改造火星幾十年來一直是殖民愛好者的長期夢想。但當你開始努力解決實現這一目標所需的實際物理原理時,這項努力似乎越來越遙不可及。
金·斯坦利·羅賓遜 (Kim Stanley Robinson) 的描繪考慮到必須將大量材料轉移到紅色星球才能實現與地球類似的條件,三部曲是非常不現實的。這是波蘭科學院的 Leszek Czechowski 在第 56 屆月球與行星科學會議上提出的摘要的結論。
這篇論文的標題是火星改造的能源問題,解決瞭如何使火星達到“可接受的”壓力水平所需的氣體的現實。正如捷克斯基博士指出的那樣,在火星當前的壓力下,人體內的水會立即開始沸騰,這意味著整個星球上的每個人都必須穿著壓力服。
然而,地球上的某些地方更接近壓力水平,估計約為地球大氣壓的 1/10,水只能在 50°C 時沸騰,略高於典型體溫。至少你得從某個地方開始。
目前火星上最接近這種壓力的地方是希臘平原,火星的“低地”,那裡的平均壓力約為地球海平面壓力的 1/100,只有 1/10 才能確保一個人的皮膚暴露在大氣中不會立即被煮死。
雖然捷克斯基博士提到了其他幾種情景,例如將地球上的平均大氣壓力提高到地球海平面的水平,但需要輸送的大氣總量要高出一個數量級,就實現這種增加所需的能量而言,這已經是極其昂貴的。
我們從哪裡得到所有這些大氣層材料?當然是柯伊伯帶。或者至少這是捷克斯基博士的結論。
他研究了使用主帶小行星的可能性,主帶的優點是距離火星相對較近。然而,它們缺乏足夠的水和氮來幫助建立類似地球的大氣層。
奧爾特雲是一個理論上巨大的圓盤,包含數十億個冰體,擁有足夠的物質來供應火星的大氣層。
然而,經過一些簡單的計算後,捷克斯基博士意識到需要 15,000 年才能在火星附近找到一個大小合理的奧爾特雲物體,從而對其大氣層產生實質性影響。
撞擊也是最合適的詞,因為這些計算描述的模型將這個小天體撞擊到火星本身,從而釋放其物質和足夠大的能量,幫助溫暖地球。
柯伊伯帶天體似乎最適合這一點,因為它們含有大量的水,理論上可以在幾十年而不是幾千年的時間內被帶到火星。
然而,當它們接近太陽時,它們也非常難以預測。它們可能會解體,一些材料會在內太陽系中浪費,特別是如果用於將它們送入內太陽系的技術涉及重力輔助的話。這樣的操作可能會撕裂這些相對鬆散的冰和岩石球。
捷克斯基博士的最終結論很簡單——至少在理論上,我們可以獲得足夠的材料,將火星的大氣壓力急劇增加到人類可以忍受的程度,或者至少達到人類在接觸它時不會立即死亡的程度。
然而,這樣做需要我們將柯伊伯帶中的一個相當大的冰體撞向它。為此,工程師需要設計一種不依賴重力來引導冰體的推進系統。
在論文的結論中,捷克斯基博士提出了一個為離子發動機提供動力的聚變反應堆,但沒有提供有關該系統的詳細信息。
可能還有其他涉及生物工程的方法來改造火星,但它們仍然需要大量的能量,正如弗雷澤所討論的。
考慮到實現這一願景所需的技術要求,我們距離實現這一目標似乎還有很長的路要走。但這並不能阻止火星愛好者夢想一個地球化的未來——即使這確實需要用多個大岩石撞擊火星才能到達那裡。









