人類可以在火星上生存嗎?

小李非刀李剛



近年來,人們對火星的探索越來越上心了,因此,對於我們人類未來是否能夠移民到火星上的問題,也就成為了許多人所關心的問題。現在就讓我們大家來了解一下火星的基本資料,看看火星是否真的適合我們人類定居:


首先,火星之所以在人們的觀測中呈現紅色的原因,在於火星表面的土壤中含有大量的赤鐵礦(氧化鐵),由於火星的表面長期都經受著紫外線的照射,於是鐵就生成了紅色和黃色的氧化物,變成了一個生滿了鐵鏽的世界,所以我們所看到的火星也就變成了紅色的。


火星與太陽之間的平均距離大約為1.52AU,約一億五千萬公里。距地球最近的距離大約為五千五百萬公里,相當於地球和月球的一百多倍,最遠的距離超過四億公里,大約每隔十五年與地球會有一次最近的距離,2018年,火星與地球的距離大約是五千七百六十萬公里。


火星的直徑約為地球的百分之五,赤道半徑約為三千三百九十五公里,大約為地球的一半,體積不到地球的六分之一,質量僅僅只是地球的十分之一,表面重力為地球的五分之一,所接受的太陽輻射相當於地球的百分之四十三,地表平均溫度比地球低三十多攝氏度,晝夜溫差上百度。


火星有一個稀薄的大氣層,大氣密度不到地球的百分之一,大氣的主要成份為二氧化碳,約佔百分之九十五,還有百分之三的氮,極少量的氬、一氧化碳和水蒸汽,表面大氣壓500~700毫帕。火星上還有全太陽系最高的山奧林帕斯山和最大的峽谷水手號峽谷。


在這樣子的火星自然環境下,人類如果沒有宇航服的保護或者是生活在全密閉的飛船、基地內的話,根本就不可能在火星上生存,原因在於火星和地球的大氣壓差別太大,火星的大氣壓還不到地球的百分之一,人類如果沒有穿宇航服直接暴露在火星表面,血管會爆裂,大腦的顱內壓會將眼球擠出眼眶,腦袋會七竅流血,整個身體都會爆裂。


而且由於火星大氣壓太低,水的沸點只有五攝氏度,人體如果直接暴露在火星表面,人體內的血液很快就會沸騰,水分會在沸騰中蒸發掉,人體也會變成木乃伊。火星的最高氣溫有二十多度,最低氣溫在零下一百四十多度,由於大氣稀薄,輻射強烈,如果直接暴露於火星表麵人類是無法生存的。


因此,如果我們人類想要在火星上定居的話,最佳的方案就是改造火星上的自然環境。在科學家們的設想中,溫室氣體八氟甲烷(C3F8)就是改造火星大氣最好的一劑猛藥,這種氣體的潛力是二氧化碳的二萬四千倍,只需要佔火星大氣層的六百萬分之一,就足夠將火星的溫度上升三十多度,然後足夠融化火星地底下的冰層,使火星的大氣層變得稠密起來,所需時間大約為一百年左右。

當然,只爭朝夕的我們也可以考慮在火星上建立半掩埋的火星基地,以便避免人體遭受到過多的宇宙輻射。只不過,現在的火星環境仍然不適合我們人類居住,但是將來,也許會成為我們人類的第二個生命的搖籃。


拉拉酋長


人類直接到火星上肯定沒法生存,如果能生存,那就不叫人類了,應該叫外星人。這還真說對了,對於火星而言,來自地球的人類那肯定叫外星人,這點沒錯吧。火星上的溫度在某個時候倒是符合人類生存的溫度範圍,在火星赤道附近的白天,溫度可以達到20攝氏度左右,這個溫度可以說是非常宜居的,但火星大氣絕對讓你受不了,大氣密度不到地球的百分之一,氣壓只有500帕,人類無法生存。在火星多數地方,溫度是非常低的,平均溫度在零下60攝氏度,因此人類直接暴露在火星表面,無法生存下去。但人類可以製造出適合生存的溫室,製造出恆溫恆溼的宜居環境,也只有這個方法可以在火星上生存。

