03.03 如何改造火星,使其成为宜居星球?

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地球上资源有限,迁徙到外星球是人类的一个梦想。移居火星,当然希望火星上的一切条件和地球相似,起码能满足人类生存的最低条件。

火星上的情况怎么样?火星赤道附近白天21°,晚上-73°;火星上的大气95%的二氧化碳,5%的氮气和水蒸气,但是没有氧气,气压是地球的1/10;有固态水,磁场微弱,重力加速度是地球的2/5。看来人类移居火星最大的问题,是解决火星上的农业问题和氧气问题。



人若移居火星,首先要解决火星上的能源问题。火星上的能源最好是利用太阳能,如果人类的科技水平高度发达,还可以使用核能。一旦有了强大的能源,就会有更大的主动性。

若大量人口迁居火星,就需要考虑就地取材。因为火星上的温差特别大,人们可以利用山和地形搞多层半地下建筑。既可以种植各种植物,农作物。也可以居住。这样做可以保持温度,也以可防止宇宙射线的危害,同时也有利于水的循环使用。



农业种植可以利用水的再循环系统,大规模采用无土化栽培技术加以解决。下一步,就是培养适宜火星生长的生物和微生物,特别是能产生氧气的生物,改良火星上的大气结构。能不能实现梦想,就要看今后科学发展到什么程度了。

你有什么好的想法,可以让大家分享一下。


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回答问题之前,我们先看看火星是怎样一个行星。

火星,英文是:Mars,它是太阳系八大行星之一,天文符号是♂,是太阳系由内往外数的第四颗行星,属于类地行星,直径约为地球的53%,自转轴倾角、自转周期均与地球相近,公转一周约为地球公转时间的两倍。



改造火星,我觉得应从气温入手,因为当前火星的的平均地表温度-60℃,要接近地球平均温度至+2 0度。

还要在火星大气中产生适当水平的氧气,这将允许人类和其他大型哺乳动物正常呼。

这两个都是非常关键的。已现在我们人类的技术,到达火星都是个难题,更加别说改造了哦!


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火星要如何改造才能适合人类生存呢?其实也很简单,那就是地球最适合人类居住的地方什么样,那就把火星改造成什么样子的。只要火星环境变得像地球了,人类就可以在上面生存了。

先来看看火星环境和地球环境的差距,然后再确定如何去改造火星。

图示:火星

寒冷

火星位于地球轨道的外侧,距离太阳比较远同时空气有比较稀薄,因此火星表面气温要比地球寒冷的多。虽然火星在夏季的时候赤道附近的气温可以上升到零上27℃,但整体上来说是非常寒冷的。火星的常年的平均气温零下63℃,这可比地球上最寒冷的南极年平均气温还要低30多℃。冬天气温可低至零下133℃。

火星这么寒冷的气候是不是适合人类生存的。因此改造火星的一项重要任务就是给火星升温。

图示:火星寒冷的两极冰冠

干燥

从火星探测器穿回来的火星地表照片就可以看出,火星的表面就像地球上的荒漠戈壁滩。火星地表没有水,干燥无比。干燥的火星环境是不适合人类生存的。因此人类要想在能够在火星上生存下去,就要让火星变得湿润起来。

空气稀薄

火星的大气层太稀薄了,不到地球大气密度的1%。稀薄的空气给火星带来了诸多不利因素。稀薄的空气无法保留太多的热量,导致气温过低;稀薄的空气导致大气压过低,这样水一旦流出火星地表就会马上消失,无法停留。另外人类如果直接暴露在火星低压的大气中很快就会毙命。

火星稀薄的空气是无法满足人类生存需要的。因此,让火星大气层变厚也是改造火星的重要任务。

图示:火星干燥的地波

缺氧

人类的呼吸是离不开氧气的。火星大气中不能说没有氧气。但是氧气含量实在是太低了,对人类的呼吸根本起不了丝毫的作用。火星大气中的氧气仅有0.15%。人类要想在火星上快乐的生活,氧气是必不可少的。因此改造火星还有一个任务就是不断的制造氧气,直到满足人类的生存的需要。

火星不适合人类生存的不利因素还有很多比如火星上的强辐射等等都是需要人类去加以改造的。

图示:火星千年改造计划

火星要如何改造才能适宜人类生存?

