人類在其他星球上的建築材料需要滿足便宜和好用的標準,只有樹才熟悉這兩個標準。基因改良後,未來的樹木可以在外太空任何有水有礦物質的地方茂盛生長,從而為人類建造房屋創造巨大的溫室環境。轉基因樹是不夠的。要真正移居火星,人們還必須用勤勞智慧的雙手,把火星建成另壹個人類家園。
人類到達火星應該住在哪裏?美國科學家選擇的地點是橫跨火星赤道、長約6400公裏的巨大盆地中的“禿鷹查斯馬-2”區域。來自地球的移民將在那裏建立永久基地,並繼續擴大這個大本營。
雖然火星與地球有很多相似之處,但它更靠近月球,那裏的自然條件不適合人類生存。要讓火星成為人類的另壹個家園,就必須對它進行改造。
為了提高火星上的溫度,可以在環繞火星的軌道上設置大型反射器,將太陽光反射到火星上。同時在火星上建造工廠,生產各種能產生“溫室效應”的氣體和臭氧,形成濃厚的火星大氣。第壹,酵母、細菌等簡單生命可以生存繁衍,這樣就可以釋放氧氣,讓復雜生命生存繁衍。太陽光反射器產生的大氣“溫室效應”使火星變暖後,火星兩極的冰蓋和地表以下的冰都會融化,於是又有了水。這樣,火星將真正成為人類的另壹個家園。
日本科學家設想的火星基地有望在21世紀下半葉實現。基地計劃建在開賽峽谷旁邊的平原上,附近有河流的遺跡。
宇宙射線無處不在,長期大劑量接觸這種輻射會讓人生病,甚至死亡。在地球上,由於地球磁場的存在和大氣層的保護,人類無需為此擔憂。但是火星的情況和地球很不壹樣。宇宙輻射很強。人類如果打算移民火星,就必須想辦法應對。理論上,質量越小,防輻射能力越強。科學家發現,液氫是目前可用的最好的輻射防護劑,但由於距離遙遠,將液氫直接帶到火星是不現實的。於是研究人員退而求其次,開始嘗試使用含氫的固體化合物。他們將聚乙烯與壹種灰土混合,然後倒入模具中,烘烤成壹塊塊黑磚。如果成功,宇航員可以在路上隨身攜帶聚乙烯,當他們到達火星時,他們可以將它與隨處可得的取之不盡的表層土壤混合,並將其燒成磚。
火星基地周圍還有壹個溫室,裏面種植植物。溫室由塑料薄膜制成,充滿1/10大氣。將要種植的作物包括小麥、水稻、土豆、萵苣和西紅柿。
火星基地的水可以通過“打井”從凍土中提取。如果能鉆到地下300米深處,水可能會自動湧出,那個地方是火星上最理想的基地。氧氣是通過分解大氣中的水或二氧化碳得到的,從大氣中提取的氧氣加上氮氣可以形成與地球成分相同的空氣。
科學家成功研制出壹種新型制氧機,可以從火星稀薄的二氧化碳中轉化出大量氧氣。壹種新型制氧機,微波爐大小,短短幾天就能產生足夠的氧氣。
火星離太陽很遠,所以表面的日照只有地球的壹半。如果遇到大沙塵暴,晴天會降到20%,所以用太陽能不靠譜。在火星基地建設的初始階段,最好的辦法是利用小型原子能發電站提供能源。到21世紀下半葉,能源可以由燃料電池和火星軌道上的太陽能發電衛星提供。此外,風力還可以作為輔助能源。
火星基地建成後,可以成為人類飛往外太陽系的“跳板”。從那裏,航天器可以探索木星,土星,天王星和海王星。這些巨行星沒有固體表面,這與太陽系內行星有很大不同。由於它們質量大、引力強、溫度低,有從原始太陽星雲聚集而來的氫和氧,對深入研究太陽系和宇宙的形成具有特殊價值。此外,我們還可以進壹步探測到附近至今沒有探測到的奇特冥王星,以及可能存在初級生命形式的土衛六和歐羅巴二。
畢竟想象中的火星基地還停留在紙面上,如何適應未來火星上的生活還需要在地球上模擬。2000年7月,由6名英美科學家組成的實驗小組在北極圈內的德文島進行了為期兩周的火星生命模擬實驗。參與實驗的科學家是經過嚴格挑選的。例如,庫克爾是英國南極探險隊的成員。他曾經帶領壹支探險隊穿越蒙古,從猛獁象化石中提取遺傳物質。實驗是在壹個長8米、寬6米、形狀像壹個大金槍魚罐頭的模擬太空艙裏進行的。太空艙模擬了人類在火星環境中可能的生存條件。艙外是約13 cm厚的保護罩,用於隔離太陽輻射。六位科學家在壹個事物難以分辨的黑暗中建立了他們的臨時家園。他們像火車臥鋪壹樣睡在三層的床上。房間按照不同的功能劃分,包括客廳、餐廳、廚房。食物是那些容易保存的,如燉牛肉、熱狗、意大利面條、冷凍奶酪和水果蔬菜罐頭。他們使用獨立的廁所和浴室,當然水是循環使用的。保存水是這個實驗的壹個重要目的。如果有任何問題,他們可以聯系美國休斯敦的地面控制中心,雙方的通話有20分鐘的模擬延遲。
早餐後,兩位科學家穿上模擬宇航服,穿過模擬密閉艙,乘坐四輪驅動的“火星號”進行八小時的旅程,進入德文島“火星號”腹地。這個地區是壹片苔原,面積相當於愛爾蘭。
模擬火星生命的環境是根據多年前的設計修改設置的。當時,布什總統發誓,美國人總有壹天會踏上火星。據此,美國國家航空航天局設計了壹個名為“火星指揮部”的計劃,而這個模擬火星生命的實驗就是這個計劃的壹部分。
盡管人類最終登陸火星還需要壹段時間,但壹些心急的未來火星居民已經設計並制作了壹面“火星旗”。這面“火星旗”類似於法國國旗,它有紅、綠、藍三種顏色,預示著人類將把火星從壹片不毛之地變成生機勃勃、魅力四射的天堂。1999年美國航天飛機的壹次飛行中,宇航員將“火星旗”帶上太空,讓它先體驗壹下在太空飛行的感覺。這時,這面“火星旗”也升到了北極上空。
此外,人類移居火星的其他準備工作也在有計劃地進行。美國國家航空航天局國家空間生物醫學研究所開展了壹些空間心理學研究項目,為人類移居火星做準備。因為將來火星基地建成投入使用後,那裏值班的人不可能經常輪換。它們如何能在長期失重狀態下保持平和,需要心理學家去研究。
學習點
溫室效應
溫室效應又稱“溫室效應”,是大氣保溫效應的俗稱。大氣可以使太陽的短波輻射到達地面,但地面發出的長波輻射被大氣吸收,使地面和低層大氣溫度升高。因為它的功能類似於栽培農作物的溫室,所以得名溫室效應。自工業革命以來,人類排放到大氣中的二氧化碳等氣體逐年增加,二氧化碳具有吸熱和隔熱的作用。其在大氣中增加的結果是形成了壹層看不見的玻璃罩,阻止了太陽向地球輻射的熱量向外太空擴散,結果地球表面變熱。全球變暖帶來了壹系列嚴重的問題,引起了世界各國的關註。