火星人类栖息的第二家园与火星大气层恢复工程

博科园AI人工智能助手 图灵

[ AI在线 ]

__

星球—大陆系生态立方农场和生态立方城市建设（十五期）

女娲星球环境创造室

讲解：夏紫薇

火星会被改造成人类栖息的第二家园吗？

在未来，我们的人类文明会成为多星球生存的生物，能够进入不同的行星生活，第一个目标当然是从地球跨越到火星。既能在美丽的地球上生活，又能在火星的极端环境下生存下去。
如果火星的环境不发生根本性变化，只是在火星上建立基地，那样只是小打小闹，不可能把人类变成跨行星生物文明。
唯一的办法就是改造火星，使它的环境与地球相似，适合人类居住，这就是火星地球化。
火星地球化的基本目标是使火星适合人类居住，因此需要使其环境参数达到下列指标：
1．年平均表面温度高于0摄氏度，即比现在升高约60摄氏度；
2．有足够浓密的大气；
3．大气中有足够的氧气和氮气；
4．出现大面积海洋。
5．种值绿色植物与生态环境平衡。
总而言之，火星地球化，就是把火星的大地、天空、海洋都变得和地球相似，把火星变成一个小型地球，人类才可以在火星上自由自在地球生活。

那么我们要怎么改造呢？

火星太冷，首先要对其加热，把温度升上来，使火星升温的方法有六种：

第一种：太空“菲涅尔透镜”照射极冠
在火星的同步轨道上拼装出一个卫星“菲涅尔透镜”阵列，大概需要25个足球场的面积。南北极各需要两个卫星透镜阵列同时折射太阳光升温，照射火星极冠的水冰，使其融化。但是这样会损失很多的水气蒸发到太空里面，所以这不是最节省火星水源的方案。
第二种：直接利用火星上大量的水冰和原料制造出氧气，以及和地球大气层含量相同的其它气体元素。去年有一个令人振奋的消息，“毅力”号的一台叫做“MOXIE”的设备在火星上尝试产生氧气，成功从火星的大气中提取出了5克氧，大约可以供一个成年人呼吸10分钟。有俄罗斯网友就提出来，火星有那么多的水资源，还可以用电解水制造氧气的这种方法，而且只要两根玻璃管，一桶水再加一个电池即可实现，这成本简直就是白菜价！电解一升水大约需要4.4度电，按效率按80%计算，大约需要5.5度电，能得到888克氧气，按5克氧气供呼吸10分钟算，这888克可以呼吸大约1777分钟，大约29.6小时，当然这需要耗电，那么从哪里来呢？

在火星上取得电能并不麻烦，每天都是大晴天，除了偶尔的沙尘暴，天天可以制氧，只是火星的太阳辐射强度只有地球的一半，也就是太阳能电池需要加倍的布置。而且我们还可以使用水手大峡谷溶洞基地内的水源，制作出一个水利发电系统，为我们制造出氧气和火星大气层提供所需要的充足电能，同时提供给“火星人工智能机械全自动化”绿化植被恢复工程使用。
第三种：引入超级温室气体有一种超级温室气体叫全氟丙烷（C3F8），比二氧化碳效能高一万倍。构成全氟丙烷的两种元素——碳和氟在火星上都存在，未来人类只需在火星上建温室气体工厂。计算机模拟实验显示，当火星大气中的“全氟丙烷”浓度达到百万分之三时，就可以引发不可阻止的连锁温室效应。使火星快速升温，在几百年内融化火星南北极地水冰，形成大面积海洋。
第四种：控制小行星撞击
在火星轨道外面的小行星带里，找一些富含氨的冰冻小行星，在上面安装核动力装置，推动它撞击火星。据测算，一颗100亿吨的小行星撞击到火星上，可使其升温3摄氏度，约1万亿吨地下冰融化。
第五种：从火星土壤和矿石中提取出氢元素和二氧化碳，然后从新结合生成水。这需要制造出一个氢氧化合物反应器，通过一个加工程序，我们使用火星的土壤可以制造出极少量的饮用水，可以做为一种基础的应急水源提取的方案。还可以从火星的矿石中，提炼出大量的氧元素释放到大气层中。
第六种：钻探到火星的地热气体，地热气体内含有大量的甲烷与二氧化碳等等的大气层所需要的气体，用来弥补火星大气层每年逃逸到太空里的气体元素，通过二氧化碳制氢技术获得足够的氢能源，氢能源使用会产生水，这样就可以使用星球的地热气体源源不断的补充火星大气层的含氧量和水份。

为什么要用“温室化”方法改造火星大气层呢？

火星上的温度相当低，平均温度是零下63摄氏度，夜里更是会降到零下140摄氏度。科学家相信，火星永久冻结带的土壤中存在大量的固体二氧化碳，一旦火星气候变暖，这些二氧化碳将被释放到大气中，使火星大气增厚，压力增加。有了二氧化碳气体，植物将可以在火星上生存，从而生产出人类赖以生存的氧气。火星变暖还将融化火星永久冻结带的冰，产出生命赖以生存的水。
300年左右的时间，温暖的火星大气生态系统建成后，一个火星年中，会有220~460个火星日平均温度超过10摄氏度；温带森林年降雨量将达到135~365毫米：大气层中氧气含量将超过120毫巴，氮气稳定在300毫巴，二氧化碳低于10毫巴。
一个适宜人类居住的绿色星球就此诞生。

紫薇女娲星球学院欢迎大家

QQ科学探索学院群：671441018