人类可以在火星上生存吗?

小李非刀李刚



近年来,人们对火星的探索越来越上心了,因此,对于我们人类未来是否能够移民到火星上的问题,也就成为了许多人所关心的问题。现在就让我们大家来了解一下火星的基本资料,看看火星是否真的适合我们人类定居:


首先,火星之所以在人们的观测中呈现红色的原因,在于火星表面的土壤中含有大量的赤铁矿(氧化铁),由于火星的表面长期都经受着紫外线的照射,于是铁就生成了红色和黄色的氧化物,变成了一个生满了铁锈的世界,所以我们所看到的火星也就变成了红色的。


火星与太阳之间的平均距离大约为1.52AU,约一亿五千万公里。距地球最近的距离大约为五千五百万公里,相当于地球和月球的一百多倍,最远的距离超过四亿公里,大约每隔十五年与地球会有一次最近的距离,2018年,火星与地球的距离大约是五千七百六十万公里。


火星的直径约为地球的百分之五,赤道半径约为三千三百九十五公里,大约为地球的一半,体积不到地球的六分之一,质量仅仅只是地球的十分之一,表面重力为地球的五分之一,所接受的太阳辐射相当于地球的百分之四十三,地表平均温度比地球低三十多摄氏度,昼夜温差上百度。


火星有一个稀薄的大气层,大气密度不到地球的百分之一,大气的主要成份为二氧化碳,约占百分之九十五,还有百分之三的氮,极少量的氩、一氧化碳和水蒸汽,表面大气压500~700毫帕。火星上还有全太阳系最高的山奥林帕斯山和最大的峡谷水手号峡谷。


在这样子的火星自然环境下,人类如果没有宇航服的保护或者是生活在全密闭的飞船、基地内的话,根本就不可能在火星上生存,原因在于火星和地球的大气压差别太大,火星的大气压还不到地球的百分之一,人类如果没有穿宇航服直接暴露在火星表面,血管会爆裂,大脑的颅内压会将眼球挤出眼眶,脑袋会七窍流血,整个身体都会爆裂。


而且由于火星大气压太低,水的沸点只有五摄氏度,人体如果直接暴露在火星表面,人体内的血液很快就会沸腾,水分会在沸腾中蒸发掉,人体也会变成木乃伊。火星的最高气温有二十多度,最低气温在零下一百四十多度,由于大气稀薄,辐射强烈,如果直接暴露于火星表面人类是无法生存的。


因此,如果我们人类想要在火星上定居的话,最佳的方案就是改造火星上的自然环境。在科学家们的设想中,温室气体八氟甲烷(C3F8)就是改造火星大气最好的一剂猛药,这种气体的潜力是二氧化碳的二万四千倍,只需要占火星大气层的六百万分之一,就足够将火星的温度上升三十多度,然后足够融化火星地底下的冰层,使火星的大气层变得稠密起来,所需时间大约为一百年左右。

当然,只争朝夕的我们也可以考虑在火星上建立半掩埋的火星基地,以便避免人体遭受到过多的宇宙辐射。只不过,现在的火星环境仍然不适合我们人类居住,但是将来,也许会成为我们人类的第二个生命的摇篮。


拉拉酋长


人类直接到火星上肯定没法生存,如果能生存,那就不叫人类了,应该叫外星人。这还真说对了,对于火星而言,来自地球的人类那肯定叫外星人,这点没错吧。火星上的温度在某个时候倒是符合人类生存的温度范围,在火星赤道附近的白天,温度可以达到20摄氏度左右,这个温度可以说是非常宜居的,但火星大气绝对让你受不了,大气密度不到地球的百分之一,气压只有500帕,人类无法生存。在火星多数地方,温度是非常低的,平均温度在零下60摄氏度,因此人类直接暴露在火星表面,无法生存下去。但人类可以制造出适合生存的温室,制造出恒温恒湿的宜居环境,也只有这个方法可以在火星上生存。

