火星移民计划lt三gt改造火星

想要改造火星，我们就必须了解火星详细的情况，我们先来看看火星的参数。火星的直径约是地球的一半，体积为15%，质量为11%，表面积相当于地球陆地面积，密度则比其他三颗类地行星（地球、金星、水星）还要小很多。以半径、质量、表面重力来说，火星约介于地球和月球中间。

火星地貌

火星直径火星直径约为月球的两倍、地球的一半；质量约为月球九倍、地球的1/9，表面重力约为月球的2.5倍、地球的2/5。重力太小，如果人类在上面生活将面临着许多的健康问题。

失重时由于下半身的血液和组织液向上半身转移，故人体一进入失重状态就有血液冲向头部，出现头胀、头晕、头痛、脸充血、鼻塞等主观感觉，并出现脸肿、皱纹消失、眼睑变厚、球结膜充血、颈静脉怒张等客观症状。初期也可能出现胃部不适、唾液增加、颜面苍白、出汗、恶心、呕吐等植物神经反应。

骨骼和肌肉系统的变化长期失重最明显的生理改变是钙的递增性减少和骨的改变，骨密度会降低，尿钙、粪钙和尿磷排出增加，钙的丧失将会引起骨质疏松症。长期失重也会引起体液丧失和肌肉萎缩，导致体重减轻。肌肉对疲劳的敏感性会增加，肌肉的功效将下降。心血管系统的变化失重时血浆容量会减少，心率将明显增加。血压的收缩压增加，脉压加大，颈静脉压升高，腿静脉压及中心静脉压下降，心输出量也会变化。失重时脑功能的改变会影响到各系统的调节功能，从而使多个系统的调节功能发生紊乱。而火星的重力如此小对人体将会有很大的影响。

火星上基本上是沙漠，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水体，以二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。与地球相比，地质活动不活跃，而另一个独特的地形特征是南北半球的明显差别：南方是古老、充满陨石坑的高地，北方则是较年轻的平原。火星两极皆有主要以水和冰组成的极冠，而且上面覆盖的干冰会随季节消长。

很多观点乐观地谈到如何改造火星，认为火星和地球如何的相似，相似的自转周期，相似的昼夜变化，相似的倾斜角，相似的季节变化等等，并提出宏大的改造方法。

美国“火星协会”甚至制定出了一套详细的“千年改造火星”计划，这套计划可以让人类像“愚公移山”一样在年内将毫无生机的火星逐步改造成一个可供人类居住的绿色星球。如果“改造火星”计划真能成功实施，也许年后，当温室效应最终可能摧毁人类的地球家园时，变成“绿洲”的火星将会成为人类的太空“诺亚方舟”。

科学家称，人类“改造火星”的方案完全可行，因为火星探测器早就发现火星上曾经有过河流和海洋的证据，火星以前曾经有过温暖的气候，人类只需要知道如何让火星重新变暖就可以改造火星气候。我们来看看第一个方案，需要年之久。

年内先让火星“全球变暖”

火星与地球

第一步：人类宇航员首先需要登陆火星，对火星进行长达数年的一系列勘测探索任务。每次载人火星登陆任务中，宇航员都将在火星上建立一个小型生活基地。

第二步：在年左右的时间中，科学家将通过各种方法让火星释放出冻结在土壤中的二氧化碳，让火星“全球变暖”。大约30亿年前，火星表面曾包围着厚厚的二氧化碳大气层，但由于火星变冷，大部分二氧化碳都被土壤吸收冻结了起来。当冷冻在火星土壤和极地冰帽中的二氧化碳逐步释放到空气中后，火星将会逐步形成一个大气层。

对于让火星“变暖”的方法，主要有3种科学建议：

第一个方案是利用太空镜给火星表面加热，这面镜子的直径将超过公里，它将在距火星表面21公里的轨道上运行，这面“太空镜”可以将太阳光反射到火星指定区域，从而加热火星地表，使火星地表释放出冷冻的二氧化碳和水。

第二个方案是更改小行星的轨道，使小行星撞击火星，撞击产生的巨大能量将可以使火星表面大约1万亿吨冰融化成水。而小行星许多是由冷冻的氨气构成的，小行星撞击后释放的氨气也可以让火星表面气温上升。

第三种方法就是在火星上人为制造温室气体，祖柏林认为碳氟化合物是最有效的温室气体，他建议在火星上建几处化工厂，专门不停地向火星表面释放碳氟化合气体。

年后：让藻类、开花植物在火星上繁衍

第三步：年后，当火星渐渐变暖，从火星地表释放出来的二氧化碳气体，已经足够在火星上空形成一定的大气压，那么火星地表将会有液态水流动，水分开始蒸发，火星将会出现雨雪等天气现象。