但如果僅僅是滿足人類生存,目前的航天技術也依然不可能實現,因為降落火星需要的技術目前還沒有出現。美國宇航局的天空起重機技術能將1噸的質量投放到火星表面,如果上人的話,肯定不止一噸了。而且載人登陸火星還需要考慮返回的問題,返回裝置目前也沒有出現,但可以參考阿波羅登月的著陸艙。目前美國宇航局的登火時間表為2030年代中期,而SPACEX的時間表在2030年之前,或許SPACEX才是逆襲NASA的黑馬。SPACEX已經有了獵鷹火箭技術,下一步是開發重型獵鷹火箭,比肩土星五號,有了強大推力的發動機,啥事都好說,還是那句話,發動機才是關鍵,推力夠磚頭都能飛。


太空伊卡洛斯


人類想要在火星生存,大概必須在火星生產素有物資,不能指望從地球運送。火星有可供利用的資源,但是對火星環境的部分改造,目前只是白日夢。

火星質量小,磁場也很弱,所以火星難以保有大氣,通過改造火星大氣環境似乎有點不大現實,最好的辦法還是在一定範圍內改造。也因為大氣和磁場的關係,火星表面的輻射可能更強一些,最好的辦法就是在火星建造地下、半地下頂部透明的巨大設施,只需要維持人類可以活動的大氣壓力,充滿人造空氣,滿足人和植物動物生存需要。

火星好處之一是有水。水對任何地球生物都是必須的,只要有水植物就不需要土壤,調配好營養液,用無土栽培的方式就可以生產食物。其他的大概就需要人類慢慢適應,比如火星的低重力環境,和設施內比地球大氣壓力稍小的空氣壓力。

人的適應能力其實挺強的,只要能對火星環境進行部分改造,人類就可以在火星生存。但是,改造火星卻不是一朝一夕的事情,個人認為一百年內夠嗆。如果地球不遭受小行星撞擊等,還將在未來數百年是人類唯一的家園。


來看世界呀


如果是像在地球上那樣的生活,人類目前還無法在火星上實現。想要在火星上自由生活,首先要解決空氣問題。火星大氣中的氧氣含量僅為0.15%,而其中96%都是二氧化碳。在這樣的大氣環境中,人類無法呼吸,窒息不可避免。更為嚴重的是,火星表面的大氣壓強太低了,只有0.636千帕,相當於地球表面大氣壓的0.63%。在如此低壓的環境中,液體的沸點將會大幅下降。由於這樣的原因,人體體液中的沸點將會比人體體溫還低,這就會導致體液發生沸騰。人體中的體液很快就會蒸發殆盡,只留下乾癟的軀體。

第二個問題,溫度。雖然火星赤道夏季會出現35 ℃的溫度,但常年的平均溫度只有-63 ℃,而最冷時的溫度可達-143 ℃。總體來說,火星上的溫度極低,人類在這樣的環境中生存面臨極端低溫的嚴峻挑戰。

第三個問題,水。人類的生存離不開水,而火星上的大部分區域極為乾燥,幾乎找不到液態水的蹤跡。即便有純淨的液態水,也會因為低壓的環境蒸發掉,或者因為低溫的環境而凍成冰。此前,科學家在火星上發現季節性液態水存在的強烈證據。但通過分析發現,這些液態水是富含高氯酸鹽的鹽水,人類無法飲用,並且儲量也很有限。此外,觀測數據顯示,火星極地存在一些由水凝固而成的冰,這是可以開採利用的。

火星南極盛夏冰蓋

如果人類現在想要在火星上生存,只能通過建造火星基地,人類在基地內部生存。未來可以考慮改造火星的環境,使其能夠地球化。可以通過融化極地中的乾冰,使大量的二氧化碳進入大氣中,造成強烈的溫室效應,從而提高火星表面溫度。這樣可以使極地中的水冰融化成液態水而釋放出來,然後大範圍種植植物,使火星大氣中的二氧化碳濃度逐漸降低,氧氣濃度逐漸升高。這樣的過程可能需要幾千年的時間,到時人類有望真正在火星上生存。


