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发信人: apus (无言), 信区: AerospaceScience
标 题: 火星,人类明天的“快乐家园”
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年05月01日20:16:12 星期二), 站内信件
火星,人类明天的“快乐家园”
各国竞相探测
1998年7月4日凌晨,日本鹿儿岛太空中心发射场内人山人海,许多居民从数百公里外赶
到这里来,观看日本第一艘探测飞船的升空。3时12分,无人驾驶的“星球一B”火星探
测器在人们的欢呼声中顺利发射升上天空。
在最初的5个月中,“星球一B”将绕地球轨道飞行,然后再用10个月的时间,经过行程
7亿公里后进入火星的轨道。“星球一B”不打算像美国“漫游者号”火星探测器那样在
火星表面着陆,它将在距离火星表面130公里的高度上飞行,对火星的大气层和是否有水
进行探测。
在日本发射之后两天的7月6日,不甘示弱的英国人也首次披露了其雄心勃勃的寻找火星
生命的计划。他们发射的一艘名为“猎兔二号”的火星探测器,将对火星岩石下的可能
遗留的生命迹象进行化学分析。
更为惊人的是,美国太空总署的科学家也在当月底宣布说,据“漫游者号”火星探测器
1997年搜集发回地球的数据表明:火星上曾经有过温暖而潮湿的时期,甚至可能适合生
命居住!
这一系列的各国竞相探索太空的活动和新发现,再次激发起人类对于未来移民火星的热
情。许多赫赫有名的科学家也在开始认真地考虑一个共同的问题,即把火星改造成为人
类新的家园的可能性。
近日,美国太空总署、欧洲宇航局和日本太空中心,联合向人们勾勒出一套雄心勃勃改
造火星的计划,并许愿这项计划将在今后200年的时间内实现。
火星的“开拓期”
“开拓期”是从2015年到2030年。在经过长达3个月的太空飞行之后;宇宙飞船将把地球
上预制的水滴状的太空舱,平安地送到火星地面上去,这种太空舱每年可供12至14名宇
航员居住。由于第一批火星拓荒者的工作太忙了,以至于将根本没有时间来想念地球上
的家:他们要种植庄稼,分析火星大气、风暴和太阳辐射、钻孔勘探火星地质情况,探
索火星的表面,寻找火星过去和现在的生命迹象。
那时,只要他们走出太空舱,他们就不得不穿上增压太空服;若想在太空能外聊天的话
,他们还得打开无线电通话器,因为火星上的大气实在是太稀薄了,根本就载不动人类
发出的声音。在火星的赤道上,最适合散步的时候是夏季的午后,每当到了这个时候,
火星地表的温度在20℃左右,天空一片粉红色。太空服虽然可以保护人类免还太阳紫外
线的杀伤,不过,人类却无法呼吸火星上的大气,因为大气层中有95%是二氧化碳。由
于火星上的引力只相当于地球引力的三分之一,所以体重100公斤的胖子在火星上的体重
将只有38公斤;世界级的运动员在火星上跑100米只需要5秒钟,简直就跟射出枪膛的子
弹差不多!
火星表面到处是细沙土,所有的沙土都是粉红色或者杨红色的,因为它含铁量高达13%
,而且已经生锈。火星地表比地球上任何的沙漠都要干旱得多,那么它究竟已经干到了
什么程度呢?如果你把冰柱子放到火星地表上,那么,冰柱子将直接从固态化为气态。
火星上没有任何湖泊、河流或者海洋,仅有的水全都在火星的地表下或者冰冻在火星南
北两极上。火星每24小时47分自转一圈,所以一天长短跟地球差不多。由于火星绕太阳
公转一圈需要687天,所以火星上的夏季是地球夏季的两倍。
地球上最高的山峰珠穆朗玛峰的海拔是8800多米,与火星上的最高峰奥林匹山峰比起来
,可真成“小巫见大巫”了,因为奥林匹亚峰高达27000米!它也是太阳系里目前人类知
道的最高山峰。火星上的玛里内里斯大山谷由一系列的狭谷所组成,其长度相当于从香
港到喀布尔的距离。
火星的“温暖期”
“温暖期”是从2030年到2080年。火星开拓者们千万要记住的一点,即是一定要在天黑
之前回到住所,因为就算是在夏季,火星夜晚的温度也要降至零下85℃,所以,人类面
临的最大挑战是要让火星逐步地变得温暖起来。
第一个目标,就是要把火星的温度从零下60℃升到零下40℃。这项工作的难度,好比让
地球上的人们把整个北冰洋融化掉一样。其中一个办法就是建起许多家化工厂,这些工
厂靠小型的核反应堆提供能源动力,然后产生出导致“温室效应”的气体,如碳四氯化
物等。这些气体就像一张地毯那样盖在火星的表面上,使火星地表的热量不至于全部散