第四步：年后，当微生物在火星表面制造出足够的有机土壤、并且向大气中释放出一定的氧气后。人类可以将那些在南极洲极端气候中仍然存活的细菌和苔藓带到火星上繁衍，微生物、藻类、苔藓植物都可能会在火星岩石上生存。

人类将可以向火星表面移植一些开花植物，针叶树或温带林最后将可能在火星上生根。植物的生长，意味着火星上将会产生更多的氧气，光合作用将会使越来越多的二氧化碳变成氧气。

年后：人类可以在火星“绿洲”上散步

第五步：年后，人类将可以在火星上建造殖民地，火星上将会建立核电站、风力发电站，为火星殖民地提供源源不断的能源。

第六步：年后，人类将可以移民到火星生活，火星上将会建有很多带穹顶的封闭型城市。这时火星赤道的平均温度已经高达4摄氏度，火星大气中将包含50%的二氧化碳气体、40%的氮气、5%的氧气和5%的其他气体。不过，由于年后火星上的氧气含量仍然很低，所以“火星人”在火星表面散步时，仍然需要像在水下潜水一样佩戴氧气面具。

不过美国NASA行星科学家克里斯·麦凯称，即使通过这一系列方法改造火星，年后的火星仍然只适合像南极一样充当“科考研究站”，而不适合普通人移民居住。麦凯称，改造火星的漫长过程，完全可以借助微生物和植物自己来完成。

也许年后，当温室效应最终可能摧毁地球家园的时候，已经变成“绿洲”的火星将会成为人类的太空“诺亚方舟”。

其实这些与火星能否改造成为宜居行星的关系并不大，科学家已经一致认为宜居行星要具备2个条件，第1行星由岩石组成，并且质量足够大能吸引大气。第2与恒星保持适宜距离，可以长期存在液态水。其他条件都是次要的，生物可以在进化中适应。火星对这两个条件勉强靠点边。

持改造火星观点的人认为改造火星分三步走：首先释放火星的CO2,制造温室效应，让火星升温，出现液态水。然后种植植物，释放氧气，从而使火星环境地球化。最后动物和人类移民火星。

与此同时，威廉康星大学的植物学家詹姆斯·格雷厄姆说，通过这种方法，人类就可以在这颗红色星球上建设一个可持续发展的生态环境。首先在火星的南极地区会生长出细菌和地衣类植物，之后会出现苔藓类植物，一千年或更长时间后会长出红杉树，再经过几千年的时间，长成的森林会逐渐释放出更多的氧气。如果不能过滤掉宇宙射线，什么生命都会被杀死，几千年啊，如果人真的能够轮回的话，不知道要轮回多少次了。

火星上的森林

看似一个美妙绝伦的想法，其实改造火星并没有那么简单，人类如果要在火星生存，必须有类似于地球的大气。火星大气要达到一个大气压，大气层厚度要和地球差不多，但实际上这是不可能的，它质量太小了。火星原始大气其实不少，但都逃逸了，火星表面也曾经有大量水，但或随着大气飞散到太空中，或埋在土壤中结成了冰。

火星圆顶基地

有人会问，那土卫六为什么比火星还小却有那么厚的大气呢，火星为什么却吸不住大气？答案在于两者的大气成分和活跃程度不同，由于火星的温度要高得多，气体分子运动也快得多，并且因火星内部无固态核而没有磁场，太阳风里的等离子体会把大气中的氢气（从水蒸气中电离产生）加热，很容易达到逃逸速度，并携带其他气体一起跑掉，没有足够大的磁场层保护，太阳风会把大气层蒸干。

这就是改造难度所在，质量不足以吸附达到一个大气压的大气和没有磁场保护这两个问题解决不了，改造火星就成空谈。人类显然很难让火星增加质量，也不容易改变火星内部组成，恐怕改造火星的第一步都迈不出去吧。

火星几乎没有磁场

我们现有的能力不可能把火星改的和地球差不多，存在很大的技术难度，甚至在目前阶段存在理论硬伤。人类要想扩大自己的生存空间我觉得关键不是改造环境，而是适应环境与改造环境并举，人类如果将来走出地球总不能把每个星球都改成地球，那样过于苛刻了吧，人类应当将自己身体的适应能力放宽，这样星球环境只要改善到一定的范围内就可以生存，适者生存才是生存之法。举两个例子，比如说人类通过基因工程创造出进化人，或者研制半人半机器人，保留生殖能力，出生之后就改造，就能突破人体的很多限制因素，从而提高对环境的适应能力，而不仅仅是单纯改造行星环境。

太阳风吹走了火星大气和水

美国太空开发研究中心的切里斯·麦凯伊教授表示，在展开改造火星的行动前，应该先完成在火星上寻找生物的工作，他说：“只要我们发现任何火星生物，都应该改善火星的环境，来提高这种生物的存活机会，而不是把火星变成适合地球生物生存的环境。”

