g+ \6 B; A
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。”5 B8 s" C! b2 O

! f& J& h0 `. i2 y! z# B) u& J第四步：
; g/ _7 ?$ a, C; s/ ]) `
) {2 o: ~1 o, F( j/ i收获氧气
5 D0 ]; v# B" q9 o( {$ j
0 \6 Z9 o8 _, [& w0 k4 m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。
! G% h" w, ~  Q6 z5 i7 S. A4 v4 r
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”。0 S  N7 J6 O4 ^; F* [# N5 t+ x/ t

1 I6 g: y' A' P& L* q. S# d, X' d第五步：
# }- E# F" n0 }0 |# d# P6 q! c! N/ v0 s5 Z7 w* z; J
再等1000年
9 P8 o. l% D& i- w7 J
0 c/ T% j9 ^+ h3 f2 Z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。
* o) \" N9 ]" E8 T
. p9 \( a; B* R火星档案
0 x2 M0 n/ D3 ?/ B8 C  j1 e+ `; t7 Y0 D# m5 f" F% A
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。
* s/ p( x8 a: V( i5 _/ R2 B0 v$ d5 k8 K, \" {7 r9 S1 J$ K
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。