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火星任务:应对风险与未知

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:火星自身的环境和条件不但没有地球这样“温和”,而且蕴藏着重重危机,给移居火星带来了巨大的障碍和风险。到目前为止,“火星辐射问题”仍然是地球科学家没能攻克的难题之一,强辐射风险的存在也在一定程度上阻止了人类移居火星的脚步。在偌大的太阳系中,也只有地球能够规避辐射风险,适合人类生存,保护生命远离辐射伤害。更准确地说,我们人类大规模移居火星的进程,不但存在各种各样的风险,而且面临很多未知的考验。

火星任务:应对风险与未知

众所周知,移居火星是我们人类在未来能够实现的一个伟大而长远的目标。从现代科技的发展来看,这并非虚无缥缈,也绝非一朝成事。

火星与地球的很多相似特性,令人类移居火星的可能性大大增加,也让世界各国的科学家们对实现火星移民的目标充满了信心。不过,火星与地球存在的多种差异也是不能被轻易忽略的。火星自身的环境和条件不但没有地球这样“温和”,而且蕴藏着重重危机,给移居火星带来了巨大的障碍和风险。

因此,人类未来要想移居火星,必须寻找到恰当有效的避险策略。

前面我们分析过,如果人类前往火星、想在火星上生活,就不得不面临一些危及生命的风险,譬如宇宙辐射、太空粒子、有毒气体等。对其中的每一种危害,都要进行妥善且安全的处理,我们人类才能长久地居住在火星上。

那么,对于这些风险的存在,有没有切实可行的规避方案呢?

纵观国内外,很多科学家都提出过移居火星的设想,深知人类长期在火星上生活需要面临的风险,自然也考虑过相关的应对办法和解决办法。

这幅静态图像展示了美国国家航空和宇航局的旅行者1号探测器探索太阳系中一个叫作“磁性高速公路”的新区域。在这个区域,太阳的磁感线连接到星际磁感线,允许来自日光层内部的粒子拉开,星际空间的粒子放大(图片来源:NASA)

对宇宙辐射的处理,无疑是科学家们在未来面对的巨大挑战。

在火星移民的过程中,我们人类会受到两种不同类型的辐射危害,这主要是火星没有磁场保护造成的。想要消除辐射对人类生命的伤害,科学家们或者想办法在火星外围建立强大的保护磁场,或者改进宇宙飞船的制造材料,大大提升其抵抗、防护辐射的能力。以我们现代科技的发展来推断,要想清除火星辐射危害,并日益加以完善,至少还要等待上百年的时间。到目前为止,“火星辐射问题”仍然是地球科学家没能攻克的难题之一,强辐射风险的存在也在一定程度上阻止了人类移居火星的脚步。

其实,每个星球都逃不开宇宙辐射的危害。在偌大的太阳系中,也只有地球能够规避辐射风险,适合人类生存,保护生命远离辐射伤害。因此,火星辐射问题并非火星独有,若科学家们将来能够攻克这个难关,那么对于防护其他星球的辐射危害就可以驾轻就熟,甚至开拓出一片更广阔的宇宙探索新领域。

在人类成功跨过辐射危害的大门槛、顺利登陆火星之后,就要开始建立小型的“火星移民试点”,让少数宇航员在火星上进行短期生存试验。慢慢地,逐渐扩大试点规模,并用人工方法营造出适合人类生存的局部生活环境。

对此,科学家们又提出了大胆的设想——“火星地球化”建设

科学家设想的“火星地球化”的四个步骤(图片来源:腾讯)(www.xing528.com)

所谓“火星地球化”,就是将火星改造成类似地球的环境,让火星更“像”地球。2003年8月,在美国召开的“火星移民研究国际会议”上,很多参加会议的科学家提出,在未来几个世纪的时间里,要把火星改造成一个绿色星球,使之成为人类的第二家园。

根据这个设想,“火星地球化”的技术方案也被罗列出来,具体内容如下:

第一,在火星的大气中添加一些另外的气体,让它们发生化学反应,从而制造出“温室效应”,提高火星的地表温度,让火星的整体气温更接近于地球气温,利于人类生存。

第二,随着“温室效应”的持续,增加火星上的气压,双管齐下使火星上的冰融化为液态水,并逐步从地球引入各种微生物植物,通过植物的光合作用产生大量的氧气,为生命提供必需的生存条件。

第三,在太空架设巨大的高反射或高折射镜群,将更多的阳光反射至火星表面,令温度大幅提升。这样一来,就可以融解火星的地下冻土层,随后把水引到地表层,逐步形成食用水圈。

第四,在火星上大范围撒播或培养菌类和动植物,减少火星土壤中的有毒物质,增加无机盐含量,并有效防止沙尘暴发生,让火星的整体环境越来越适合人类居住,直到人类不依靠保护装置而能够自由生活。

如果以上的科学设想与改造方案真的能够在火星得以实现,那么人类移居火星的伟大目标就一定会推进得更快、更顺利。当然,这些规避火星风险、改造火星环境的策略尚在研讨商议之中,还没有成熟完善,仍需要各方各界的配合努力,以及科学家们漫长而不懈的研究、探索和试验。

不管怎么说,人类移居火星都是一个需要耐心等待的过程。

美国科学家祖柏林曾制订出一套详细的火星改造计划,大致分成三个阶段:先通过制造温室效应给火星“加热”,让火星表面温度达到人类生存的临界点。接下来,将火星上的冰融化成水,再开始种植植物,通过植物的光合作用提供氧气。最后一步,也是最漫长的一步,就是等待,耐心而长久的等待。祖柏林预估,在火星上,植物要释放出足够人类自由呼吸的氧气,大概需要上千年的时间。

由此可见,移居火星的目标是不可能在短期内实现的。

更准确地说,我们人类大规模移居火星的进程,不但存在各种各样的风险,而且面临很多未知的考验。所以,人类在火星上安居乐业地生活,是不可能一朝一夕达成的,未来还有很长的路要走。

火星改造计划

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