你曾梦想过在地球以外的地方居住吗？美国宇航局（NASA）宣称在火星上发现了存在液态水的“有力证据”，这更让人们对移居外太空多了几分遐想和期待。其实，人类的这份雄心壮志早已蓄势待发，科学家正着手研究火星环境改造计划。

    火星存在液态水的新闻甫一爆出，好奇的地球人就开始畅想移居火星。把火星变成地球的移民地，尽管是个遥远的事情，但是改造火星计划是现在的科学家已经在研究的事情。

    科学家称，虽然我们在21世纪内就可以到达火星，但是“火星环境地球化”这一想法要完全实现可能还需要几千年的时间。

    ——为什么要改造火星环境？——

    还原火星本来“面目”，为地球寻找新出路

    火星改造是一项世纪大工程，甚至是一项空前绝后的大工程，为这项世纪工程所要投入的人力、物力和财力无法估量，为完成这项工程所需要的时间不是十几年或几十年，而是几百年或上千年。人类为什么要花费如此高昂的代价来实施这项工程呢？

    因为地球上的人口越来越多，资源越来越少，环境越来越坏，生活质量越来越下降，因此应该寻找出路，将地球上过多的人输出到其他星球上去，而在太阳系中，唯一能够接收地球上过多人口的就是火星。

    在几十亿年前，火星还是一颗到处都布满水的行星，那时候的环境跟地球一样，这种环境完全适合生命的存在。因此，人类改造火星的目的就是要恢复火星过去的环境，还原其本来“面目”。人类对火星的改造是由人的本性决定的，因为人总是不断进取，不断扩大自己的生存空间，不断改造周围环境，使之满足自己的需要。

    ——如何改造火星环境？——

    火星环境改造分两步走

    科学家建议，对火星的环境改造分为两步走：第一步是形成生态系统，第二步是形成地球环境。

    所谓形成生态系统，就是在火星的表面形成一个有氧的生物圈。这要求火星不仅具备充足的液态水，还要使火星表面的紫外线大大减少，并且逐渐增加氧和氮的含量。上述条件相互作用，相互影响，可以为改造火星环境创造有利条件，在某种程度上形成一种正反馈。例如，当大气的密度和厚度增加时，它既可以减少紫外线辐射，又可以产生温室效应，提高火星表面的温度；当火星表面的温度提高时，可以融化北极的水冰，甚至融化永冻土中的冰，因而可以部分解决液态水的需求问题。

    火星环境改造工程首先从提高其表面温度开始。办法有两种：直接加温法和间接加温法。所谓直接加温法，就是使用物理学的办法在火星的局部加温，具体方法有太阳反射镜、小行星撞击和在火星上进行核爆炸。间接加温法包括减少火星极冠的反射率，让极冠吸收较多的太阳光，从而达到提高温度的目的。

    引进微生物和动植物再造火星生物圈

    形成生态系统阶段结束后将进入形成地球环境阶段。形成地球环境阶段的最终目标是在火星上形成一个与地球完全相似的生物圈，能够适合人类居住。这个阶段的第一步是在火星的某些条件稍好的地方引进地球上的微生物。首批引进的微生物必须是所谓的光能自养生物。它的特点是利用太阳光作为能源，在代谢过程中不需要复杂的有机物。为了保障从地球上引进的生物能够在火星上存活，并适应火星上的恶劣环境，必须用转基因技术培育出新的品种。因为目前还没有一种微生物能够适应火星环境。

    在火星上引进地球微生物后，可以改变火星大气的成分，特别是增加氮的含量。要想使火星环境适合人类居住，首先是要有氧，因此在成功引进微生物后，就应该在火星上种植植物。植物可以将火星大气中的二氧化碳转变成氧。首批在火星上生长的植物可能也是采用转基因技术的产物。因为一般植物不可能在富有二氧化碳和差不多完全缺氧的环境中生长发育。另外，这种植物要么自我授粉，要么由风授粉，不能由昆虫授粉，因为在这种环境下还没有昆虫。不过虽然种植植物可以制造出富含氧气的大气层，但这种方法可能得花上好几千年。氮气和其他的生活基本要素可能必须从彗星或结冰的卫星输入。