发到太空中去。至于这些化工厂所需要的化学原料,几乎在火星地壳中全部都能找到。
当火星表面的温度逐步升高后,火星的大气层也变得越来越厚,不过,此时火星的大气
层还没有厚到足以遮挡太阳紫外线杀伤的程度。在地球上,臭氧层担负起了保护人类的
重担,臭氧也是氧的一种形式。而火星表面却几乎没有任何的氧气。所以,必须首先生
产出类似臭氧的替代物,从而使火星表面多一层“遮阳伞”,以保护火星上的新居民。
在此期间,绝大多数的火星居民将是科学家、工程师、农艺家、物理学家和技术人员,
数量可以多达几千人。火星居民们在这个阶段的生活将是十分严峻的,除了时不时地穿
着太空服散散步外,绝大多数的时间就在那些水滴状的太空舱里工作、生活休息。娱乐
活动也只能在室内进行。
火星的“巩固期”
“巩困期”是从2080年到2115年。当火星上的温度升到零下15℃的时候,二氧化碳、氮
气和从火星地壳抽出的水的数量,都已开始大规模地增加了。火星上的大气层继续变厚
,火星的空中开始漂起了朵朵的白云,天空的颜色也开始由粉红色变成了蓝色。液态的
水开始汇集在深深的运河里,当火星上的温度升到零下5℃的时候,一些苔类的植物就开
始在火星地表稍微温暖的地带生长起来。
人类不断移民火星,火星上的人口慢慢地增加到了50000人。终于,人们可以脱掉厚重的
太空服,换上由呼吸面具和氧气瓶组成的呼吸器。而呼吸器上附带的扬声器取代了无线
电通话器,因为此时火星上的大气厚度已经足以传送声波了。不过,火星上的人类发出
的声音仍要比地球上厚得多,因为声音必须透过更多的二氧化碳传送,大量的重粒子降
低了声音的频率。
火星的“复苏期”
“复苏期”是从2115年到2150年。当火星上的大气层终于稳定下来,平均气温上升到0℃
的时候,火星上的生活条件就有了很大的改善。许多小型的城市如同雨后春笋般地在火
星上发展起来,农业和服务业也突飞猛进,密封的卡车和家庭轿车开始驶上了火星的公
路,甚至在某一天,火星上的道路不够用了,将出现第一次交通拥挤的情况。
这时候,地球上大批的居住者开始移民火星,以寻找新的发展机会。2150年时的火星,
就跟19世纪70年代的美国开发西部一样热闹。火星,将成为一个新“硅谷”,由于火星
上稀有金属含量非常丰富,加上火星引力比地球低的原因,人们将把火星开发成为一个
可以制造极端先进的电脑芯片的太空生产基地。由于火星的引力比地球弱得多,所以火
星还将成为进行太空远征探索的发射“平台”,也是人类前往其他星球的一个台阶。
更重要是,人类在火星上的投资开始产生丰厚的回报。当火星繁华起来之后,它开始制
造巨大的财富送回地球,”火星将成为人类历史上最富有的“殖民地”,成为地球王冠
上最摧灿的“钻石”。
可惜,由于火星表面上没有植物和细菌可以吞噬二氧化碳和分泌出氧气,这时候的火星
仍然没有可供人类呼吸的大气。然而,微生物却开始制造可以生长植物的土壤,火星大
气层中的二氧化碳也源源不断地分离出来,碳酸盐火星岩和铁氧化物的分解可以产生上
百万吨的氧气。在太空中安装巨大的太阳能反射镜,把太阳能聚集到火星特定的表面上
,那么,火星上的氧化物就成了巨大的矿产,加热到一定程度后就会破裂分离成铁和氧
。
水塘、湖泊、小溪、河流和原始的海洋出现了。在0℃气温下,一些生命力顽强的树种在
火星薄薄的土壤上生长起来。当火星表面的温度升到5℃的时候,火星两极的冰开始融化
,湍急的小溪、江河以及大型的湖泊开始出现。火星的海洋已经形成体系,但海水却还
没有咸化,火星上开始经常性地降雨。由于有了厚厚的火星大气层的保护,数百万棵树
被种到了火星地表上,红色干燥的星球终于成了一个绿色的星球。由于火星上拥有漫长
的夏季,那里的农民每年可以收获好几次的庄稼!
当火星完全稳定一下来适合人类居住的时候,人们开始在这颗星球上散步,爬太阳系里
最高的山峰,在原始的海洋上扬帆,在高尔夫球场上享受一挥杆就可以打出半公里远的
惊喜……火星终于成为了人类又一个快乐家园。可就在此时,从来不知满足的人类却又
从此“基地”出发,去远征外太空中更加遥远的星系,寻觅祖祖辈辈梦寐以求的“外星
人”去了。
(《自然与人》1999年3-4期 山边石/文)
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落叶的季节
也正是成熟和收获的季节。
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