火星上有水有空气又在太阳系宜居,人类未来能移民去火星生活吗?

夏寒枫


是可以的,但是火星上空气几乎没有,只有一层薄薄的大气而已。当然可以殖民火星,但是该怎么做呢。

火星,这是个很难想象的地方。在这个可怕的世界里,平均表面温度为-55°C。在两极,温度可低至-153°C。这在很大程度上与火星稀薄的大气有关,大气太薄,无法保持热量(更不用说呼吸了)。那么,这么一个蛮荒的地狱之地,为什么对我们有如此吸引力呢?


其实有很多原因,包括地球和火星两个行星的相似之处,一些冰水混合物的可用性,稀薄的氧气和遍地的建筑材料等等,这些都是火星开发的前景。我们甚至可以使用火星上的二氧化碳作为原材料来源,并把它变成一个可居住的环境。 美国宇航局计划对火星进行载人飞行任务,本世纪30年代使用猎户座多用途乘务车(MPCV)和空间发射系统(SLS)进行任务。

这其实并不是唯一的把人类送到火星的计划。还有不少私人公司和非营利组织的计划,其中一些计划远比单纯的探索更为详尽具体。 欧洲航天局(Esa)已经有了详尽的计划来进行载人航天任务,不过现在他们还没有建造载人飞船。俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)也在计划一次载人火星任务,并已经进行模拟(称为火星-500)。欧空局目前也参加了这些模拟。


一群荷兰企业家决定从2023年开始建立人类火星基地的众筹运动计划,这些计划被称为MarsOne。该计划要求一系列单程飞行任务在火星上建立一个永久并不断扩大的殖民地。 MarsOne计划的其他细节包括:在今年发射一艘火星轨道飞行器,在2020年发射一辆火星探测车,以及在2023年之前发射基本组件及其定居者。该基地将由3000平方米的太阳能电池板作为直接能源。

SpaceX的猎鹰9号重型火箭会被用来运输这些材料。第一组定居者由4名宇航员组成,这些宇航员将于2025年登陆火星。之后每隔两年,就会有4名宇航员抵达火星,协助进行建造工作。 在2014年12月2日,美国宇航局人类探索作战任务主任杰森·克鲁桑和项目副署长詹姆斯·鲁特纳宣布与波音合作。并共同负担火星一切探索任务的设计。


预计在本世纪30年代,NASA和波音将合作研究包括辐射屏蔽计划,离心人工重力,运输中的自耗补给和返回登陆器等核心技术。 NASA和SpaceX首席执行官埃隆·马斯克也宣布了计划,那就是在火星上建立8万人口的殖民地。这项计划的内容是研究火星殖民地运输机(MCT),这是一种空间飞行系统,依靠可重复使用的火箭发动机、运载火箭和太空舱将人类运送到火星并返回地球。

埃隆马斯克说到,火星无人运输航天器的第一次驾驶飞行将于2022年进行,随后将于2024年进行首次载人飞行。在2016年国际宇宙航行大会,马斯克透露了他的计划的更多细节问题,其中包括行星际运输系统(ITS)和估计费用。 一旦载人和运输问题得到解决,一些精明的投资者可能会开始购买土地。

此外,在未来几个世纪,火星上的科学研究会很有市场。谁知道一旦行星探测真正开始,我们会发现什么呢,也许就是有比钻石珍贵数百倍的矿藏或者说更清洁的无害能源? 随着时间的推移,在火星上生活的全部困难都可以通过微生物来克服。利用蓝藻和浮游植物等生物,殖民者可以逐渐将大气中的二氧化碳转化为可呼吸的氧气。


如何居住在火星上呢?

一个解决方案是在地下建造栖息地。通过建造一系列连接地下栖息地的隧道,定居者可以在离家时放弃对氧气罐和压力服的需求。此外,我们还可以受到辐射的保护。根据火星侦察轨道器的观察,地下是个适宜居住的环境,这使得它成为一个更有说服力的选择。 正如前面提到的,地球和火星之间有许多有趣的相似之处,这使得它成为一个可行的殖民选择。


首先,火星和地球有非常相似的时间。火星上的一天是24小时39分钟,这意味着植物和动物会对此感到很熟悉。 火星也有一个轴向倾斜,非常类似于地球,这意味着它有相同的季节模式。当涉及到生长季节时,这也会很好地发挥作用,并将为殖民者提供一种熟悉感和一种衡量年份的方法。就像地球上的农民一样,当地的火星殖民者将经历一个“生长季节”,一个“收获季节”。

此外,与地球非常相似的是,火星存在于我们太阳的宜居地带。金星也同样位于这一区域内,但它位于内部边缘的位置(再加上其厚厚的大气层)导致它成为太阳系中最热的行星。再加上硫酸雨,使火星成为一个更有吸引力的选择。 此外,火星离地球很近,这将使殖民过程更容易。例如,2014年4月8日,地球和火星相距9240万公里。2016年5月22日,它们相隔7530万公里,而2018年7月27日,我们相隔5760万公里。

这样的话到达火星是几个月而不是几年。此外,火星有大量的冰形式的冰水储备能源。大部分的冰水混合物位于极地地区,火星调查表明,其中的大部分也可能被封存了起来,深藏在地表之下。这种水可以很容易提取和净化,供人食用。 科学家初步实验已经证明火星土壤可以被制作成砖块,这些土壤可以用来制造房子,这将减少需要运输到火星地表材料的数量。地球植物最终也可以在火星土壤中生长,前提是它们能获得足够的阳光和二氧化碳。 尽管有上述好处,但在殖民火星也存在着一些相当巨大的挑战。


