让火星变“宜居”的七个大胆设想2017-03-27 16:48

我是夏雯静

在不久前举行的“行星科学展望2050研讨会”上，美国国家航空航天局（NASA）提出一个疯狂的想法：在火星周围安置一个巨大的人工磁气圈，以恢复火星的大气层，使其变得宜居。火星是那么的吸引地球人，为了将火星环境“地球化”，即把火星改造成接近地球的可供人类移居的环境，科学家提出了不少异想天开的设想。
1．人造磁气圈
火星环境极其恶劣，人类要移民火星必须克服稀薄的大气、超强辐射和极低温度的考验。科学家认为，火星曾经有过厚厚的大气层和炎热的内核。活跃的火山活动促进了大气的循环，炎热的内核能帮助形成驱散太阳风的保护磁场。但数十亿年前，内核冷却，磁场消失，太阳风的剥离使得火星的大气层不断变稀薄，最终沦为一个寒冷、干燥的荒漠。NASA的新设想提出，将一个“人工磁场”置于火星与太阳之间的轨道，把火星置于“磁尾”的保护之中，使其免受太阳风的侵袭，以便重建被太阳高能粒子剥离的火星大气层。随着大气层不断增厚，火星的温度也将随之升高。温度的升高可令火星极地的干冰融化，释放出大量二氧化碳，形成温室效应。这足以促使火星再次出现液态水，形成河流与海洋。事实上，微型磁气圈的研究已经用于保护宇航员和航天器免受宇宙辐射的影响。科学家则设想形成一个“放大版”的人造磁气圈，并送至太阳和火星之间的拉格朗日点（L1）上。
2．照镜子
除了NASA这样的官方机构，许多民间组织也参与到探索火星移民之列，美国火星协会就是其中之一。协会创始人、航天工程师罗伯特·祖柏林认为，改造火星首先要让火星变暖，为此他提出了几个方案。一个方案是在太空中架设巨大反射（或折射）镜群，将更多阳光反射至火星特定区域，以释放出冷冻地表中的气体和液体。不过，要造出和安放如此规模的镜子难度不小。
3．穿黑衣
我们知道，穿黑色的衣服比白色的衣服更吸热。科学家就想到，如果给火星的两极也“穿上黑衣服”，即覆盖上一层黑色土壤，那么也助于火星两极的升温。火星被称为“红色星球”，黑色的土壤哪里来呢？人们把目光瞄向了火星的两颗卫星。火卫一与火星之间的距离是太阳系所有卫星中与主星距离最近的。不过，如何把“衣服”穿上并且不被火星上的沙尘暴吹走是一个大问题。
特斯拉和SpaceX等公司的首席执行官埃隆·马斯克曾语出惊人，称可以往火星两极扔核弹，来改造火星大气。理论上，爆炸后释放的大量热量，可以融化火星两极的冰层和释放被锁住的二氧化碳，迅速增加火星大气层的厚度，触发温室效应，逐渐使火星变成一颗宜居行星。但是，科学家并不很认同这一方法，认为这不仅会不可逆转地改变火星的地表形态，甚至会导致与预期相反的情况出现，即不是升高而是降低火星温度，因为核弹会在火星造成“核冬天”。
5．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。如果科学家能抓住或者重新定向一颗小行星，让它撞击火星，撞击产生的巨大能量将使火星上的冰融化成水，二氧化碳也被释放出来，所释放的氨气也可以让火星大幅升温。
6．人造温室效应
在地球上，人类几乎是谈温室效应色变，而对火星，科学家则是想方设法要制造出温室效应。根据研究，四氟化碳是最有效的温室气体。科学家想到在火星建几座制造温室气体的化工厂，不间断地生产四氟化碳一类的氟氯烃以及甲烷、氨气、二氧化碳、水蒸气等。根据计算，如果每小时排放1000吨四氟化碳，30年内火星的平均温度将升高27.8℃。生产过程预计耗能5000兆瓦，5个核电站可以满足能量需求。
7．播种蓝藻
目前火星大气中96%为二氧化碳。科学家设想把蓝藻播种到火星，用它们将火星大气中的二氧化碳转化成氧气。科学家认为，正是蓝藻等藻类将早期地球上的有毒气体转化为氮和富含氧气的大气，并且促进了臭氧层的形成，为地球生命的诞生创造了有利条件。他们希望这一过程也能发生在火星上。科学家计划不久之后通过无人探测器在火星进行一项测试，验证转化火星大气成分的技术。NASA和其他空间机构也在研究生物改造火星大气的可能性，国际空间站上已经开展了蓝藻实验。蓝藻的基因需要被改造，使其能够耐受宇宙中的极端环境。