背景資料
隨著人類對火星的了解越來越多,不少科學家,甚至美國宇航局(NASA)都已經開始進行移民火星的科學探索。該協會已經制定出一套詳細的改造火星計畫,而且計畫如“ 愚公移山”一般地逐步實施這個驚世駭俗的移民計畫,也許1000年後,當溫室效應最終摧毀我們的家園的時候,這一移民計畫會成為人類的“諾亞方舟”。 很多科學家認為需要2萬至10萬年的時間。
本報綜合報導 火星是除金星之外離地球最近的行星,由於運行軌道的變化,它與地球的距離在5570萬公里~12000萬公里之間。夜間天空中的火星熒熒如火,亮度常變, 令人迷惑,所以中國古代稱火星為“熒惑”。而在古羅馬神話中,它被想像為身披盔甲、渾身是血的戰神“馬爾斯”(Mars),這也是火星英文名字的由來。
這顆讓古代人類充滿幻想的星球,如今又成為人類的希望所在,因為火星是目前科學家勘探到的環境最接近地球的星球。如果要尋找另外一個適合人類居住的星球,火星肯定是第一候選。
探究火星
雖然人類至今還沒有親自到過火星,只派出過探測器登上了這顆紅色星球,但是,人類 的幻想卻是無止境的。美國宇航局(NASA)的火星登入計畫已經開始逐步實施,根據白宮的計畫,美國人將在2030年登入火星;而俄羅斯更是提出,要 在2015年將太空人送上火星。這些大膽的航天計畫,將是人類移民火星的第一步。
隨著人類對火星的了解越來越多,不少科學家,甚至美國宇航局都已經開始進行移 民火星的科學探索。在這些“火星發燒友”中,最熱心的要算美國著名的“火星協會”了。總部位於美國科羅拉多州的火星協會是一個非營利性科研組織,有 5000名付費會員,他們來自世界29個國家,既有來自美國洛克希德馬丁公司、美國宇航局的頂尖科學家,也有來自世界各地的火星探險“發燒友”,他們目標 只有一個——那就是爭取實現人類移居火星。
千年計畫
要想移居火星,先要了解一個概念——(外星)環境地球化,這個詞的意思是“改變外星的環境,如大氣層里的氣體,使之接近地球的自然環境”。對於火星來說,最重要的是要讓火星上生成人類賴以生存的氧氣。對於這一目標,很多科學家認為需要 2萬至10萬年的時間,因而是遙不可及的。但火星協會的創始人、科學家羅伯特·祖柏林認為,這個過程只要大約1000年時間就可以完成。
祖柏林把自己的工作跟哥倫布發現新大陸相提並論,如今他已經制定出一套詳細的 改造火星計畫,而他領導的火星協會則將如“愚公移山”般逐步實施這個驚世駭俗的移民計畫,也許1000年後,當溫室效應最終摧毀我們的家園的時候,祖柏林的移民計畫會成為人類的“諾亞方舟”。
祖柏林宏大的改造計畫共分5步,這些性急的“火星人”甚至設計好了未來火星共和國的國旗,這面好似法國國旗的旗幟,顏色不是法蘭西的藍白紅,而是紅綠藍。
臨界點
太空鏡
祖柏林給火星加熱的第一個方案是一面大鏡子,這面鏡子的直徑將超過120公里,在火星表面21公里以上的軌道運行。這面鏡子將把太陽光反射到火星指定區域,以釋放出冷凍地表下面的大氣和水。
不過,這面太空鏡子太大了。人類科學水平還造不出這樣的太空鏡。
小行星撞擊
太空中很多小行星都是由冷凍的氨氣構成的,而氨氣則是重要的溫室氣體。祖柏林的計 劃是,讓一顆直徑2.5公里左右的小行星去撞擊火星,撞擊產生的巨大能量將使火星上的1萬億噸冰融化成水,而小行星撞擊後釋放的氨氣也可以讓火星大幅升 溫。他估計,40次這樣的撞擊就可以使火星達到適合人類居住的水平。不過,實現這一方案的科學難度也很大。