科学家讨论了“超级温室气体”的运用，在火星上种植针叶林木，并进行生物基因改造工程，让这些生物更适应火星的环境，如空气中低含量的氮气等问题。

干旱，荒凉，而古老

火星如今虽然酷寒而贫瘠，但过去曾经有过温暖潮湿的气候，这可能是当时大气层中有大量二氧化碳，形成强烈的温室效应所致，但后来二氧化碳被土石吸收，火星因此成为酷寒之地。

为了让火星恢复温暖，麦凯伊考虑在轨道上装置镜子，彼此相隔大约90公里之远，让南极的冰帽融化，在火星表面上制造温室气体，或让饱含氨气与甲烷等温室气体的陨石大量坠落。这样，火星平均温度便会高于冰点，有助于植物的生长，而植物的蔓延滋生可以产生足够的氧气，几千年后可让火星拥有足够动物呼吸的大气层。

麦凯伊认为：“就某种意义而言，这种引进生命的作法应该是火星生态学上的一大进步，而不是放任它自生自灭。”

来自哈佛大学、NASA喷气推进实验室和爱丁堡大学的研究人员提出，可以通过类似地球大气温室效应的固态物质——二氧化硅气凝胶改造火星，使火星表面适合光合作用生物生存。研究人员证明在火星环境中，2~3厘米厚的二氧化硅气凝胶能在传输足够可见光的同时，阻止有害的紫外线辐射；并在没有任何内部热源的情况下，终年维持几米深的液态水，这些条件能让进行光合作用的生命可以存活。这种区域性改造方法比改造火星大气更具可行性。接下来，研究小组计划在地球上类似火星的气候条件下测试了这种材料，比如南极洲或智利干燥的山谷。论文发表在《自然·天文学》上。

温度是可以以能量的方式传播出去的，地球上的温度能够维持，除了距离太阳的位置刚刚好之外，还因为地球上有足够厚度的空气保护着这些能量，不让它们完全的散出去，而火星的空气实在是太稀薄了一些，所以想要做到留住这些热量，是很难的，除非能像地球一样拥有这样的大气层和海洋，这些都能够留住这些热量！

除了这点，火星上的水分太少了，而且氧气的浓度太低，地球上除了厌氧生物之外，其他的生物几乎都需要氧气，植物虽然进行光合作用消耗二氧化碳，但是他们的呼吸作用还是需要氧气的，所以没有氧气，加上没有水分，这才是火星的一大难点，其他还有温度太低，重力不足，光照太强，空气没有屏障作用，导致紫外线的杀伤力太强，这些都是大问题。

美国人早期提出了一个很疯狂的办法，那就是在火星的两极上采用核爆，把大量的冰蒸发成大气送上天空，使大气层变厚，而核聚变会释放出很高的能量，这些能量之中大部分都会散发出去，因为火星上的大气层实在是太稀薄了，而小部分则会留下来。而核爆的次数越多，留下来的也就越多，火星的温度迟早会上升，而到时候，隐藏在火星底下和两极地表以下的冰川则会被融化，火星上会形成海洋、江河、湖泊，而大气层的厚度也会提高，所以温度会越来越高，达到人类可以生活的临界点。而核污染在年之内就会慢慢消失。

但有一个问题，火星引力太小了，有了大气之后又束缚不住，会逸散到太空中。而有人又设想在火星的地心安装一台巨大的引力加速器，增加火星上的重力，使之和地球一样，但维持一个星球引力的能量从哪里来？都是不现实的。

而最新提出的火星轨道反射镜具有更多科学依据，亚利桑那大学本科生里格·沃达（RigelWoida）获得了美国国家航空航天局的一个奖项，其研究是“使用大孔径、轻量化的轨道镜‘改造’火星表面区域，这样人类就可以在这颗红色星球上生活下去”。其想法是在活性轨道上放置一系列卫星，将太阳的热量反射到火星表面。

当地时间周二马斯克在Twitter上表示:“用数千颗搭载太阳反射器的卫星作为人造太阳加热火星可能是有意义的。”他表示，最佳选择仍“有待确定”。反射器的概念是可行的，“完成火星表面一小片区域加热所需的工程要求是可以实现的。”“星链”互联网卫星计划者马斯克和SpaceX公司已经在围绕地球运行的卫星上进行了大量的实践。随着SpaceX下一代星际飞船的发射越来越接近，马斯克或许会把SpaceX的部分资源转向火星轨道反射器。

还有人提议，按人类目前的技术，完全有能力在火星大气层上空制造出一个小型的人造太阳。就像我们的太阳一样，这不会导致火星具有放射性。然而，美国国家航空航天局对这个核计划并不那么肯定。

年年中，美国国家航空航天局表示目前的技术无法真正改造火星。一来火星实在是太远了，二来火星的改造太复杂，面积太广阔，代价太高，花费这样大的代价去改造火星，还不如将钱用在对地球的治理和管理上，说不定更有成效一些，大家认为呢