走，移民火星去
曹正良
根据世界人口数据统计，目前地球上大约生活着76亿人，这个数据还在不断地上升，除去一些自然条件极端恶劣、不适宜人类生存的地方，地球上可以说人满为患、越来越拥挤。移民太空就成为很多人的一个大胆追求。
火星是目前科学家勘探到的环境最接近地球的星球。如果要寻找另外一个适合人类居住的星球，火星肯定是第一候选。火星这颗让古代人类充满幻想的星球，如今又成为人类的希望所在。
“宜居”的火星
火星比地球小一些，赤道直径为地球的53%，体积为地球的15%，质量为地球的11%，表面重力为地球的38%。火星有稀薄的大气，95%是二氧化碳，还有3%的氮气，大气密度约为地球大气的1%。火星自转周期为24时37分，这说明火星的一天时间跟地球非常接近。并且火星在一条椭圆轨道上以25.2°的倾斜角绕太阳公转，周期为687天，因而与地球一样，火星有四季分明的气候，表面温度在赤道上最低温度为-132℃，最高可达28℃，全年平均气温-63℃。这样的自然状态虽然仍不适合人类居住，但与月球相比，可有天壤之别。虽然在火星上还看不到液态水，但迄今探测发现有大量水流痕迹，至少说明火星上曾经有过滔滔大水，而且科学家们也发现火星两极有大量的冰存在。
此外，火星上的绿黏土和火山灰有利于植物生长。火星大气中有足够的二氧化碳气体，可提高植物光合作用的效能，使农作物获得比地球上更大的丰收。火星上到处都是氧化铁等氧化物质，可还原出氧气来。火星上有丰富的能源，风能比地球上要丰富得多;火星上有地热能;还可利用二氧化碳和氢制造甲烷燃料;也可用重氢进行核发电;等等。火星上有火山活动和水流冲击形成的各种金属富矿，这比散布在土石中的月球金属元素优越得多。
如何移民火星
在众多热衷火星移民的“火星发烧友”中，最积极的要算美国著名的“火星协会”了。该协会已经制订出一套详细的改造火星计划，而且如“愚公移山”一般地逐步实施这个惊世骇俗的移民计划，也许1000年后，当温室效应最终摧毁我们家园的时候，这一移民计划会成为人类的“诺亚方舟”。
1.让火星变暖
与地球相比，火星算是一颗寒冷的星球，要使火星的冰冻物质完全融化，至少需要使火星的外层大气达到40℃左右。與地球正在努力遏制温室效应不同，“火星协会”表示人类将要在火星上制造一场“巨大的温室效应”。计划中，完成这一步的时间为2150年左右。有人提出了三个让火星变暖的方案，其中第三个方案得到许多科学家的赞同。
方案一：太空镜
让火星变暖的第一个方案是一面大镜子，这面镜子的直径将超过120千米，在火星表面21千米以上的轨道运行。这面镜子将把太阳光反射到火星指定区域，以释放出冷冻地表下面的大气和水。不过，这面太空镜子太大了，以人类现有的科学水平还造不出这样的太空镜。
方案二：小行星撞击
太空中很多小行星都是由冷冻的氨气构成的，而氨气则是重要的温室气体。第二个方案是让一颗直径2.5千米左右的小行星去撞击火星，撞击产生的巨大能量将使火星上的1万亿吨冰融化成水，而小行星撞击后释放的氨气也可以让火星大幅升温。科学家估计，40次这样的撞击就可以使火星达到适合人类居住的水平。不过，实现这一方案的科学难度也很大。
方案三：制造温室气体
第三个方案是在火星上人工制造温室气体，这是被认为最为可行的方案。科学家认为四氟化碳是最有效的温室气体，他们计划在火星上建几处化工厂，不停地制造四氟化碳。根据计算，如果每小时排放1000吨这种气体，30年内火星的平均温度将升高27.8℃。这一过程预计耗能5000兆瓦，5个核电站就可以满足这些能量需求。
2.释放大气
火星上只有稀薄的大气，但在30亿年前，火星的表面包裹着厚厚的二氧化碳大气层。由于火星变冷，大部分二氧化碳都被土壤吸收冷冻起来。当人类完成改造火星第一步后，温暖的气候将把这些二氧化碳释放出来。科学家表示，“土壤中释放出来的二氧化碳可以在20年内让火星温度再升高5.6℃，这时候一些冰开始融化成水，水也开始蒸发，并形成雨雪等天气现象。”根据计算，到2200年，火星表面将拥有0.1个大气压的二氧化碳。
3.种植植物，收获氧气
随着土壤中二氧化碳的不断释放，到2250年，火星上的大气含量将达到0.21个大气压，相当于地球的1/5，其中大部分是二氧化碳。此时的火星居民不用穿太空服就可以走出户外，当然他们还需要氧气袋;普通飞机可以在火星上起降;人们还将建设一个带有穹顶的封闭型城市。
人类的火星改造计划
一旦火星赤道附近的温度长年保持在0℃以上，火星上就可以有稳定的液态水供应，到2250年，火星就可以生长植物，最先考虑培育的应该是能够促进光合作用的菌类和苔藓。植物的生长意味着氧气的产生，光合作用会使二氧化碳逐渐变成氧气。
为了加快制造氧气的速度，火星居民将大规模种植各种植物，并小心处理各种垃圾，因为垃圾腐败会制造大量的二氧化碳。此外，基因工程将帮上大忙，届时科学家将培育出能释放更多氧气的“超级植物”。
根据规划，50年内就可以制造大气，再过50年可以在火星上散步，但收获氧气则是一个漫长的过程，因为要使火星植物释放出足够人类自由呼吸的氧气，大概需要1000年。在这1000年里，火星居民要不停地种植、收获，努力“生产”出更多的氧气。
1000年的时间，对于人类个体或许漫长，但是对于人类的发展历史来说，这个时间长度还是值得等待的。到那个时候，火星环境的“地球化”已经基本改造完成。小伙伴们，你现在相信人类可以移民火星了吗？
（林冬冬摘自《科学大众 ·中学》）
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