美國洞察號登陸火星,再次在公眾中掀起火星熱,在很多人的心目中,火星已成為人類未來當仁不讓的第二家園。那麼要讓火星真正成為我們的第二家園,我們應該做些什麼呢?

我想是改造火星,讓火星地球化,擁有海洋和藍天白雲,植物們可以生長,動物們可以奔跑,人類不用宇航服和麪罩,就可以舒服地享受火星生活。雖然還沒有研究證明這切實可行,不過從理論上來說,我們是可以進行這方面的嘗試的,最關鍵的就是兩點,產生氧氣並維持氧氣的存在。

30多億年前的地球並不是一個生命友好型的星球,充滿著二氧化碳、甲烷和水蒸氣,一種卑微的生命形式——藍綠藻改變了這一切,它們用數億年的時間進行光合作用,不辭辛勞地吸收二氧化碳,釋放氧氣,終於在25億年前徹底扭轉了地球大氣層的局面——在現在稱為大氧化的事件中,豐富的氧氣出現在地球上,為更大和複雜的生命演化創造了條件,導致地球生物多樣性的出現,形成了延續到今天的繁榮的生命格局。

火星的情況與此類似,目前空氣中基本全是二氧化碳,為我們用藍綠藻改造火星奠定了基礎。另一種成分水確實很稀缺,不過科學家們已經發現火星的兩極有大量的水冰,都有一千多公里寬,厚達2-3.7公里,總體積240多萬立方公里;在衛星圖上,科學家們發現夏季一些山丘兩側有一些暗線,在冬季會逐漸消失——這被懷疑為液態水的存在;一些研究已經發現,在火星赤道和北極之間的地下存在大量水冰,其中一塊面積達一百多萬平方公里,比加利福尼亞州和德克薩斯州加起來還大。

僅僅是將火星兩極的冰蓋融化,就可以在火星表面覆蓋上平均5.6米深的水。所以改造火星的第一步就是,人類在火星上有水冰的地方建立定居點,建設有穹頂的居住地,融化水冰,引入藍綠藻製造氧氣;同時在太陽和火星之間的軌道上放置巨大的磁鐵,阻擋太陽風的吹拂,讓火星微弱的大氣層不再被吹走。

藍綠藻生產的氧氣及水蒸氣更多地進入火星大氣層後,火星會慢慢變暖,更多的冰將會融化,逐漸形成海洋和類似地球的氣候環境。

使用藍綠藻啟動火星地球化的想法是如此地有希望,以至於美國宇航局(NASA)2014年已經開始了一個初步的測試項目Ecopoiesis。這個項目準備發射一個類似鑽頭的裝置到火星,埋進火星土壤中——最好是有液態水的地方。「鑽頭」有一個空腔,藍綠藻將被釋放到這個空腔裏,裡面的感測器將檢測微生物的生命活動,以及是否產生了氧氣或其它副產物發回地球。

這個項目已在地球上的模擬火星環境裏進行了測試,結果是非常積極的。如果真的可行,我們就可以尋找火星上有液態水的地方,大量傾倒藍綠藻下去,開啟火星地球化改造的試驗。

火星可以改造成人類的第二家園嗎?在這方面的研究還很少,但隨著火星熱的升溫,尤其是未來十年內人類登陸火星的實現,這個問題將可能成為最主要的科學話題,而人類要成為銀河系文明,火星的地球化改造將成為考驗我們能力的最好的試金石。

「徐德文O戴維科學」入選2018年第3季度「全國科普自媒體(今日頭條)熱度榜」,謝謝讀者朋友們的支持。該榜單由中國科學技術協會科學技術普及部和人民網輿情數據中心聯合今日頭條發布。

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