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科学家提出“愚公移山”计划 1000年后移民火星图
华夏经纬网   2007-01-23 08:35:14   
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火星化工厂

带穹顶的火星城市

    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”。

    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。   

    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。

    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。

    美俄都探火星

    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。

    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。

  千年计划惊世骇俗

    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。

    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”。

    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。

“火星共和国”的国旗

    第一步:

    达到“环境地球化”的临界点

    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。

    第一方案:太空镜

    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。

    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。

用于撞击火星的小行星

    第二方案:小行星撞击

    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。

    第三方案:制造温室气体

    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。

    第二步:

    释放火星土壤中的大气

    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。

    第三步:

    种植植物

    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。

    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。”

    第四步:

    收获氧气

    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。

    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”。

  第五步:

    再等1000年

    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。

千年间火星的转变过程

  火星档案

    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。

    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。
 
来源:广州日报

转自新华网

 

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