但如果仅仅是满足人类生存,目前的航天技术也依然不可能实现,因为降落火星需要的技术目前还没有出现。美国宇航局的天空起重机技术能将1吨的质量投放到火星表面,如果上人的话,肯定不止一吨了。而且载人登陆火星还需要考虑返回的问题,返回装置目前也没有出现,但可以参考阿波罗登月的着陆舱。目前美国宇航局的登火时间表为2030年代中期,而SPACEX的时间表在2030年之前,或许SPACEX才是逆袭NASA的黑马。SPACEX已经有了猎鹰火箭技术,下一步是开发重型猎鹰火箭,比肩土星五号,有了强大推力的发动机,啥事都好说,还是那句话,发动机才是关键,推力够砖头都能飞。


太空伊卡洛斯


人类想要在火星生存,大概必须在火星生产素有物资,不能指望从地球运送。火星有可供利用的资源,但是对火星环境的部分改造,目前只是白日梦。

火星质量小,磁场也很弱,所以火星难以保有大气,通过改造火星大气环境似乎有点不大现实,最好的办法还是在一定范围内改造。也因为大气和磁场的关系,火星表面的辐射可能更强一些,最好的办法就是在火星建造地下、半地下顶部透明的巨大设施,只需要维持人类可以活动的大气压力,充满人造空气,满足人和植物动物生存需要。

火星好处之一是有水。水对任何地球生物都是必须的,只要有水植物就不需要土壤,调配好营养液,用无土栽培的方式就可以生产食物。其他的大概就需要人类慢慢适应,比如火星的低重力环境,和设施内比地球大气压力稍小的空气压力。

人的适应能力其实挺强的,只要能对火星环境进行部分改造,人类就可以在火星生存。但是,改造火星却不是一朝一夕的事情,个人认为一百年内够呛。如果地球不遭受小行星撞击等,还将在未来数百年是人类唯一的家园。


来看世界呀


如果是像在地球上那样的生活,人类目前还无法在火星上实现。想要在火星上自由生活,首先要解决空气问题。火星大气中的氧气含量仅为0.15%,而其中96%都是二氧化碳。在这样的大气环境中,人类无法呼吸,窒息不可避免。更为严重的是,火星表面的大气压强太低了,只有0.636千帕,相当于地球表面大气压的0.63%。在如此低压的环境中,液体的沸点将会大幅下降。由于这样的原因,人体体液中的沸点将会比人体体温还低,这就会导致体液发生沸腾。人体中的体液很快就会蒸发殆尽,只留下干瘪的躯体。

第二个问题,温度。虽然火星赤道夏季会出现35 ℃的温度,但常年的平均温度只有-63 ℃,而最冷时的温度可达-143 ℃。总体来说,火星上的温度极低,人类在这样的环境中生存面临极端低温的严峻挑战。

第三个问题,水。人类的生存离不开水,而火星上的大部分区域极为干燥,几乎找不到液态水的踪迹。即便有纯净的液态水,也会因为低压的环境蒸发掉,或者因为低温的环境而冻成冰。此前,科学家在火星上发现季节性液态水存在的强烈证据。但通过分析发现,这些液态水是富含高氯酸盐的盐水,人类无法饮用,并且储量也很有限。此外,观测数据显示,火星极地存在一些由水凝固而成的冰,这是可以开采利用的。

火星南极盛夏冰盖

如果人类现在想要在火星上生存,只能通过建造火星基地,人类在基地内部生存。未来可以考虑改造火星的环境,使其能够地球化。可以通过融化极地中的干冰,使大量的二氧化碳进入大气中,造成强烈的温室效应,从而提高火星表面温度。这样可以使极地中的水冰融化成液态水而释放出来,然后大范围种植植物,使火星大气中的二氧化碳浓度逐渐降低,氧气浓度逐渐升高。这样的过程可能需要几千年的时间,到时人类有望真正在火星上生存。