首先,平均表面温度的问题,虽然中午赤道周围的温度可以达到20°C,但在好奇点,也就是靠近赤道的盖尔陨石坑是典型的夜间温度,最低可以到-70°C。 火星上的引力也只有我们地球引力的40%左右,这将使我们很难适应它。根据NASA报告,零重力对人体的影响是相当深远的,每周损失5%的肌肉,每月损失1%的骨密度。从长远来看,永久定居者仍将不得不应对肌肉退化和骨质疏松的问题。 接下来是大气问题……火星大气稀薄,这意味着除了栖息地产生可呼吸的空气外,没有压力服和瓶装氧气,定居者也不能外出。

火星也没有与地球地磁场相媲美的全球磁场。再加上稀薄的大气,这意味着大量的电离辐射能够直接到达火星表面。 简而言之,在火星上建立永久定居点的难度很大,但不是无法克服的。如果我们决定,作为一个个体和一个物种,火星将成为人类的第二个家园,我们一定会找到解决这些问题的创造性方法。 谁知道呢,也许有一天,在我们有生之年,也会有真正的火星人。他们就是我们!大家支持火星殖民吗?


宇宙与科学


许久以来,人们就把火星当做未来的家园,计划着在若干年后,人类将登陆火星,在火星上生活。今年火星又给了我们一个大大的惊喜,科学家在火星上发现了液态水湖,这是个好消息。火星上有了水,空气,又处在太阳系的宜居带,似乎成了未来人类太空移民的最佳星球。

火星上的环境看上去不错,但是相比地球环境来说可以说是非常恶劣的。人类如果移民火星生活就必须对火星进行改造,不然以火星的现状,人类是无法生存的。咱们比较一下火星环境和地球环境的差异就知道了。

首先,火星上发现的水,根本不适合人类饮用。火星上既然发现了地下水,说明火星上地下水是很普遍的。但是火星上的温度非常的低,平均温度在零下70℃,这么冷的温度下水保持在液态状态,说明这是咸水。火星地表含有大量的高氯酸盐,具有很强的毒性和强氧化性,所以这些水是不能直接饮用的。必须经过特殊的淡化处理才能够饮用。

第二点,火星上的土壤具有毒性和强氧化性。通过火星探测器凤凰号采集的土壤样本成分分析,火星的土壤中含有具有强氧化性的高氯酸盐,再加上火星没有磁场的保护,不能有效的屏蔽有害用宇宙射线,微生物很难在火星土壤存活。因此未来移民火星很难在火星上种植植物。

第三点,火星的大气层非常的稀薄。火星上的大气压不到地球大气压的1%。火星大气的主要成分是二氧化碳,微量的氧气,氧气仅仅占到了0.15%。二氧化碳虽然在火星空气中占比比较高,但是不足以供植物光合作用使用;况且氧气过低,无法保证地球生命的正常代谢需要。

第四点,火星上的气温比地球低得多。火星上一年的温差十分大,夏天能够到达27度左右,冬季气温低至零下133度,温差接近160度,火星的平均气温在零下55度左右,而且十分干燥。这样的气温环境比地球的南极海洋恶劣。

以上四点不利因素,是未来人类移民火星必须要克服的。不然很难在火星上生存下去。淡化处理火星水;增加火星大气层厚度以及氧气的含量;提升火星温度;改善火星土壤,让植物能够在火星上自由自在的生长;做好了这些工作,我们人类才能在火星上成功生活下去。


我就是兔斯基


很遗憾,以目前的科学技术水平还很难达到这个目标,但在未来某一刻,我觉得这个想法是可能实现的。不过可能需要相当长的时间,而且改造也不是短时间内可以完成的。

火星上有水吗?目前的观测表明,火星上有河道、湖泊的遗迹,这至少说明在可以了解的过去火星上曾经存在过液态水。而且现在也有一些观测结果发现火星表面有类似液态水流动的痕迹。这样看来,在火星应该是有水的存在的。甚至有可能有液态水存在的可能。

至于火星的空气,目前来说和地球的差异还是很大的。首先火星大气的大气压只有地球的不到百分之一,其次火星大气的主要成分是二氧化碳和氮气,氧气和水蒸气只占很少一部分。根本不适宜人类生存。

第三点,火星的确是处于太阳系的宜居带内,但是早期火星的温室气体含量不足,没有办法保存来自太阳的热量,导致火星表面越来越冷,最终成为了现在的一片荒凉不毛。因此,即便处于宜居带内,也得看行星自身。譬如金星同处宜居带内,但由于温室气体过多,最终只能成为一个高温高压的世界。

因此,如果由火星自然演化,那么很难达到适宜人类生存的地步。但是如果有外来条件干预就说不定了。这个外来条件就是智慧生命。未来人类科技的发展达到足以影响整个行星的时候,也许可以把火星改造成为我们的第二家园。不过离我们还很遥远。所以目前最应该做的,就是保护好我们的地球。


张家小智儿


不能,火星大气层的主要成分是二氧化碳根本不适合生物呼吸。


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