製造溫室氣體
祖柏林的第三種方案是在火星上人工製造溫室氣體,這是被認為最為可行的方案。和許 多科學家一樣,祖柏林認為四氟化碳是最有效的溫室氣體,他計畫在火星上建幾處化工廠,不停地製造四氟化碳。根據計算,如果每小時排放1000噸這種氣 體,30年內火星的平均溫度將升高27.8℃。這項過程預計耗能5000兆瓦,5個核電站就可以滿足這些能量需求。
釋放大氣
火星上只有稀薄的大氣,但在30億年前,火星的表面包圍著厚厚的二氧化碳大 氣層。由於火星變冷,大部分二氧化碳都被土壤吸收並冷凍起來。當人類完成改造火星第一步後,溫暖的氣候將使這些二氧化碳釋放出來。祖柏林表示,“土壤中釋 放出來的二氧化碳可以在20年內讓火星溫度再升高5.6℃,這時候一些冰開始融化成水,水也開始蒸發,並形成雨雪等天氣現象。”根據他的計算,到2200 年,火星表面將擁有0.1個大氣壓的二氧化碳。
種植植物
隨著土壤中二氧化碳的不斷釋放,到2250年,火星上的大氣含量將達到0.21個 大氣壓,相當於地球的五分之一,其中大部分是二氧化碳。此時的火星居民不用穿太空服就可以走出戶外,當然他們還需要氧氣袋;普通飛機可以在火星上起降;人 們還將建設一個帶有穹頂的封閉型城市。
一旦火星赤道附近的溫度長年保持在0℃以上,火星上就可以有穩定的液態水供應,到2250年,火星已經可以生長植物,不過祖柏林表示,“最先考慮培育的,應該是能夠促進光合作用的菌類和苔蘚。”
收穫氧氣
植物的生長,意味著氧氣的產生,光合作用使二氧化碳逐漸變成氧氣。
為了加快製造氧氣的速度,火星居民將大規模種植各種植物,並小心處理各種垃圾,因為垃圾腐敗會製造大量二氧化碳。此外,基因工程將幫上大忙,祖柏林預計,屆時科學家將培育出能釋放更多氧氣的“超級植物”。
還需等待
前面的規劃看起來似乎很順利,50年就可以製造大氣,再過50年可以在火星上散步,但接下來的是一個漫長的過程,因為要使火星植物釋放出足夠人類自由呼吸的氧氣,大概需要1000年。在這1000年裡,火星居民要不停地種植、收穫,努力“生產”更多的氧氣。
火星檔案
火星比地球小一些,半徑為地球的53%,體積為地球的15%,質量為地球的11%,表面重力為地球的38%。火星有稀薄的大氣,95%是二氧化碳,還有3% 的氮,大氣密度約為地球大氣的1%。火星每24.63小時自轉一圈,並在一條橢圓軌道上以25.2度的傾斜角繞太陽公轉,周期為687天,因而與地球一 樣,有四季分明的氣候,冬季最低溫度為零下125℃,夏季最高22℃,平均氣溫-63℃。這樣的自然狀態雖然仍不適合人居住,但與月球相比,可說有天壤之 別。雖然在火星上還看不到液態水,但迄今探測發現的大量水流痕跡,至少說明火星上曾經有過滔滔大水,而且科學家們也發現火星兩極有大量的冰存在。
此外,火星上的綠黏土和火山灰, 有利於植物生長;火星大氣中有足夠的二氧化碳氣體,可提高植物光合作用的效能,使農作物獲得比地球上更大的豐收。火星上到處都是氧化鐵等氧化物質,可還原 出氧氣來。火星上有豐富的能源。如風能比地球上要豐富得多;火星上有地熱能;還可利用二氧化碳和氫製造甲烷燃料;也可用重氫進行核發電等等。火星上有火山 活動和水流衝擊形成的各種金屬富礦,這比散布在土石中的月球金屬元素優越得多。