火星一號


這個問題問的太簡單,因為沒有前提條件,不過如果不設條件的話,人類是不可以直接在火星的表面上生存的。

雖然目前世界各航天大國都有探火熱,老美這麼多年一直嚷嚷著要登陸火星,但那不過都是為了科研考察罷了,相對於地球表面的環境,火星表面的環境是非常惡劣的。


火星的赤道半徑約為3395公里,大約為地球的一半,其體積約為地球的七分之一,質量只有地球的十分之一,表面重力則為地球的五分之一,所以火星相對地球來說實際上很小,吸引力也很低。

火星所接受的太陽輻射相當於地球的43%,地表平均溫度比地球低30多攝氏度,是一個相對比較寒冷的星球。

火星上有大氣層,但是十分稀薄,表面的大氣壓力僅僅相當於地球的1%,大氣的主要成份為二氧化碳,約佔95%,還有3%的氮,極少量的氬、一氧化碳和水蒸汽,也有氧氣,但含量只有0.15%

從這個條件來看,人類是不可能像在地球上這樣在火星表面生活,首先氣壓太低,人類既無法正常呼吸,身體也承受不了那樣低的氣壓,這就是氧氣太少,無法進行呼吸作用,這也是在火星上至今沒有發現生命的原因,人類探索火星主要目的是為了科研,要想大規模開發火星是不可能的,除非改變火星的質量和大氣環境。


人類的方向


這個問題建議可以看看國家天文臺科學傳播中心主任,首個獲得卡爾薩根獎的行星科學家鄭永春博士(人稱春哥)的演講,他做過很多這方面的科普報告。

提出人類可否在火星上生存這個問題可能跟《火星救援》這個電影有關,我們看到男主角在火星上種土豆,一直等到被就救回地球。

那麼在火星上是否可以種土豆並維持生存呢?

鄭永春博士在科學網上發表過一篇博文,題為《《火星救援》:看地球人如何火星生存一千天》。該博文以《火星救援》為由頭全面介紹了在火星上生存的可能以及如何維持生存的問題。他最後指出:載人登陸火星的宏大目標已經成為全人類的共同夢想。然而,人類探索火星的道路將充滿挑戰,但這種挑戰和冒險精神,才是人類社會蓬勃發展的原生動力。基於對科學發展戰略的認識,我們不妨作一個大膽的預測,人類將在未來20年(2035年)左右首次登陸火星表面,航天員乘組很可能是多國合作的“聯合國際”航天員。實現載人登陸火星後,長遠將朝著建立火星前哨站、改造火星環境、火星移民的長遠目標逐步邁進。因此從某種程度而言,《火星救援》並非科幻,而是展現了二十年後的現實世界。

前不久鄙人也編譯了一篇NASA發射航天器探測太陽的文章,也部分地涉及到了火星方面的問題。包括這項任務和研究會讓航天機構在未來執行載人登陸火星任務時更好地保護航天員,因為火星上稀薄的大氣層不能阻止來自於太陽的輻射。

春哥在相關方面的演講和文章非常多,建議您多從網絡上獲取一下,相信也會得到滿意的答覆。


WANG論科普


呵呵😄,人類在地球生存都是有條件的,不然人類只能靠高科技和智慧生存了!簡單回答一下問題,就當我湊湊熱鬧吧!

我收索一下網絡百科,大概瞭解一下火星,火星比地球還遠離太陽,重力只比月球大兩倍,溫度很冷,赤道溫度在夏天時才可能接近人類適宜溫度,不過還是很冷,南半球是高原,到處佈滿隕石坑;北半球是接近平原,是新近形成的熔岩流平原!整體上火星地形接近地球,有高山有峽谷,最近12年發現有流水形成的河道!而水是人類生存的必要條件,因為有水就可以分解成氧氣,有了氧氣就可以合成水,有了水和氧氣人類就可以生存了!

