人类计划三十年内将100万人送到火星去,70、80后有希望看到壮举

最近,马斯克接受采访时候表示,未来三十年内要将100万人送到火星 。此言一出,网络上炸了锅,各种评论都有,有嘲讽的、有鼓励的、有期待的……毕竟还有三十年时间,在座的各位都有很大几率可以看到,不至于遥不可及。

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先不说马斯克是否靠谱,但就目前地球而言,将人类搬迁火星确实有必要。一是深空探索的需要,深入太空腹地的探索,仅仅依靠地球这个据点,就有点不靠谱了;二是地球上资源的需要,人类越来越多,地球资源日益匮乏,人类为了资源而战是迟早的事情。而其他星球上有各种资源,可以解决人类未来的需求;三是从人类长远发展考虑,如果都居住在地球上,不管是未来哪种风险的出现,都可能导致全人类的灭绝。定居到各个星球,也是人类未来发展的需要,而火星正是第一个可供选择的。

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虽然离火星不是离地球最近的行星,但是确实太阳系行星中与地球最相似的,综合环境也是比较接近地球的,我们看简单的看看火星的情况,是否适合人类居住。

火星在太阳系八大行星中排位第四的,与地球相邻,平均直径为6790公里,约为地球的一半。与太阳的距离约为2.28亿公里,公转一圈为687地球天,自转一圈为地球时间24小时37分22.6秒。火星的自转轴与地球一样,也是倾斜的,同时还拥有两颗天体卫星,如果在火星定居,就能看到两个月亮了。

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从适合人类居住方面考虑,我们主要看如下几个方面:

第一是大气层:火星与地球一样有大气层的,也有一年四季的变化。但是火星的大气层不仅密度远远低于地球,只有约700帕(地球是101000帕),不到地球的百分之一。而且火星大气层的主要成分与地球也不一样,地球主要是氮气和氧气,而火星主要是二氧化碳,占比达到95%以上。其次是氮气和氩气,此外还有少量的氧(占比约0.15%)和水蒸气。从上面数据看来,火星几乎没有人类所需要的氧气,而且大气压也是远远达不到人类生存所需。

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第二是温度:火星比地球离太远元,而且轨道也是椭圆的。因此,在接受太阳照射的地方,近日点和远日点之间的温差将近160摄氏度。由于火星大气淡薄,没有地质运动,不能产生明显的室温效应,火星上的平均温度大约为-55℃,比地球低了约70℃,但温差巨大,冬天可达到-133℃,到夏日白天却将近27℃。这样的温度,没有保温设施人类也是难以生存的。

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第三就是水:人类为了在火星上寻找水,确实花费巨大的精力和物力。NASA科学家证实,在季节性斜坡纹线(RSL)附近发现了液态水,但是可能盐分极高,不能直接饮用。不过,火星上存在大量的固态水——冰。科学家们从火星侦察轨道器(MRO)传回的高清图像上,得知火星上至少有8处冰层,有的厚度达100米。这意味着火星拥有丰富水资源,且不难开采。因此,就水而言,对于人类生存不算特大问题。

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当然,除了上面状况外,火星上还有很多问题需要人类面对的,比如说沙尘暴,火星的沙尘暴经常都是全球性的,遮天盖日,终日不见阳光。火星上的磁场很弱,只有地球的0.1%~0.2%,地球上很多科技产品可能都会受到影响。还有就是宇宙辐射问题,由于大气层稀薄,火星上受到宇宙辐射比空间站还高2~3倍。火星的土壤中含氧化铁成分、含硫成分很高,这也使得火星土壤的颜色成深红色,没有有机物,没改造前是不能种植任何植物。

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如果真的要到火星居住,势必就会需要对火星环境进行改造。科学家建议,对火星的环境改造需要分成两步走:第一步就是形成生态系统;第二步就是形成类地球环境。

所谓形成生态系统,就是在当前不毛之地的火星表面,制造一个无氧的生物环境。要形成无氧的生物环境,就需要有充足的液态水,减少到达火星表面的紫外线,并且逐渐增加大气中氧和氮的含量。当然,上面对火星环境改造过程,很多条件都是相互影响的。比如说当大气的密度和厚度增加时,它既可以阻挡和吸收紫外线辐射,又可以产生温室效应,从而提高火星表面的温度。而当火星表面温度提高时,可以融化火星两极的冰川,甚至融化永冻土中的冰,从而解决液态水的问题。实现这个步骤的,科学家们提出了很多方法,其中包括减少火星极冠的反射率、太阳反射镜、小行星撞击和在火星上进行核爆炸等,先用于提高火星表面温度。

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形成类似地球环境的最终目标是在火星上形成一个与地球完全相似的生物圈,能够适合于人类的居住。第一步是在火星的某些条件稍好的地方引进地球上的微生物,这种微生物的特点是要能利用太阳光作为能源,在代谢过程中不需要复杂的有机物(当然,这种生物目前还没有,需要利用生物技术进行培养)。 在火星上引进地球的微生物后,可以改变火星大气的成分,特别是增加氮的含量。在成功地引进微生物后,下一步就是在火星上种植植物,因为只有植物才能将火星大气中的二氧化碳转变成氧。首批在火星上生长的植物可能也是生物和转基因技术培养出来的产物,因为目前地球上还没有植物可以适此时的火星的境。此外,这种植物还要自己授粉,或者由风授粉,因为在这时候的火星还没有昆虫。当植物种植成功后,再下一步就是引进动物了。随着初步生物圈的构成,就可以开始建立多样化的生物圈,这种多样性有利于保障火星生物圈的稳定。

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最后当然就是初步人类的移居了,初步人类的移居,主要是改善和补充生物圈的不完善,同时去建造适合人类居住的基础设施。当大量移民开始在火星上定居时,人类的生产和生活将加速火星环境的改造,从而使火星真正成为人类的第二故乡。

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当然,这样的一个过程,需要几个世纪甚至更长的时间。对于目前人类浮躁的性子,看来是有点久,不少科学家目前就在思考快速改变火星环境的方法,其中马斯克就是走在最前面的一个。马斯克的观点认为,利用核弹融化火星两极的冰层来释放二氧化碳的做法,可以增加大气压力,使得液态水在某些地区一天中最热的时候得以存在。按照马斯克的想法,只要几十年,甚至十几年时间,就可以让火星局部实现人类定居。

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目前spacex已经在建造星际飞船原型机,并且已经取得一定进展,其目的就是将人类达火星。虽然可能火星的环境难以短时间改造至适合人类生存,但是可以通过建造大房子或者在地下挖洞,在小环境中实现人类的定居。有了人类的居住,再去逐步改变火星环境,也未必不是一个可行的方法。

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期待着人类征服火星,期待着马斯克梦想的成功,让我辈也有机会一睹人类冲出太空的盛世壮景!


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