火星一号


这个问题问的太简单,因为没有前提条件,不过如果不设条件的话,人类是不可以直接在火星的表面上生存的。

虽然目前世界各航天大国都有探火热,老美这么多年一直嚷嚷着要登陆火星,但那不过都是为了科研考察罢了,相对于地球表面的环境,火星表面的环境是非常恶劣的。


火星的赤道半径约为3395公里,大约为地球的一半,其体积约为地球的七分之一,质量只有地球的十分之一,表面重力则为地球的五分之一,所以火星相对地球来说实际上很小,吸引力也很低。

火星所接受的太阳辐射相当于地球的43%,地表平均温度比地球低30多摄氏度,是一个相对比较寒冷的星球。

火星上有大气层,但是十分稀薄,表面的大气压力仅仅相当于地球的1%,大气的主要成份为二氧化碳,约占95%,还有3%的氮,极少量的氩、一氧化碳和水蒸汽,也有氧气,但含量只有0.15%

从这个条件来看,人类是不可能像在地球上这样在火星表面生活,首先气压太低,人类既无法正常呼吸,身体也承受不了那样低的气压,这就是氧气太少,无法进行呼吸作用,这也是在火星上至今没有发现生命的原因,人类探索火星主要目的是为了科研,要想大规模开发火星是不可能的,除非改变火星的质量和大气环境。


人类的方向


这个问题建议可以看看国家天文台科学传播中心主任,首个获得卡尔萨根奖的行星科学家郑永春博士(人称春哥)的演讲,他做过很多这方面的科普报告。

提出人类可否在火星上生存这个问题可能跟《火星救援》这个电影有关,我们看到男主角在火星上种土豆,一直等到被就救回地球。

那么在火星上是否可以种土豆并维持生存呢?

郑永春博士在科学网上发表过一篇博文,题为《《火星救援》:看地球人如何火星生存一千天》。该博文以《火星救援》为由头全面介绍了在火星上生存的可能以及如何维持生存的问题。他最后指出:载人登陆火星的宏大目标已经成为全人类的共同梦想。然而,人类探索火星的道路将充满挑战,但这种挑战和冒险精神,才是人类社会蓬勃发展的原生动力。基于对科学发展战略的认识,我们不妨作一个大胆的预测,人类将在未来20年(2035年)左右首次登陆火星表面,航天员乘组很可能是多国合作的“联合国际”航天员。实现载人登陆火星后,长远将朝着建立火星前哨站、改造火星环境、火星移民的长远目标逐步迈进。因此从某种程度而言,《火星救援》并非科幻,而是展现了二十年后的现实世界。

前不久鄙人也编译了一篇NASA发射航天器探测太阳的文章,也部分地涉及到了火星方面的问题。包括这项任务和研究会让航天机构在未来执行载人登陆火星任务时更好地保护航天员,因为火星上稀薄的大气层不能阻止来自于太阳的辐射。

春哥在相关方面的演讲和文章非常多,建议您多从网络上获取一下,相信也会得到满意的答复。


WANG论科普


呵呵😄,人类在地球生存都是有条件的,不然人类只能靠高科技和智慧生存了!简单回答一下问题,就当我凑凑热闹吧!

我收索一下网络百科,大概了解一下火星,火星比地球还远离太阳,重力只比月球大两倍,温度很冷,赤道温度在夏天时才可能接近人类适宜温度,不过还是很冷,南半球是高原,到处布满陨石坑;北半球是接近平原,是新近形成的熔岩流平原!整体上火星地形接近地球,有高山有峡谷,最近12年发现有流水形成的河道!而水是人类生存的必要条件,因为有水就可以分解成氧气,有了氧气就可以合成水,有了水和氧气人类就可以生存了!