由於火星重力小,人類可以輕易踏入火星,也可以很容易飛離火星,唯一缺點就是距離地球太遠了,貨物運輸就需要大量的資源,那麼我們可能需要很多年才能像飛機一樣往返火星!目前我們只能靠了解火星是不是有水,有水就有了生存的保障!而乾旱冰冷如北方的沙漠的火星,是不是在地下深處有沒有冰,才是當代人要知道的,一旦知道地下深層有冰或者水,那麼我們完全可以生存在火星,或許若干年我們人類可以改變火星環境讓地球人持續的在火星上生存!

火星在我看來是一個表面乾燥的寒冰,如果沒有室溫效應或者內部熱量,很難讓地下水溢出形成海洋和湖泊!所以讓火星充滿比重較大氣體,是改變火星環境很重要的環節,雖然磁場很小,但是比重較大的氣體是不會輕易被太陽風吹走的,這樣就能保證了室溫效應,讓水形成蒸汽循環成雨水,雖然雨水不能直接喝,但是隻要把水過濾出來就容易多了!有了水就有了生命保障!

比較重的氣體可以壓制外逃蒸汽,讓火星暖化,水就可以讓陸地“漂浮”,比地球小的火星就會膨脹,水重力就會讓地心轉動慣量增加,地殼會和核心分離,形成摩擦,產生熔岩,那麼第二個地球誕生了,只不過火星年份是一年等於我們兩年!

呵呵,其實找到冰,那麼人類靠現代科技完全可以生存在火星上!用太陽能發電稀釋冰,分解出氧,在地下空間或者在安全的地帶,用碳纖維充氣囊製造一個封閉式人類環境是很容易的!


開心豬55632868


本篇探討主要受以下TED公開課啟發,感興趣的朋友可以自行搜索觀看:

人類將如何在火星上生存?

講師:Stephen Petranek

要想在火星生存,人類要克服諸多困難:

1.火星惡劣的氣候條件

火星大氣層很薄,表面平均氣壓是隻有7.5毫巴(約為地球的0.75%)。成分為95%的二氧化碳,3%的氮氣,1.6%氫氣,很少的氧氣、水汽、一氧化碳、氖、氪和氙等,亦充滿著很多塵埃。地表溫度白天可達28℃,夜晚可低至-132℃,平均-57℃。雖然二氧化碳量是地球之數倍,但因缺乏水汽,所以溫室效應只有10℃,比地球的33℃低。

火星上晝夜溫差大

2. 重力只有地球的0.38倍,時間長了,習慣了地球重力的人類很容易得骨質疏鬆症。

地球與火星大小對比圖

地球重力的38%

3. 水源問題

科學家曾在火星上的季節性斜坡紋線(RSL)附近發現了液態水,這是一種沿著山坡向下的豎條紋。RSL在2010年的時候被發現,去年火星軌道探測器發現了RSL中存在非常鹹的液態水。然而,科學家們仍不確定這些水來自哪裡。有幾種可能的來源——冰川融化、大氣凝結或地下水,但很難確定其真正的來源。

火星表面看起來像一片沙漠

4. 其他不一樣的地方

季節時長是地球兩倍

地球與火星距離是地月距離的1000倍

那麼,我們應該如何在火星上生存?

先看看生存必備的幾個條件:

食物、水、住所、衣物

還得加上氧氣,火星上二氧化碳濃度96%

水是清單上的一個必備條件,我們不可能從地球帶水到火星,這樣成本太大,可行性也太低,那麼火星上是否能夠找到水源呢?

從俯視圖上看,火星像是一片乾燥的沙漠,但實際上並非如此,僅僅火星上的泥土便有大量的水份。

火星上泥土中的水份含量

環形山下的冰川

鳳凰號挖掘到的疑似冰的物體

火星上其實是很潮溼的,甚至有人專門設計了火星除溼器來解決潮溼的問題,所以水源問題藐視可以解決。

那麼,我們接下來看看氧氣的問題,要知道火星上二氧化碳佔比96%,而地球上光氧氣佔比就有21%。

MIT科學家設計的造氧機器

可以產生78%的氧氣

上圖是MIT科學家設計的造氧機器,可以吸收火星大氣中的各種成份,經過化學反應後轉換出氧氣。

這只是在設計階段,神奇的是這個機器可以被設計成100倍大小的規模,可以暢想一下解決氧氣短缺的問題是有一定希望的。

接下來,我們再看看食物問題,相信看過《火星救援》的朋友都知道火星上種植土豆等植物是可以實現的,不過電影裡是用土壤種植,TED的主講人告訴我們,還可以用水培植物的方式,不過這樣的產量並不高。

