世界各地的航天机构和商业航天机构目前正在探索使用火星表土 , 冰和其它原料的方法——一个被称为原地资源利用的工程(ISRU)——这个项目是为了创造出带有可以阻挡辐射外墙的栖息地 。 这个工程同时也会含有内部加压装置 , 来保证足够的大气压强 。
食物 , 水以及能源同样可以通过不同的ISRU途径实现就地取材 。 可以用火星的土壤来种植食物 , 用火星上的冰来提供饮用水以及灌溉用的水 , 还可以用太阳能和风能来发电 。 这样表明 , 火星上的生态环境是可以进行改造以适应地球生命形式的(这个过程就称为环境地球化) 。
正如我们在之前的文章中提到过 , 火星想要地球化有很多方式 。 在所有的方案中 , 都包含以下三个步骤:增加大气密度 , 提高温度 , 融化两极的冻冰 。 幸运的是 , 这三件事是相辅相成的 , 并且可以通过只做一件事就得以实现:引发温室效应 。
图片来自:NASA
想要达成目的方法之一就是引进一些挥发性化合物 , 诸如氨和甲烷 , 这两种气体的储量在太阳系内都十分丰富 。 而且这两种气体都能够引起强烈的温室效应 , 并且氨气(大部分是氮气)还可以分解为一种缓冲性气体 , 从而增加大气的浓度 。
其他可以造成温室效应的气体 , 比如氟和氯氟烃 , 也曾被考虑过用来提高表面温度 。 另一个被考虑过的方案是用低反照率(暗)物质或植物来覆盖火星表面 , 以此来增加表面可以吸收的热量 。 卡尔·萨根就建议在极地地区采取这样的方法来融化冰盖 。
有一些更加直接的想法 , 比如在环绕火星的轨道上使用镜子将太阳光投射到被冰覆盖的区域 。 这个方法对于火星南极的冰覆盖区十分有效 , 因为南极的冰大部分是由干冰组成(冷冻的二氧化碳) 。 CO2和水蒸气的蒸发也会对温室效应的形成造成深远的影响 。
还有一些其他的想法像地表投掷流星、小行星或冰甾体(特别是那些大量的挥发性元素) 。 这些办法都会扬起大量的灰尘 , 从而导致大气层吸入更多的太阳辐射 。 有的人甚至建议使用核装置(说的就是你 , 马库斯)融化极地的冰盖 , 并把碎片抛向空中 。
为了确保新的大气不会随着时间的推移而消散 , NASA的科学家们建议在火日L1拉格朗日点安装一个人工磁屏蔽 。 随着火星大气浓度的增加 , 磁屏蔽也可以逐渐减少火星表面的辐射量 。
当这一切都尘埃落定时 , 火星的大气从之前的难以吸入到可吸入的转变就开始了 。 一个普遍认可的想法是通过引入光和生物 , 比如蓝藻和地衣 , 将CO2转化为氧气 。 还可以通过人工大气处理器来加快这一进程 。
除此之外 , 唯一的问题就在于重力 , 毕竟没有办法长时间解决这个问题 。 一方面 , 人们将来也许可以通过一些药物医疗手段来解决我们长期生活在火星重力下造成的生理以及精神问题 。 另一方面 , 还可以通过在火星轨道上建造旋转的空间站来【…?】
尽管如此 , 但由于火星的微重力环境 , 所以还是会带来一些弊端 。 假设我们想建造一个与地球大气压(101.325千帕)相同的大气环境 , 随着时间的推移 , 最终只能保持在期初的38%左右(38.44千帕) 。 这意味着火星上的空气对我们来说总是太稀薄而不适 , 人们仍然需要随身携带氧气包 。
图片来源:NASA/JPL-Caltech
3 金星的情况
与火星相同 , 金星的过去与现在大不相同 。 各种探索任务的数据显示 , 在不久之前(从地质方面来说) , 金星还是一个温暖潮湿的世界 , 海洋的覆盖率达到了80% 。 其实这符合科学家们早期对金星样貌的猜想 , 但是在苏联的Venera和美国宇航局的Mariner探测之后才知道 , 今天的金星是一个多么可怕的地方 。
不仅如此 , 理论上来说在7亿年前 , 金星还是一个温度适宜且被海水覆盖的星球 。 但这一切都随着5亿年前一场全球性的事件而结束了 , 大量的岩浆从地幔中冒出 , 并且释放出了大量的CO2到大气层中 。
这些岩浆在接触到地表之前就已经凝固了 , 所以对地壳重新吸收CO2造成了阻碍 。 接踵而至的就是失控的温室效应 , 引起了剧烈的气候变化 , 也造成了今天我们看到的金星气候环境如此恶劣 。
如果说 , 金星可以回到它原来的样子——通过改善温室效应(这是有可能的)——人类将会有一个与地球在大小 , 质量 , 重力等方面都大致相同的近邻 。 让我们来比较一下:
金星是距离地球最近的一个星球 , 最近的时候距离我们大概2370万英里(3820万公里) , 最大的时候大概6200万英里(2.61亿公里) 。 由于二者之间的轨道性质 , 地球和金星每隔584天(一年7个月)就会迎来一次最近距离的接触 , 也就是我们所知的“下合”
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