面对地球环境和资源变得越来越不容乐观,寻找下一颗适宜人类居住的星球,为人类未来的星球移民计划提前着手准备,是人类必须付诸实施的行动。而事实上,我们的科学家早已开始了未雨绸缪的计划。
想要在太阳系之外寻找到一颗与地球环境相似、适宜人类居住的星球,以人类目前的太空科技水平,无异于“蜀道之难”的下一句。所以人类便把希望寄予在了太阳系之内的其他类地行星上。
太阳系内共有4颗类地行星:水星,金星,地球和火星。而与地球环境条件最为接近的行星,便是火星。
火星不但自转周期与地球极为接近,为24小时37分22秒,而且上面储存着大量的水冰。
根据“凤凰号”和“好奇号”火星探测器对火星的探测分析数据,火星上实则存在着大量的固态水,尤其火星极冠和高纬地区的冻土里,存在着大量的干冰和水冰,甚至还可能存在有地下水系。研究者分析指出,仅火星南极极冠的冰全部融化,就可以让火星整个表面充满水,并且水深可达11米之深。
火星大气虽稀薄,但二氧化碳却占95.97%,这为氧气的获取,有机物的转化,以及提升火星表面温度,提供了本源。
火星上的引力只有地球引力的大约1/3强,这为在火星上进行ISRU(资源的就地利用,全称为:In-situResourceUtilizatio)技术的研究和实施提供了便利。
另,火星土壤和矿石里的铁、硫、钙等含量都比较丰富,可就地取材,用于建筑材料。
对于人类生存条件而言,火星上的这些优越特点,足以让它成为寄予人类厚望的第二个备选星球。
理论和计划总是要付诸实践才能检验其合理正确性,才能验证其成功率。很多时候,理论的提出轻而易举,实践起来却是举步维艰。人类欲移居火星,实践起来并不是那么容易。探索科学,探索宇宙,水木长龙与您继续我们的探索之旅。
第一大难关便是所面临的太空高能粒子辐射。
火星不像我们地球那样,有强大的磁场和浓厚的大气层保护,可以抵御来自外太空的高能粒子的轰击。
由于火星质量小,引力只有地球的1/3,这就使它在早期的演化过程中,加快了散热速度,以及冷却固化的速度,同时也加快了偶极磁场消失的速度,导致它周围的大气层无法像地球那样被浓厚地保留下来,而只能留下稀薄的一层。
没有磁场和大气层的保护,便无法抵御太阳在大耀斑时发射出的高能粒子流,也无法抵御高能宇宙射线。所以人类未来想要在火星生存,首先要建立的就是辐射防护盾。活动范围越大,辐射防护盾的覆盖面积也会随之增大,而这需要高昂的特殊材料才能胜任。
第二,火星自转轴非常不稳定。
由于火星的两颗卫星的质量非常小,且两颗卫星的公转周期和速度,以及与火星的距离,都存在着很大的差别,导致火星的自转振动非常强烈。火星的周期岁差为5万年。火星的自转轴极不稳定,稍有扰动,就会出现剧烈摆动。如果人类未来在火星建好了家园,一旦火星受到外部因素的扰动,极轴突然出现大角度偏移,那么人类在火星上辛苦创造出来的一切成果,都会瞬间崩摧,到头来白忙一场。有不少科研者分析指出,地球上曾经出现的冰河世纪,或许就与地球极轴曾经突然出现大偏移有关。
第三,火星很可能会在温度提升的时候出现地陷现象。
人类欲在火星建立家园,必然会想方设法首先提升火星表面的温度。而一旦火星表面的温度得到提升,地下冰层就会被融化,并被挤出火星地面。空虚的地表内,在没有原来固态冰的支撑下,就会坍塌下去。这为人类未来在火星实施建筑又增加了一层难度。
第四,火星表面温度的提升,可能会重启冰河世纪。
火星表面温度增加,地下冰层融化,水从地表下渗出,而这将会大大增加光的反射率,导致火星表面从太阳那里本来就获得的不多的热量,会更大幅度地减少。如果没有办法及时大量弥补热量的流失,火星的下一个冰河世纪就会被重启。
第五,与地球一样,存在着被小天体撞击的可能性。
地球早期,曾多次遭遇过小天体的撞击。而万年前的恐龙消失事件,或正源于小行星对地球的撞击。即使现在,也无人敢保证,不会有小天体正向地球迎面而来。在太阳系中,火星也一样,也存在着被小行星撞击的可能性。更何况火星没有大气层(非常稀薄,聊胜于无)的守护,更增加了小天体撞击的几率。火星上的一些盆地和陨石坑,或正是早期被小天体侵犯的证据。
随着空间高科技的发展,人类或可通过各种高科技手段规避外来小天体对地球的撞击。在未来建设火星家园的时候,可能要付出更多的努力,消耗更多的人力物力,财力,才能建立起实施监测的网络系统。这与在地球上建立全面的防护和监测系统相比,难度可能会增加几倍。
第六,火星的彻底改造,可能会覆盖掉寻找远古进化留下的证据和线索。
当人类对火星改造的越彻底,火星远古进化留下的证据和线索,也会被抹去的越多。在火星被彻底改造后,人类再也无法对曾经的怀疑进行求证。比如,火星上究竟存没存在过生命形式?火星是否演化出过智慧生命体?如果火星曾经像地球一样演化出过智慧生命体,是什么导致了他们的彻底消失?
所以在火星环境的改造过程中,何去何留,必须仔细斟酌考虑,否则会给我们留下永久的遗憾。
第七,火星的改造必须谨小慎微,有时候可能会牵一发而动全身。
有人说生命产生于偶然,而水木并不太认同这样的说法。地球生命的出现真的是源于偶然吗?地球智慧生命的出现,真的是进化而来的吗?试想,地球上之所以有生命的存在,是因为地球正好位于太阳系的宜居带,地球的环境条件又恰好适宜生命的繁衍发展,而智慧生命的出现,所需要的演化条件更是苛刻,岂是“偶然”能够恰好满足这一切的?换句话说,人类简直就是地球“定制”出来的物种,地球的生存条件简直就是为人类“量身打造”的。
而要把火星改造成像地球一样的环境条件,实则如同复制地球为人类“量身打造”的环境一样,可谓是必须谨小慎微,有时候可能会牵一发而动全身,或者说,不慎弄断一根网丝或漏接一根网丝,都有可能导致整张网的崩溃。因为所有的自然环境条件并不是独立的,而是相互联系相互影响的。
比如,如果过量升温火星表面温度和湿度,不但会催化火星上一些物质的化学反应,生成不利人类生存的气体(比如氯化物),还会导致硫化物与氧气的反应,导致酸雨降落。
看来,火星改造任务,对人类而言,可谓是任重而道远,更与人类未来太空科技的发展程度紧密相连。为了我们人类未来的新家园,让我们全人类共同努力吧。
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