由于火星重力小,人类可以轻易踏入火星,也可以很容易飞离火星,唯一缺点就是距离地球太远了,货物运输就需要大量的资源,那么我们可能需要很多年才能像飞机一样往返火星!目前我们只能靠了解火星是不是有水,有水就有了生存的保障!而干旱冰冷如北方的沙漠的火星,是不是在地下深处有没有冰,才是当代人要知道的,一旦知道地下深层有冰或者水,那么我们完全可以生存在火星,或许若干年我们人类可以改变火星环境让地球人持续的在火星上生存!

火星在我看来是一个表面干燥的寒冰,如果没有室温效应或者内部热量,很难让地下水溢出形成海洋和湖泊!所以让火星充满比重较大气体,是改变火星环境很重要的环节,虽然磁场很小,但是比重较大的气体是不会轻易被太阳风吹走的,这样就能保证了室温效应,让水形成蒸汽循环成雨水,虽然雨水不能直接喝,但是只要把水过滤出来就容易多了!有了水就有了生命保障!

比较重的气体可以压制外逃蒸汽,让火星暖化,水就可以让陆地“漂浮”,比地球小的火星就会膨胀,水重力就会让地心转动惯量增加,地壳会和核心分离,形成摩擦,产生熔岩,那么第二个地球诞生了,只不过火星年份是一年等于我们两年!

呵呵,其实找到冰,那么人类靠现代科技完全可以生存在火星上!用太阳能发电稀释冰,分解出氧,在地下空间或者在安全的地带,用碳纤维充气囊制造一个封闭式人类环境是很容易的!


开心猪55632868


本篇探讨主要受以下TED公开课启发,感兴趣的朋友可以自行搜索观看:

人类将如何在火星上生存?

讲师:Stephen Petranek

要想在火星生存,人类要克服诸多困难:

1.火星恶劣的气候条件

火星大气层很薄,表面平均气压是只有7.5毫巴(约为地球的0.75%)。成分为95%的二氧化碳,3%的氮气,1.6%氢气,很少的氧气、水汽、一氧化碳、氖、氪和氙等,亦充满著很多尘埃。地表温度白天可达28℃,夜晚可低至-132℃,平均-57℃。虽然二氧化碳量是地球之数倍,但因缺乏水汽,所以温室效应只有10℃,比地球的33℃低。

火星上昼夜温差大

2. 重力只有地球的0.38倍,时间长了,习惯了地球重力的人类很容易得骨质疏松症。

地球与火星大小对比图

地球重力的38%

3. 水源问题

科学家曾在火星上的季节性斜坡纹线(RSL)附近发现了液态水,这是一种沿着山坡向下的竖条纹。RSL在2010年的时候被发现,去年火星轨道探测器发现了RSL中存在非常咸的液态水。然而,科学家们仍不确定这些水来自哪里。有几种可能的来源——冰川融化、大气凝结或地下水,但很难确定其真正的来源。

火星表面看起来像一片沙漠

4. 其他不一样的地方

季节时长是地球两倍

地球与火星距离是地月距离的1000倍

那么,我们应该如何在火星上生存?

先看看生存必备的几个条件:

食物、水、住所、衣物

还得加上氧气,火星上二氧化碳浓度96%

水是清单上的一个必备条件,我们不可能从地球带水到火星,这样成本太大,可行性也太低,那么火星上是否能够找到水源呢?

从俯视图上看,火星像是一片干燥的沙漠,但实际上并非如此,仅仅火星上的泥土便有大量的水份。

火星上泥土中的水份含量

环形山下的冰川

凤凰号挖掘到的疑似冰的物体

火星上其实是很潮湿的,甚至有人专门设计了火星除湿器来解决潮湿的问题,所以水源问题藐视可以解决。

那么,我们接下来看看氧气的问题,要知道火星上二氧化碳占比96%,而地球上光氧气占比就有21%。

MIT科学家设计的造氧机器

可以产生78%的氧气

上图是MIT科学家设计的造氧机器,可以吸收火星大气中的各种成份,经过化学反应后转换出氧气。

这只是在设计阶段,神奇的是这个机器可以被设计成100倍大小的规模,可以畅想一下解决氧气短缺的问题是有一定希望的。

接下来,我们再看看食物问题,相信看过《火星救援》的朋友都知道火星上种植土豆等植物是可以实现的,不过电影里是用土壤种植,TED的主讲人告诉我们,还可以用水培植物的方式,不过这样的产量并不高。