我觉得人类首要做的就是让火星升温。通过各种手段让火星升温。只要火星温度升高了,被冰封在南北两极的固体二氧化碳就会汽化补充到大气层中。这样既能增加了火星大气的厚度,又能带来一定的温室效应,让火星进一步变暖和起来,直到火星气温升到可以使冰融化成水,在火星地表流淌。

有了水人类就可以大规模的种植植物了。植物既能给人类带来呼吸所需要的氧气,又能带来大量的食物。这样人类就可以在火星上生活了。

图示:火星人类基地

改造火星咱们说起来简单,但是实际上操作起来可是很困难的。要改造火星首先人类得能够到达那里。火星虽说是地球在太阳系中的邻居,但是距离地球最近的时候也有5500万公里。到现在还没有实现人类登陆火星呢?以现在探测器飞往火星的速度来看,去一次火星需要6个多月的时间。人类真要改造火星,必定要不断往返于火星和地球之间,飞行速度还有待于提高啊。

图示:地球化的火星

更可况这是一个漫长的改造过程。改造火星变得适合人类生存可能要上万年甚至是十几万年的时间。这需要一代又一代的火星拓荒者的不断努力才能够实现啊。


兔斯基聊科学


火星是太阳系与地球最类似的行星。有地球一半大小。自转斜角和周期也与地球相近。因此是人类移居外星球最浮想联翩之地。20世纪以来,世界各国都发射了探测器,对火星的认识也越来越多。

现在我们知道,火星上到处都是沙漠和瓦砾,有稀薄的二氧化碳构成的大气层,大量沙尘悬浮在高空中,每年都会不定时卷起沙尘暴,绵延上千公里。严酷的环境让火星毫无生命气息。但并不表明这里没有任何“生命”。在北极和南极有干冰组成的极冠。近来科研人员又在火星地底发现了一个液态湖,由此可知在远古时代,火星与地球一样也有大量液态水,有水就意味着有一定“生命”——而火星上纵横如树杈般的干枯河床和红色氧化地面也表明,这里曾经是生命的乐园!

关于火星的“传说”很多。比如上一世纪80年代,美国某电视台突然出现了一段奇怪录像,上面是大量人类死亡的场景,黄色沙尘暴漫卷,城市毁灭……后来有人解读这段录像很可能来自远古时代的火星,因为那时候地球没有类似的自然灾害发生。比如俄罗斯的“火星男孩”波力斯卡。比如前苏联在上一世纪70年代曾发射火星探测器,在巡视火星时发现一段文字:“离开”,还发现上面巨大的人工建筑,组成人脸模样,流着最后一滴泪……这些“奇闻异事”真真假假,但都表明人类对火星的历史以及自然环境十分关注,未来地外移民首选是火星!

改造火星为宜居星球,多年前科学家就有设想。火星的内核与地球一样。地面布满大型火山,说明在远古时代这里的地质活动很活跃,只不过现在变得微弱而已。因此,改造火星首先要把地质变得活跃起来,也就是说让火山重新喷发。科学家的设想是在火星引爆大型原子弹,核爆炸的威力把休眠状态的火山激活,大量烟尘喷发出来,形成质量浓厚的大气层。自然循环一旦启动,风雨雷电也会随之而来,火星就会变得湿润。到那时候,人类再登陆火星,把植物带过去,逐步吸收火星的二氧化碳,形成氧气,火星就会慢慢变得像地球一样宜居。

改造火星绝非短时期所能完成,这是一个漫长过程,需要一代代人不断努力!现代人的首要任务是努力发展科技,达到一个极高文明水平,有能力飞出地球才能谈别的!


