如何把火星改造成第二个地球?

太阳系的行星中 , 火星与地球相邻 。 火星和地球每779天擦肩而过 , 最近的距离约5400万千米(最远约4亿千米) , 这一天叫“火星冲日” , 光速3分钟就到了 。 目前人类发射的探测器 , 最快100多天就能抵达 。
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火星自转周期与地球相近 , 一天是24小时40分钟 , 自转轴倾角也与地球相近 , 一年四季分明和地球很像 。 火星上有固态的水 , 即水冰 , 而且有大量干枯的河床 , 遍布火星各地 。 这给了人类无限遐想 , 我们可以将火星改造成另一个地球吗?
【给火星升温】
火星平均气温在?63℃上下(地球是15℃) , 如果能够将火星升温到0℃以上 , 大量水冰就会变成水 。
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图-火星 , 注意看北极冰盖
火星大气层相对较薄 , 平均表面气压只有6百帕 , 约为地球表面气压的0.6% 。 如果升高火星温度到平均-56.5℃以上 , 冰盖和冻土中的二氧化碳冰会融化为气体 , 火星表面气压将大幅提高 , 形成温室效应 , 进一步提升火星的温度 , 直到平均在0℃以上 。 这个过程中火星土壤中的温室气体也会不断排放 , 也就是说一旦气候开始变暖 , 是个加速过程 。 此时火星上会有江河湖海 , 也会出现云、雨、雪等天气 , 红色的火星会变成蓝色 。
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图-火星北极冰盖
那么问题的关键 , 就是如何踏出第一步 , 人工提升火星的温度哪怕1-2℃?
方法一 , 先在火星上建造核电站 , 然后修建化工厂 , 制造四氟化碳、氯氟烃等温室气体 。 以目前的科技水平 , 几个大国合作 , 可能需要几百年才能在火星上建造核电站和化工厂 , 制造相当数量的四氟化碳倒是只要几十年 。 这个方法有一个明显BUG , 就是火星没有磁场 , 太阳风可能会把火星大气吹走 。
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方法二 , 在火星轨道上建造大型人造磁场 , 阻挡太阳风 , 避免大气层被吹走 。 以目前的科技水平 , 几个大国合作 , 需要几百年在火星上建造矿场和工厂才能陆续发射人造卫星 , 组建星链形成大型人造磁场 , 酷似一股墙 , 让太阳风偏离火星方向 。 从顺序上来说 , 应该先做方法二 , 再做方法一 。
【制造氧气】
火星上有了淡水 , 大气中有了二氧化碳 , 但是还缺氧气 。
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图-火星的裂谷
人类可以在火星培育微生物、细菌、藻类 , 产生有机质 , 改善火星土质 。 同时培育菌类和苔藓 , 吸收二氧化碳 , 释放氧气 。 几十年之后 , 人类就可以开始种植一些生命力顽强的植物 , 如松树等 。 上百年之后 , 开始大规模植树造林 , 光合作用使二氧化碳转化更多的氧气 。 大约几百年后 , 火星的植被接近地球 , 花草繁盛 , 生机盎然 , 变得五颜六色 。
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图-改造后的火星
此时火星的液态水 , 会溶解部分火星矿物质 , 使火星产生地球一样的板块运动 , 地幔中的岩浆也会流动 , 带动地核转动 , 火星可能会形成自身的磁场 , 那时星链的人造磁场就不需要了 。
【适应火星】
如何把火星改造成第二个地球?】火星的直径只有地球的一半 , 质量仅为地球的10% , 火星重力也只相当于地球的38% 。 人类长期在低重力环境生存 , 骨骼会变得疏松 , 韧带、关节、肌肉的支撑力也会减弱 , 心血管和内脏极易受损 。
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为了克服火星的低重力 , 人类要在给火星升温和制造氧气的上千年过程中 , 在地球上不断训练低重环境的生存 。 比如一部分人每天一小时低重环境训练 , 经过几十代人之后 , 人类身体可能会产生一些适应低重环境的基因 , 这就是进化吧 。
此时人类在火星还是生活在人造引力的室内 , 每天外出一小时适应火星重力 , 并且用几百年时间 , 一点点增加外出时间 。
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总的来说 , 人类最快需要三个几百年 , 才能把火星改造成适宜居住的星球 , 前提是中美俄这样的航天大国通力合作 。