种植规模不能超过粮食需求的15%-20%

种植规模不能超过粮食需求的15%-20%,除非火星表面已经被水覆盖,因为灌溉植被依然是一大问题,地球上70%面积都是水,这一点与火星大大不同。

再接下来是住所,我们知道火星地表温差大,气候条件恶劣,所以一开始我们可以住在一个密闭的安全的环境内。

登陆舱或专门设计的密闭建筑

但这不是长久之计,并且火星上太阳辐射与宇宙射线太多了,所以很长一段时间内,我们可能都必须躲藏到地底生存,目前已经证实,火星上的土壤非常适合制造砖块,这是打造建筑材料的基础,我们还可以在砖块内混入聚合材料,使得材料更加坚实耐用。

又或者我们可以到火星上的洞穴或岩洞内生存,未来更长远的通过植被造林,改善火星条件,也许可以不断的提升居住环境。

最后是衣物,在地球上我们已经适应了15磅重的大气压力,厚厚的大气层也给我们提供了温度、射线等方面的保护,所以在地球上的很多宜居带上我们甚至可以不需要衣物来生存,但在火星上很难如此。

火星上几乎没有大气压力,所以MIT的一位科学家也设计了一套宇航服,可以让我们抵抗射线、保持温度。

一种火星宇航服的设计理念

最后,有了氧气、住所、食物、衣物、水等基本资源和条件后,我们如何在火星上更好的生活呢?

答案是将火星改造成地球(红火星改造成绿火星见《火星三部曲》星云奖&雨果奖最佳长篇小说,金·斯坦利·罗宾逊),我们首先制造一大批温室气体(二氧化碳)。

火星南北极的固态二氧化碳

火星南北极有大量固态二氧化碳,我们需要让它们融化,转为气态。

太阳反射器照射南北极

接下来,火星会渐渐形成大气层,奇迹就会发生,雨雪等天气会逐渐形成,大气压开始增加。

火星形成大气层

最后一个终极问题是“如何制造出可以呼吸的大气环境”?

终极问题

可能要1000年

但也没有这么悲观,人类科技不断地进步,也许火星人需要一定的基因改造来适应新的环境,所以火星人也许未必要跟地球人一模一样呢?

地球人与火星人未必要相同

最后的最后,可以畅想下未来了,未来的火星人会怎么生活呢?

火星人的生活

火星上的各种公司

火星人可能拍摄纪录片,卖给地球人,这会是多么有趣的未来场景!

未来不止是火星,也许小行星带,土星、木星等星球上都会有人类的身影,征服太阳系是我们迈向星辰大海的第一步!


未来纪元



你好,你的问题其实很简单,但也可以说不简单。按照现在我们人类的技术来说,人类还没有办法在火星上生存。包括世界公认最强大的美国也做不到,因为火星这颗红色的星球上面还是一片荒凉。

最重要的是,假如将来如果我们人类没因为环境问题灭绝的话,那么未来人类的技术还是有可能改造火星的,只不过需要要耗费大量的人力物力及金钱,恐怕要多国合作才成。所以说这个问题现在没有答案,但未来或许可行。


菠菜奇闻


可以。火星上有很多冻土,可以取水。用太阳能或者核能都可以发电,电解水得到氧气。火星大气主要成分是二氧化碳和氮气,适合植物生长。火星表面有足够的铁、铝、硅、铀等金属或元素。只要有足够便宜的太空运输技术,如spacex ,人在火星生存很容易


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