好奇文史谈


其实,所谓火星改造是极其遥远的。

什么火星温度低、没有液态水并不重要,这些可以用现有技术改造。

重要的是,火星没有合适的大气层。

即便我们采取各种方式炸出二氧化碳来加热火星,形成液态水,但火星的质量为地球的11%,引力不足以形成稳定及足够厚度的大气圈。而没有大气层的保护,温度、湿度、水循环都无从谈起。

最关键问题是,火星几乎没有磁场,目前宇宙飞船仅检测到弱磁场,强度为地球磁场的0.1%~0.2%。这样的磁场,无法形成臭氧层以保护生命的户外生存。

如果人类移居的是一个封闭火星社区,也就谈不上什么改造了。


四川達州


第二次世界大战中期,在一部系列科幻小说里,美国年轻作家威廉森描述了一个到处都居住着地球人的太阳系:金星上居住着中国人、日本人和印度尼西亚人,火星上居住着德国人,木星的卫星上居住着俄国人。而小行星上则居住着那些讲英语的人。小说中有一群“太空工程师”,他们大显身手,把一个个荒芜的行星变成地球人温暖的家园。在这部科幻小说中,威廉森创造了一个新词一一“地球化过程”,以表示如何把一个星体转变成一个地球化的世界。

美国著名天文学家兼科普作家卡尔·萨根接过了这个幻想,提出了“行星地球化”这个科学概念。按照卡尔·萨根的设想,到22世纪初叶,利用载重量很大的飞船、威力强大的核反应堆,以及发达的遗传工程,人类可以着手对太阳系中的其他世界进行改造。

“行星地球化”的首要目标指向火星,因为火星是地球的“孪生兄弟”,两者之间有许多相似之处。例如,火星自转一周是24小时37分,与地球有几乎相同的昼夜;地球的轨道面与赤道面的夹角是23度27分,火星是25度11分,它们有几乎相同的季节变化。地球的两极地区终年覆盖着皑皑白雪,火星的两极地区存在着洁白的极冠,极冠中有冻结的二氧化碳(又叫干冰)。这些相似性都表明火星与地球最相像,是“改造行星”的最好候选样品。

火星与太阳的距离比地球远,它的表面积也比地球小,因此接收到的热量比地球少得多,同时稀薄的大气让它留不住来自太阳的热量,火星地表的平均温度大约是-63℃,最低可以到-143℃。在最温暖的南半球初夏正午,地表温度可以短暂地达到35℃,但午后温度就会急剧下降。

因此,火星地球化,首先要完成的就是想办法提升火星表面的温度。

火星的两极地区存在着大量冻结的二氧化碳,二氧化碳是一种温室气体,施放它们可以有效地提升火星的温度。但如何能做到这一点?有人提出,可以通过建立太空反光镜将阳光集中反射到火星两极的冰盖上,使那里的干冰融化,释放出二氧化碳。多年之后,气温上升将导致氯氟烃(一种空调或冰箱中存在的温室气体)等温室气体的释放。

太空科学家克里斯托弗·麦凯等还提出了一个更加极端的方法来提高火星温度。他们认为,用含有氨的巨大冰冻小行星猛烈撞击这颗红色星球,将会产生大量的温室气体和水。为了实现这一目标,需要在外太阳系的小行星上以某种方式安装热核火箭发动机。火箭将推动小行星以大约4千米/秒的速度运行,大约10年之后,火箭将停止运行,100亿吨重的小行星可以在无动力的条件下向着火星滑行。如果有可能控制一颗巨大的小行星撞击火星,那么一次碰撞产生的能量可以使火星的温度上升3℃。温度的突然升高将造成大约一万亿吨的水融化,这些水足够形成一个深1米、覆盖面积超过康涅狄格州的湖泊。50年内通过几次这样的碰撞,将会创造出温和的气候,还可以制造出足以覆盖星球表面25%的水。然而,每次小行星轰击所释放的能量相当于7万兆吨当量的氢弹,这将使人类在该星球上安家落户的时间推迟几百年。