    在火星上引进了微生物和植物后，还要引进动物。一旦火星上有了较多的氧气，并且温度和湿度都比较适宜时，要大量种植植物和繁殖动物。不仅数量要多，而且品种也要多，要使火星上的生物跟地球上的一样具有多样性。生物多样性对于保障火星生物圈的稳定极为重要。

    火星环境改造需要千年

    科学家估计，如果生态系统形成阶段需要一个世纪的时间，部分地球环境形成可能需要几个世纪的时间，而火星上的地球化环境要完全形成，可能需要更长的时间。因此，如果对火星环境进行整体改造，使其环境跟现在的地球完全一样，前后大约需要1000年。这的确是一段不短的时间。可是在地球形成的早期，仅从无氧环境通过光合作用变成有氧环境，就花费了10万年。而人类仅用1000年就将火星环境改造成跟地球的一样，相比之下这段时间不算太长。

    从具体方案上看，每位初到火星的成员将会体验6个月，往返于地球与火星间的旅程。一些小型试验站也会建立起来，不仅有制造超级温室气体的工厂，还要使轨道上的反射镜面瞄准火星冰原，以释放更多的温室气体。人工制成的温室气体将会使冻土和极低冰川融化。工厂制造出温室气体，来自太空的轨道反射镜面汇聚阳光，投射在冰原上，以加速融化速度。

    这样经过100年后，雨水将会在足够的二氧化碳被释放出后到来。温室气体让这颗冰冷的星球逐渐苏醒，微生物、藻类和地衣等开始在荒漠中显现。

    600年后，开花类作物在此后出现，有机土壤的面积扩大，逐渐有氧气被释放到空气中，针叶林甚至是季雨林开始生根并不断壮大。

    ——有快速改造方法吗？——

    巨大反光镜直接加温

    那么，有没有改造火星环境速度更快、花费时间更短的办法呢？科学家设想，将一些直径为250千米巨大反光镜放置在距离火星32万千米处，利用这些镜子反射太阳辐射从而提高火星的表面温度。但是这些巨大的反光镜重达20万吨，庞大的体形根本无法从地球发射。不过，人们有可能利用在太空中找到的材料来建造这些反光镜。

    如果把这样大小的镜子对准火星，可以把小范围内的表面温度提高几摄氏度。想法是这样的：通过反光镜将阳光集中发射到火星两极的冰盖上，使那里的冰融化，释放出人们认为储存在冰内的二氧化碳。多年之后，气温上升将导致氯氟烃等温室气体的释放。此外，还可以利用温室气体生产厂来留住太阳辐射，更大胆的建议是利用含有大量氨的小行星撞击火星来增加温室气体的含量。

    移民兴建工程将由机器人完成

    移居火星怎么搭建新家？当然，在开始阶段，将会有大量设备被运送过去，绝大多数的任务会由无人宇宙飞船执行。选择正确的设备组合将成为关键：轻量化的充气式居住地区相对容易运送，且几乎能够马上提供栖身之所。不过就长期而言，能够帮助移民者生产砖块这类建材的设备会显得更加重要与关键。移民者会使用在火星制造的钢、铝、玻璃和砖块来建造增压式移居地，这些移居地可能从一开始的安身之地扩展成为城镇。

    最开始的兴建工程将交给机器人来完成，为载人太空任务做准备。机器人先于人类飞抵火星，将火星玄武岩基岩的孔开大，选择那些天然而独特的六角形岩石进行开采，并将岩石的内部采空。机器人在洞穴内部创建网络式的结构，同时将玄武岩挤压、溶解成块，使之成为便利的燃料纤维。同时，这些纤维也可以取代地球上的传统建筑材料，使用这些可以在火星上搭建人类的新家。稿件来源：蝌蚪五线谱