火星,地球的邻居,它的轨道在我们的外围。
美国NASA早已将人类登陆火星作为一个长远的目标。但根据其大动作来看,这个远不是终极目标。
本文将探讨人类登陆火星面临的困难及解决的办法。文中将会回答标题中的问题。
火星上大气比较稀薄,主要是由二氧化碳(95.3%)、氮气(2.7%)、氩气(1.6%)和微量的氧气(0.15%)和水汽(0.03%)组成的。由于火星与太阳之间的距离比地球远,平均气温要比地球低一些。空气稀薄,其保温性差,导致昼夜温差在100℃左右.火星赤道附近,白天温度可达到20摄氏度,夜间却能达到零下80摄氏度。
火星的大气跟地球的相差很大。地球大气中含有氮(78.084%)、氧(20.946%)、 氩(0.934%)、水汽(0.25%)、二氧化碳(0.032%)等成分。另外,火星的大气压不足地球百分之一。
显然,人是不能直接暴露在火星大气中的。低压下水更容易沸腾,水蒸发得更快。另外也没有氧气,气温白天还可以,但到了夜里实在太冷。
因此火星的大气必须经过改造后,人才可能自由地在火星生活。
首先要提高的就是氧气浓度。
地球上绝大多数生物是好氧生物。只有为其提高氧气才能正常生活。
根据科学家的研究,发现火星大气中含有少量的氧气。
当进入夏季时,火星上氧气略有提高,但当到了秋季时,其含量又下降了。进一步研究发现,当夏季来临时,太阳辐射加强。太阳风辐射到大气中的水汽时,将水光解成质子和氧气。质子非常轻,逃逸到太空中,而氧气质量比较大,没有逃出火星。根据这个推测,利用火星自然环境制造并提高氧气浓度是行不通的。
火星中还有大量的水冰资源,能不能在人类去之前先不停地电解水制造氧气呢?
水被电解后,将会产生氧气和氢气。氢气储存起来,氧气释放到空气中,是可以提高氧气浓度的。
但这种方法并不是太好。当人使用储存的氢气时,氢气或多或少将会遗失在大气中。又由太阳风的作用,氢气转化为质子,将会逃逸到太空中。显然这不是一个可持续发展的好办法。
实际上,利用地球上的低等植物改造火星环境是非常可取的。
地球早期的大气含有大量的甲烷、氢气、水蒸气、二氧化碳等气体,经过绿色植物和其他生物亿万年的改造,才变成现在这种情况。
生态系统中最重要的两个成分是生存者(绿色植物和化能自养菌)和分解者(腐生生物),这样物质和量能将会在生态系统的各个成分中流动起来。
为了避免生物被太阳风里的高能粒子轰击,前期人类利用机器人可以考虑建造许许多多小的生态屋,给低等植物和细菌提供必要的无机环境条件。这里不能选择高等植物,最好选择低等的单细胞植物,越是低等的生物所需要的条件越不苛刻,越容易满足。
这样,在光照下绿色植物将会利用二氧化碳和水,源源不断地制造有机物和氧气。
只要二氧化碳和水充足,生态小屋内的环境将会越来越适合人类生存。
在地球建造模拟火星条件的生态小屋是很有必要的。我们要研究我们还需要控制哪些条件,才能让生态小屋内的生态系统不崩溃,能持续不断地为人类提供氧气和有机物。
人类若想在火星大气中像在地球那样自由自在,就很有比较增加火星的质量。
火星轨道的外侧就是小行星带,这使得问题更容易被解决。我们只需要在小行星上安装推进器,把数量众多的小行星推向火星……在此之前,就没有必要在火星建造很多的东西。
选择小行星也是有讲究的。富含H、O、C、N等生命所需要的元素的小行星被优先选择。也要注意小行星的大小,太大了可能把火星撞解体。也要注意撞击角度和速度,这很可能导致火星改变轨道,这给地球带来一定的风险,但只要计算妥当,影响不会很大。
当火星的质量达到一定程度,接近于于地球时。那时它的磁场或许再次产生,大气必然加厚,人类只需要等待它冷却下来,即便不穿太空服也可以登陆。
当火星有厚厚一层大气,昼夜温差变小,磁场出现,河流湖泊出现。此时的火星就会很适合地球的第一批移民生物——低等绿色植物和一些腐生型微生物。
当生态环境稳定下来后,人类将会是第二批登陆者,此时人类已经可以在火星生存下来。由于生态系统异常简单容易被破坏。所以输入物种时,需要谨慎对待,避免打破平衡,导致系统失控。
你觉得这样改造火星行不行?还有什么好办法吗?火星上若是有生命,我们应该不应该去殖民?欢迎评论。
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