一旦温室效应开始显现,足够的二氧化碳气体使火星大气温度上升至冰点以上时,火星上将会出现降雨和河流,接下来,人类可以将细菌、藻类和苔藓等带到这片荒芜的大地上,之后火星上将会长出被子植物和树木。为了给不断出现的城市提供能源,人类将会建起核电站、风力发电设备和热核反应堆。

有人给出乐观的估计,实现上面这些目标,只需要数百年就可以了。

但在那样的环境里,人们外出的时候还是需要带上人工呼吸装置,因为火星大气中氧气含量的提升将是一个非常漫长的过程。有人估计,在火星上创造出适合人类的氧环境,至少需要1000年。


洪良


将火星改造成适合人类居住的行星,需要解决以下几个问题:低温,稀薄的空气,不适宜呼吸的空气成分,没有磁场保护造成强烈的辐射,不明确的水源。

下面,我就以改造火星空气成分的困难谈一谈。美国的“好奇号”火星探测器,对火星的空气成分做了详细的分析,发现在火星的地表,氮气占到2%,氩气占到2%,二氧化碳占到95%,其他就是一氧化碳。这样的空气成分比例,显然不符合人类正常呼吸的标准。人类在长期的进化过程之中,进化出一种自我保护机制,就是在二氧化碳含量超过5%的空气之中呼吸,会引发剧烈的反应。当二氧化碳含量继续上升,人类就会昏厥过去。这样就避免了涉足险境。火星上面95%的二氧化碳含量,显然极度不适宜人类的呼吸,人类如果直接进入火星的大气,会迅速的窒息。

改变火星的大气成分,特别是把二氧化碳的含量降低到人类适应的程度,是一项主要的行星改造工作之一。这样就需要通过基因工程,培育出适合火星低温高辐射环境的植物,通过这些新植物来吸收火星大气层里面的二氧化碳。

值得说明的是,即使采用了植物吸收二氧化碳,想把火星的二氧化碳含量降低到地球上的标准,至少需要几千年。而人类显然等不了那么久,那么,通过基因工程改造人类自身,是一个不错的选择。只要一面培育植物,一面改造人类身体,比如改造成可以在40%或者50%二氧化碳含量的空气里面生存的新人类,就可以加快移民火星的进程。



怀疑探索者


您好,很高兴来回答您的问题

地球作为人类的家园,他目前的形式也越来越严峻,因温室效应地球在不断的变暖,南极的冰山已经在逐渐的融化,全球人口也在不断增多,所以呢,人类就需要找第二个“地球”,也就是目前最接近于地球存在的火星啦

要改造火星让他适合人类居住就需要让火星拥有:阳光,空气,水,食物

首先环境问题

火星上可不比地球,火星上常年的气温都是零下50摄氏度,所以我们第一个要解决的就是把火星升温,让他的温度变成适合人类生存的温度,然而这就需要在火星上想办法也让他跟地球一样实现温室效应,从而使气温升高,也因为气温升高,覆盖在火星表面的冰层也会逐渐的融化,对于怎么样融化这些冰冻的物质,科学家们突发奇想,就是弄个超级大的放大镜,放到太空中,让太阳光投过放大镜从而融化这些物质


制造氧气

因为咱们的环境温度已经解决,下一步就需要制造氧气啦,我们可以利用植物制造氧气,而制造氧气最佳的对象就是蓝藻,这种植物制造氧气只需要微量的阳光就可以做到,而且生命力极强,在氧气平衡后就可以种植咱们吃的食物啦。

盖房子

既然氧气,植物都解决了,剩下的就需要建造咋们人类居住的房子啦,房子的材料嘛,可以用火星上特有的土制造成砖头建造,也可以直接3D打印,在建造完成后,人类就可以正式移名到火星居住啦。



