TIX·零度实验室
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。
而唯一的办法就是改造火星的环境气候，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面的宜居指标：
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的生活。
火星改造的第一步：“温室化”方法改造火星大气层
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“南北极地圈”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南北极的永久冻结带水冰，产出生命赖以生存的水。如果全部融化并均匀分布在火星表面，会形成一个厚约10米的水层，相当于我们建设了一个火星面积大小的10米深游泳池。
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，维持大气层的正常气体含量。
火星改造的第二步：建设火星全球人工智能机械绿化系统
火星人工智能机械绿化系统：
由N个分布式“人工智能机械装置基站”组成，这些基站将按照绿化能力和范围的大小，平均的分布在整个火星上面，构成一个火星人工智能机械绿化网。基站内部由人工智能系统负责配置和培养工作，配置火星土壤绿化所需的化肥液体养料，同时培养出适合改良火星土壤生长繁殖的微生物——蓝藻。
现在的火星上面还不适合昆虫生存，昆虫在地球上的生态繁殖中有不可替代的作用，可以做为虫煤授粉、种子传播以及携带微生物传播。所以我们在火星上面的每个“人工智能机械装置基站”内部，配置了足够数量的工智能仿生昆虫机械系统。仿生昆虫机械将对绿化基站范围内的土壤，进行化肥液体改良和微生物蓝藻种植与培养。
由于现在的火星环境和气温还不是很稳定，对于微生物蓝藻的生长环境很不利。我们还需要一种局部火星地表升温卫星系统，由同步轨道上的卫星系统“菲涅尔透镜”阵列组成，折射太阳光对地表进行辅助升温。同时还可以利用折射的太阳光，对地面的分布式“人工智能绿化基站”进行光能充电。
火星地表的环境温度升高稳定以后，干冰和冻土融化，二氧化碳释放出来，含量可达90度巴 ，约为地球大气压的9%，但火星的总体状态没有发生显著变化，仍然是一个红色星球。
火星改造的第三步：火星人工智能机械绿化工程
接下来要进行更关键的工作﹣﹣人工智能机械绿化工程，女娲火星移民计划——零度实验室的研究者认为，使用这套零度研发的“全球基站与仿生昆虫机械”绿化系统，将使原来火星绿化计划中预计的900年时间，缩短到300年内完成，可分五个阶段：
1．微生物阶段（0~100年）
30多亿年前的地球，既没有生命，也没有氧气，只有氮气和二氧化碳，除了海洋，就是光秃秃的岩石，是光合作用改造了地球，把二氧化碳变成了氧气。
早期地球为什么会发生光合作用？因为出现了一种最简单、最原始的单细胞生物一蓝藻和光合细菌。
研究者设想，把地球蓝藻和光合细菌移植到火星上，可以大大推动火星的演变进程。在温暖的高浓度二氧化碳环境下，藍藻会快速生长。据估计，100年内火星上可产生约3毫巴的氧气和300毫巴的氮气，二氧化碳水平仍保持在90毫巴。
藻类和光合细菌生产了大约一半我们吸入的氧气，藻类的代谢还会生成二甲基硫，这种气体释放到空气中，水汽围绕它们开始凝结，就形成了云。微生物还会吸收和释放出大量二氧化碳，这些二氧化碳通过捕获大气中的热量来调节大气温度，例如一些微生物的代谢废物是二氧化碳，当它们大量排放到大气中，就会使地球变暖。相反，藻类和光合细菌在生长的过程中又会吸收二氧化碳，使大气变冷。
世界上之所以有这么多氧气，是和基因通过病毒的传递有关。海洋聚球藻是一种在海洋中含量非常丰富的细菌，它们包揽了全球约1/4的光合作用。科学家仔细分析了海洋聚球藻样本中的DNA，从中发现了捕捉光子的蛋白编码基因，而这种蛋白基因正来自病毒。科学家甚至也在海里找到了携带光合作用基因的自由漂浮病毒，这些病毒正在等待遇到新的宿主。 粗略估算，地球上10%的光合作用都是病毒基因开展的。也就是说，你每呼吸十次，就有一口氧气是海洋病毒惠予的。
自然界的生命健康平衡卫士“噬菌体”
噬菌体是一种病毒，在自然界中不能独立的生活以及繁衍，所以噬菌体病毒需要找一个宿主生存。地球上绝大多数病毒的宿主是生物，但是噬菌体是个例外，它们的宿主是细菌，所以噬菌体对于我们来说就是一个好医生。噬菌体其实是这类病毒的统称，在噬菌体家族中，存在着许多种类的噬菌体，而每一种噬菌体只能对应一种细菌，有时也能对应这种细菌的近亲。噬菌体无处不在，你的手机上，你的手上以及身体里，可能就生活着上亿只噬菌体，而你浑然不觉。噬菌体维系着动物身体内部的细菌数量平衡，还能维持火星生态系统的平衡。
地球海洋噬菌体的强大在于它们的传染性。在短短1秒钟之内，它们能对海洋微生物细菌发起10万亿次进攻；每一天，它们能杀死中15%～40%的细菌，而宿主细菌的死亡就意味着更多噬菌体被释放出来。除了侵染细菌的噬菌体之外，浮游噬菌体还包括侵染原核藻类的噬藻体和侵染真核藻类的真核藻类噬菌体等。
噬菌体病毒会帮助人类。例如霍乱，它由一种经水传播的弧菌所致，这种细菌也是不少种噬菌体的宿主。当霍乱弧菌爆发并导致霍乱流行时，噬菌体也跟着大肆繁殖。越来越快地杀死霍乱弧菌，直到超过了微生物繁殖的速度，细菌阵营就溃败下来，霍乱的流行也因此平息。制止霍乱爆发对于海洋病毒来说只是雕虫小技，你也许想不到，我们每天呼吸的氧气也会与海洋噬菌体病毒有关。
2．苔藓植物阶段（100~200年）
从地球移植大量苔藓和青苔到火星，它们将使大气层中的氧用。此阶段火星表面水不断增加，峡谷变成河流，陨石坑成为湖泊，它们和绿色植物相互交织，火星开始显现出盎然的生机。
此时，火星地球化实现了第一个跨越：从红火星到褐火星。
3．开花植物阶段（200~300年）
当火星大气层中氧气含量超过20毫巴时，开花植物就能生存下来。随着开花植物大量繁殖，火星上可以看到五颜六色的鲜花。火星不仅绿了，还美了。
大气中氧气含量逐渐增至约60毫巴。一个火星年（669个火星日）
日平均温度高于10摄氏度的天数约为60个火星日。
4．北方植物阶段（200~300年）
当大气层中的氧气増加到80毫巴以上，针叶树，如松树和云杉等都能够存活了，一个火星年中，平均温度超过10摄氏度的天数将达到100~200个火星日。至此，火星地球化实现了第二个跨越：从褐火星到绿火星。
5．温暖的生态系统（300年以后）
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。
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