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2005-04-29 00:44:03
大自然探索 2005年12期
“?？虏ㄒ廖魉埂惫こ淌腔鹦黔h(huán)境改造的第一個(gè)工程。它是由希臘文的“房子”和“生產(chǎn)”兩個(gè)詞演變而來(lái)的，其定義為：“在一個(gè)不毛之地的行星上，建造一個(gè)無(wú)所不包的厭氧微生物生物圈?！蔽⑸锸且环N原始的生命形式，它們處在生命的初級(jí)階段，而厭氧微生物則是一種能在沸水里、照不到陽(yáng)光的深海底或在沒(méi)有氧氣的嚴(yán)酷環(huán)境下生存的微生物。
在“?？虏ㄒ廖魉埂惫こ坛跗?，基本任務(wù)是對(duì)火星環(huán)境進(jìn)行四個(gè)方面的調(diào)控：增加火星的大氣量；使火星全球平均溫度升高60℃；提供可用的液態(tài)水；大量減少火星表面的紫外線和宇宙線的流量。完成這些調(diào)控后。厭氧微生物的生命和諧共存生態(tài)系統(tǒng)就有了。但是，對(duì)植物(屆時(shí)可把地球植物種子帶到火星上播種)而言，還需給出一個(gè)附加條件：為了維持植物根部的呼吸，大氣中還要有充足的氧氣。雖然植物呼吸所需的氧氣比動(dòng)物少得多，但在“?？虏ㄒ廖魉埂惫こ坛跗?，就連這點(diǎn)氧氣也是釋放不出來(lái)的。因此，為了進(jìn)一步“地球化”，還需要對(duì)火星原始環(huán)境進(jìn)行第五個(gè)方面的調(diào)控：在大氣成分中增加氧氣和氮?dú)獾谋壤?/p>
此外，在建成完善的居住條件之前，還需要設(shè)法增加一些有益的自然條件，例如設(shè)法讓火星大氣層的厚度自然增長(zhǎng)，以便對(duì)宇宙線進(jìn)行有效阻擋；用空氣制動(dòng)推進(jìn)器和飛行器調(diào)節(jié)地球移民居住區(qū)周圍的壓力，使之適應(yīng)人的呼吸節(jié)律；用外層大氣、水文和生物地球化學(xué)的周期來(lái)開(kāi)發(fā)能源和食物等。
當(dāng)然，“火星地球化”將是一個(gè)漫長(zhǎng)而復(fù)雜的過(guò)程．僅增加火星大氣壓力和表面溫度可能就需要幾十年，在這當(dāng)中每前進(jìn)一步都需要做艱苦的工作，比如，要用全氟碳給火星大氣加熱，需要建設(shè)許多工廠，以從火星大氣和土壤里提取制造全氟碳所需要的原料，這些工廠所使用的能量要靠核電廠發(fā)電。因此，需要先在火星上建設(shè)提取原料的工廠、提供能源的核電廠、生產(chǎn)全氟碳的工廠，然后才能進(jìn)行全氟碳生產(chǎn)。計(jì)算數(shù)據(jù)表明，即使一切工作都已做好，也只能使火星表面溫度升高4℃。幸好，加熱過(guò)程是個(gè)連鎖過(guò)程，溫度提高了，火星極冠里的二氧化碳就會(huì)溶化，溶化的二氧化碳引進(jìn)大氣層后使溫度進(jìn)一步升高；氣溫升高又促使極冠里的更多的二氧化碳溶化，直到二氧化碳停止蒸發(fā)為止?？茖W(xué)家預(yù)測(cè)，這一連鎖過(guò)程可使火星表面溫度平均升高70℃。
一旦登陸火星表面，字航員將會(huì)把登陸艙連接在一起，隨后開(kāi)始一系列的火星表面探索活動(dòng)和在火星環(huán)境下生存的適應(yīng)性活動(dòng)。通過(guò)運(yùn)用火星當(dāng)?shù)刭Y源來(lái)生產(chǎn)飛船回程時(shí)所需的推進(jìn)劑等物料，同時(shí)完善一整套保障字航員在火星表面安全生存的支持系統(tǒng)，火星與地球之間的載人、載物往返飛行就能變得經(jīng)濟(jì)、安全、可行，從而為以后循序漸進(jìn)地建設(shè)火星軌道移民區(qū)和接下來(lái)開(kāi)展“火星地球化”工作打好基礎(chǔ)。
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此外，在建成完善的居住條件之前，還需要設(shè)法增加一些有益的自然條件，例如設(shè)法讓火星大氣層的厚度自然增長(zhǎng)，以便對(duì)宇宙線進(jìn)行有效阻擋；用空氣制動(dòng)推進(jìn)器和飛行器調(diào)節(jié)地球移民居住區(qū)周圍的壓力，使之適應(yīng)人的呼吸節(jié)律；用外層大氣、水文和生物地球化學(xué)的周期來(lái)開(kāi)發(fā)能源和食物等。
當(dāng)然，“火星地球化”將是一個(gè)漫長(zhǎng)而復(fù)雜的過(guò)程．僅增加火星大氣壓力和表面溫度可能就需要幾十年，在這當(dāng)中每前進(jìn)一步都需要做艱苦的工作，比如，要用全氟碳給火星大氣加熱，需要建設(shè)許多工廠，以從火星大氣和土壤里提取制造全氟碳所需要的原料，這些工廠所使用的能量要靠核電廠發(fā)電。因此，需要先在火星上建設(shè)提取原料的工廠、提供能源的核電廠、生產(chǎn)全氟碳的工廠，然后才能進(jìn)行全氟碳生產(chǎn)。計(jì)算數(shù)據(jù)表明，即使一切工作都已做好，也只能使火星表面溫度升高4℃。幸好，加熱過(guò)程是個(gè)連鎖過(guò)程，溫度提高了，火星極冠里的二氧化碳就會(huì)溶化，溶化的二氧化碳引進(jìn)大氣層后使溫度進(jìn)一步升高；氣溫升高又促使極冠里的更多的二氧化碳溶化，直到二氧化碳停止蒸發(fā)為止?？茖W(xué)家預(yù)測(cè)，這一連鎖過(guò)程可使火星表面溫度平均升高70℃。
一旦登陸火星表面，字航員將會(huì)把登陸艙連接在一起，隨后開(kāi)始一系列的火星表面探索活動(dòng)和在火星環(huán)境下生存的適應(yīng)性活動(dòng)。通過(guò)運(yùn)用火星當(dāng)?shù)刭Y源來(lái)生產(chǎn)飛船回程時(shí)所需的推進(jìn)劑等物料，同時(shí)完善一整套保障字航員在火星表面安全生存的支持系統(tǒng)，火星與地球之間的載人、載物往返飛行就能變得經(jīng)濟(jì)、安全、可行，從而為以后循序漸進(jìn)地建設(shè)火星軌道移民區(qū)和接下來(lái)開(kāi)展“火星地球化”工作打好基礎(chǔ)。
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