好了以上只是大胆猜想,很多的东西猜想起来容易,实际上还需要大量的科学技术才能实现,所以大家还是需要好好爱护咱们的地球。火星是很难改造成地球的。


时间史


如何改造火星使之成为宜居星球?猫先生不怎么同意的观点是按照地球现在的模板来施行,这根本就是缘木求鱼。

随便在地球的荒漠、沙漠、深海来改造,那不比火星上强的多和经济得多!地球上适宜人类居住的环境根本没有同学们想象的多好么。看看人口分布密度图,你就懂猫先生的意思。



猫先生觉得,火星环境的改造工程,其本质上是能源利用工程。而不是第二地球环境改造工程。要把一个跟地球差不多的行星,气温、大气密度、地表环境、水资源循环做成类地球化,根本就是一个不切实际的幻想,不是可见未来人类文明所能达到的,也实在没有必要。鸡蛋就让母鸡来生,何必费劲让奶牛来下呢。


火星只需要把可控核聚变的成果,进行推广,进行工业化推进,让人工智能类型或者高度人工智能化的人类进行移民即可。调整好那一代新人类基因组也成,反正,现在标准的人类留在地球,继续开发沙漠海洋;新人类往宇宙星空移居,火星将是前哨站,那才是正途。


猫先生内涵科普


如何改造火🔥星,使其成为宜居星球?

朋友,在不回答你的问题之前,本人先把地球和火🔥星的情况摆一摆。

地球>有水,有空气(主要是氧气),有温暖的阳光,有适合人类及动植物生存发展的适宜温度,还有1000公里厚的大气层保护反射强烈的阳光,保护地球上的空气挥发到太空中去。地球寿命约46亿年,人类及动植物生成也有1亿多年。在46亿年的绕太阳公转到现在,已经远离太阳50000多公里(每年1.5厘米)

火星>光秃秃的,没水,没空气,更没有大气层保护,没有动植物。有的只是高温和干燥的土壤。而且也和地球一样,不断在运行过程中远离太阳。

从以上地球与火🔥星的现有实况可以看出,如果把火🔥星改造成适合人类宜居的星球,简直就是天方夜谈。如果说一定要改造火🔥星以供人类居住,我认为只能是人类科学家,在有科学技术的支撑下,设立观察地外太空的研究基地而已。如果人类真的有技术改造火🔥星,那它的财力物力从那里来?地球人能做到吗?外因通过内因才能起作用,火🔥星根本就不存在能改造成人类宜居的内部(本身)条件,你叫怎么改造?

如果说我们要对火🔥星进行改造,倒不如对地球本身进行改造。地球上在非洲有大片的沙漠,在中国西北部也有大片沙漠,还有西伯利亚的大片寒冷地带,以及环北极的大片冷冻地带,按现有地球人类的技术和财力物力,都是有能力办到的,只要地球人团结一致,共同努力,实现地球的全面改造的目标就一定会实现。

也许你会问,将来地球人满为患怎么办?朋友,请不必担心。现在发达国家的人口在不断下降,我国目前的生育卒也在下降,等到全世界所有国家都发达(大约1至2百年吧)了,世界人口肯定也会下降的,最多不会超过200亿就开始下降,加上科学技术的突飞猛进,以人工智能代替生产工具,大量代替了人工生产力,恐怕到那时候,人们会更担心人类会自我消忘呢,如果国与国处理关系不慎,来一次世界核大战……哈哈,那后果將不堪设想。如果人造机器人电脑产生病毒,对人类进行大屠杀,那后果如何可真是不寒而慑。

我认为人类对火🔥星(或月球)的改造,它的作用无非是人类向外太空探索的前进基地而已,实在不必要,也没有能力对它们进行改造。再过46亿年,地球远离太阳也不过是100万公里而已,太阳自身的热能损耗也只是0.6%而已,地球还是最好的人类宜居星球,没有第二。请诸位不必要杞人忧天。

本文原创,敬请朋友们欣赏,如有不足,诚请各位补充。祝各位亥年初八大吉大利,连续发,发,发大财!











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