如何打造新星球家园

创造宜居星球的秘诀出奇地简单：只需添加水和大气气体。火星既有水，也有大气气体，这是 40 亿年前火星温暖湿润时的遗迹。NASA 天体生物学家 Chris McKay 表示：“对于火星，也只有火星，改造火星不再是科幻小说的范畴。”人类可以在几十年内使火星变暖并恢复浓厚的大气层，但要产生可呼吸的氧气水平，即使使用当今最先进的技术：植物，也需要 10 万年。理论上，新发明也可以加速这一进程。“对于长期在地球以外探索的人类来说，依靠陆地生活将是必不可少的，”火星好奇号团队的地球化学家 Laurie Leshin 表示。“我们必须想办法做到这一点。”

1）第一步：升高温度

火星上的温度徘徊在 -80°F 左右，但我们可以通过引入温室气体来提高温度。“我们知道如何让行星变暖，”麦凯说。“这就是改造火星成为可能的原因。”火星土壤含有全氟化碳 (PFC) 的组成部分，我们可以建造工厂利用高温提取它们。将 PFC 泵入火星大气层将启动变暖，随着火星表面解冻，它会释放冻结在极地冰盖和土壤中的二氧化碳。然后，这些气体会通过捕获反射的太阳能来加速变暖，就像它在地球上所做的那样。

2）第二步：营造氛围

如今，火星大气层厚度仅为地球大气层厚度的 1%，但科学家认为，火星大气层曾经比地球大气层厚得多。将大气层厚度增加到 30% 就足以让水保持液态。今年 11 月，Maven 卫星将对火星高层大气进行采样，以查明气体如何逸出。如果二氧化碳与火星表面的元素发生反应，将其封存在土壤中，那么这对火星的地球化改造来说将是一个不利的预兆。Maven 首席科学家 Bruce Jakosky 表示，我们释放的任何二氧化碳都可能遭遇同样的命运。但如果紫外线或太阳风能够破坏或吹走气体，那么火星就有可能形成大气层。在过去，当太阳还年轻的时候，这些过程更为强大。

3）第三步：放水

这颗红色星球看上去可能干旱，但多个任务证实它含有大量水。火星勘测轨道飞行器拍摄的赤道附近特征表明春季和夏季有流动的水。轨道雷达表明地下可能存在巨大的冰水库。事实上，好奇号探测器证实火星每立方英尺泥土中含有约两品脱的水。“大多数地方的脚下都有水，”莱辛说，“而且很方便，因为水就在地表上。”一旦沉积物融化，液体就可以收集到水库中供饮用和耕种。最终，水循环将支持植物生长并引发火星降雨。

本文原载于《大众科学》杂志2014年6月号。

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