馬斯克殖民火星有望了!哈佛大學找到火星局部地球化改造簡單方法

馬斯克的火星星艦Starhopper版,明天就將進行第一次不受約束的懸停測試,預計升空20米,并驗證猛禽發(fā)動機的矢量能力——發(fā)動機噴口擺動以改變火箭飛行方向。一旦成功,馬斯克的火星殖民地建設就將更近一步,人類殖民火星的愿景更加明朗。然而火星不比地球,寒冷,低壓,沒有液態(tài)水,等等等等,著實讓人頭大,這樣的殖民地如何生存,要從地球運多少材料去,才能建成一個地球化的小小環(huán)境啊。
現(xiàn)在馬斯克可能可以稍微舒展一點眉頭了。哈佛大學的一個研究小組最近發(fā)現(xiàn),可以利用一層很薄很輕只比空氣略微重那么一點點的材料,就能透過陽光加熱材料下面的區(qū)域,同時阻擋紫外線的輻射。這簡直就是一種天賜的友好型材料,意味著未來人類在火星上,可以大面積利用這種材料,把火星的某一個局部地區(qū)地球化——產(chǎn)生溫室效應加熱地面和空氣,保持液態(tài)水,讓植物在這里生長,人類也不會受到紫外線的輻射傷害。

這種材料就是二氧化硅氣凝膠,世界上密度最小的固體材料,每立方米3千克——空氣的密度是每立方米1.29千克,被稱為凍結(jié)的煙霧或固體煙霧。你別看它若有若無,像透明的煙,它實際極為堅固,可承受很大的重量,而且隔熱性能絕佳,把一朵玫瑰放在它上面用火炙烤,玫瑰也依然怒放不會凋謝。
哈佛的科學家們在實驗室里用火星的日照強度,測試了一層3厘米厚的氣凝膠顆粒,以及2厘米的氣凝膠磚,結(jié)果表明,3厘米氣凝膠顆??勺屔舷路奖3?5度的溫差,而2厘米的氣凝膠磚溫差則超過了50度。

之后科學家們重建了火星表面環(huán)境和氣候模型,結(jié)果表明,只需一層2至3毫米的氣凝膠,就可以讓火星富含水冰的區(qū)域溫度升高50攝氏度,讓水常年保持在液體狀態(tài),植物和其他生物可以在那個區(qū)域生存,并免受紫外線的傷害。
科學家們進一步指出,地球上很多生物已經(jīng)可以利用二氧化硅作為建筑材料來構(gòu)建自己的身體,比如六放海綿和硅藻類浮游植物。尤其是硅藻,可以長到幾毫米長,從直徑只有1至10納米的非晶態(tài)二氧化硅顆粒中生成硅藻殼,比二氧化硅氣凝膠孔徑還小??茖W家們認為,未來可以研究通過生物合成方法來直接生產(chǎn)這種二氧化硅氣凝膠層,從而簡單地在火星上實現(xiàn)可自我維持的生物圈。

我仿佛已經(jīng)看到一幅美妙的前景了。在火星某一個日照充足,沙塵暴難以影響,富含水冰的地區(qū),馬斯克的火星星艦運去了數(shù)十噸改良后的硅藻,先是融化了部分沙冰,然后將殖民硅藻撒在火星的地表上。硅藻們開始在火星生息繁衍,不斷擴散,在冰面上形成透明的硅氣凝膠遮罩,下面是被陽光加熱的汩汩滔滔的液態(tài)水,其它生物開始蓬勃生長。幾年后或許就會形成數(shù)平方公里“硅殼”下縱橫交錯的網(wǎng)狀湖泊水系,經(jīng)過改造后,就可成為動植物們理想的火星家園了。
當然,目前這一想法還只是幻想,哈佛科學家們也只是剛剛提出了這一概念,還需進行更多更深入的研究。不過人類走出地球的決心和信心不會改變,下一次生命進化的飛躍,必將是地球人變成其它星球的人類。
這項研究7月15日發(fā)表在《自然》子刊《Nature Astronomy》期刊上。
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