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中国探月工程首席科学家欧阳自远:将火星改造成地球需要多长时间

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发表于 2020-7-31 11:12:06 | 显示全部楼层 |阅读模式


近日,我国首次火星探测任务 " 天问一号 " 探测器成功发射升空。在遥远的未来,火星会成为我们的第二个 " 家 " 吗?请听中国探月工程首席科学家、中国工程院院士欧阳自远在 " 书香上海 " 名家之作系列讲座活动中讲解人类改造火星的方法。以下是演讲的部分内容。
『怎样再造一个地球』
人类为什么对火星感兴趣?因为在太阳系中,火星是地球之外最有可能存在生命的天体。为此,全世界的科学家多次召开会议,大家一致认为,要为全人类找到另外一个安全的栖息地,改造火星是最好的选择。
近年来,已经有人提出了移民火星的设想,但是根据目前火星的情况,还不具备移民的条件。所谓移民,就是到那里要安居乐业,要能生存下去,所以火星需要改造。
改造火星这个主题,科学家们经过几十年的研究,提出了各自的计划。我也曾经写过一本科普书叫《再造一个地球》,讲的是改造火星的具体步骤。
首先,要提高火星的表面温度,让它的冰盖融化,使火星表面保持液态水,逐渐在火星上制造出 " 温室效应 "。在地球上,我们呼吁所有的工厂企业要减排,不能排放更多的二氧化碳,否则气温会不断升高,导致很多严重的后果,比如北极和南极的冰盖会融化,海平面上升,一些地势低的地区甚至会被大水淹没。但在火星上,我们需要排放更多的二氧化碳、甲烷等气体,这样可以增加大气层的 " 温室效应 ",提高表面温度,让火星表面的冰盖融化,出现流动的液态水,然后再逐渐改造。
下一步改造需要经历七八个步骤,要花一到两个世纪的时间。刚登陆火星后,人们必须居住在密闭的地下或地面的舱室里,处在一个与外界隔绝的空间。然后,由机器人先来到火星表面,发挥它们的智能作用进行改造。在逐步提高表面温度、有水流存在以后,再引种地球上可以产生氧气的植物,一步步提高火星表面的氧气浓度,使火星上的居民逐渐可以不穿宇航服,直接走到火星表面生活。这样,红色的火星将逐步改造为绿色的火星,最后变成一个蓝色的火星。
我估计,让火星拥有蓝色的天空、绿色的平原、蓝色的湖泊,可能需要二三百年,也可能是四五百年,总之时间非常漫长。
『火星模拟基地是什么样的』
以下是一些现场观众的提问以及欧阳自远院士的回答。
问:为什么火星上有那么多沙尘暴 ?
答:我也很想了解,所以一直在考证这方面的问题。火星上不断有沙尘暴产生。全球性的沙尘暴一年有一两次,延续时间可达半个月、一个月,也有长达几个月的沙尘。火星的大气层非常稀薄,大气压只相当于地球大气压的 0.7%。因为大气稀薄,所以风速就比地球上快,火星上经常有台风、高速风,再加上火星的表面像沙漠一样,一片荒芜,没有一点水,也没有生物,因此尘埃被强风刮起来就变成了区域性的沙尘暴。还有的时候,零散的沙尘暴合在一起,越来越扩大,也会弥漫整个火星。有些火星探测器着陆后,正好遇到长时间的沙尘暴,往往会看不清楚眼前的一切,毫无收获。
问:中国的火星车和美国的 " 好奇号 " 相比,各自有什么特点?
答:美国 2011 年发射、2012 年着陆的 " 好奇号 " 火星车是一辆重量约 900 千克的大型火星车,它携带了各种质谱仪、色谱仪等仪器,相当于是把一个巨大的实验室搬到了火星上。同时,它采用核动力驱动,至今仍在火星上一边行走一边工作,这非常了不起。
相比之下,我国首辆火星车没有这么大,但是它也有自己的特点。比如,火星车上装了一台雷达,可以 " 透视 " 火星百米深度的内部结构,这样就能探测到火星土壤层的结构、地下水的分布情况等等。此外,我们采用了天上、地上联合探测的方法,天上的环绕器对火星进行普查,地上的火星车对火星表面进行详查,这样可以一次性获得更多成果。
问:青海火星模拟基地对火星探测有帮助吗?
答:很多国家对火星进行探测时,都会在地球上找一个相关的模拟基地。这个基地要符合几个条件:第一,非常类似火星的地貌。首选是沙漠地带,像西北青海的雅丹地貌,光秃秃的,非常荒芜,几乎没有一根草,拍出来的照片和火星上的很相像。第二,那里也有很多沙尘。因为火星车需要在沙尘里走,进行模拟实验。
此外,那里还有盐湖。目前,探测器在火星上找到很多干涸的盐湖,与西北地区干涸的盐湖一模一样。通过对这些干涸的盐湖进行研究,我们可以了解盐湖干了以后会析出哪些盐类,这些盐类对火星车的运行是否有影响以及它们是否对人体有影响。我们还在干涸的盐湖上试种了一些植物,这可能对未来在火星上种植物有所帮助。
栏目主编:龚丹韵 本文作者:欧阳自远(徐蓓 整理) 文字编辑:徐蓓 题图来源:新华社 资料图 图片编辑:项建英

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