種植規模不能超過糧食需求的15%-20%

種植規模不能超過糧食需求的15%-20%,除非火星表面已經被水覆蓋,因為灌溉植被依然是一大問題,地球上70%面積都是水,這一點與火星大大不同。

再接下來是住所,我們知道火星地表溫差大,氣候條件惡劣,所以一開始我們可以住在一個密閉的安全的環境內。

登陸艙或專門設計的密閉建築

但這不是長久之計,並且火星上太陽輻射與宇宙射線太多了,所以很長一段時間內,我們可能都必須躲藏到地底生存,目前已經證實,火星上的土壤非常適合製造磚塊,這是打造建築材料的基礎,我們還可以在磚塊內混入聚合材料,使得材料更加堅實耐用。

又或者我們可以到火星上的洞穴或巖洞內生存,未來更長遠的通過植被造林,改善火星條件,也許可以不斷的提升居住環境。

最後是衣物,在地球上我們已經適應了15磅重的大氣壓力,厚厚的大氣層也給我們提供了溫度、射線等方面的保護,所以在地球上的很多宜居帶上我們甚至可以不需要衣物來生存,但在火星上很難如此。

火星上幾乎沒有大氣壓力,所以MIT的一位科學家也設計了一套宇航服,可以讓我們抵抗射線、保持溫度。

一種火星宇航服的設計理念

最後,有了氧氣、住所、食物、衣物、水等基本資源和條件後,我們如何在火星上更好的生活呢?

答案是將火星改造成地球(紅火星改造成綠火星見《火星三部曲》星雲獎&雨果獎最佳長篇小說,金·斯坦利·羅賓遜),我們首先製造一大批溫室氣體(二氧化碳)。

火星南北極的固態二氧化碳

火星南北極有大量固態二氧化碳,我們需要讓它們融化,轉為氣態。

太陽反射器照射南北極

接下來,火星會漸漸形成大氣層,奇蹟就會發生,雨雪等天氣會逐漸形成,大氣壓開始增加。

火星形成大氣層

最後一個終極問題是“如何製造出可以呼吸的大氣環境”?

終極問題

可能要1000年

但也沒有這麼悲觀,人類科技不斷地進步,也許火星人需要一定的基因改造來適應新的環境,所以火星人也許未必要跟地球人一模一樣呢?

地球人與火星人未必要相同

最後的最後,可以暢想下未來了,未來的火星人會怎麼生活呢?

火星人的生活

火星上的各種公司

火星人可能拍攝紀錄片,賣給地球人,這會是多麼有趣的未來場景!

未來不止是火星,也許小行星帶,土星、木星等星球上都會有人類的身影,征服太陽系是我們邁向星辰大海的第一步!


未來紀元



你好,你的問題其實很簡單,但也可以說不簡單。按照現在我們人類的技術來說,人類還沒有辦法在火星上生存。包括世界公認最強大的美國也做不到,因為火星這顆紅色的星球上面還是一片荒涼。

最重要的是,假如將來如果我們人類沒因為環境問題滅絕的話,那麼未來人類的技術還是有可能改造火星的,只不過需要要耗費大量的人力物力及金錢,恐怕要多國合作才成。所以說這個問題現在沒有答案,但未來或許可行。


菠菜奇聞


可以。火星上有很多凍土,可以取水。用太陽能或者核能都可以發電,電解水得到氧氣。火星大氣主要成分是二氧化碳和氮氣,適合植物生長。火星表面有足夠的鐵、鋁、硅、鈾等金屬或元素。只要有足夠便宜的太空運輸技術,如spacex ,人在火星生存很容易