人类殖民火星 可能要派细菌和藻类先行

2020-08-07 23:31:36

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视觉中国供图

本报记者 付毅飞

7月17日,长征五号遥四运载火箭垂直转运至发射区,这意味着我国行星探测工程“天问一号”使命实行在即。

虽然这是我国初次火星探测使命,却已引发了火星迷们的无穷遐想——未来我们能不能在火星上建旅馆?火星上能不能采矿?在火星上可以开展哪些科学实验?更有甚者提出了科幻界中最现实的问题:等我们移民到火星,该种什么菜吃?

“从久远来看,在火星上发展出奇特的人类文明,包括各种农业文明、工业文明以及技能文明是可以期待的。”中国科学院国度天文台研究员郑永春向科技日报记者表示。

那么,人类要想殖民火星又该怎样对这颗赤色星球举行改造和建设呢?听听专家们怎么说。

在火星种地 远不止解决用饭问题这么简朴

在科幻影戏《火星救援》里,主人公马克靠种植土豆独安闲火星上生存下来。郑永春表示,人类要移民火星,建设农业文明肯定是第一步,但其作用远不止解决用饭的问题那么简朴。

如果说一样平常生活中的农业技能主要致力于提高农业产量、农作物品质、农产物多样化等,在火星上则要开拓全新的农业科研领域,主要目的是改造情况。“除了提供食品,我们需要植物来供应氧气、净化水源等,为人类提供最基础的生存条件。”郑永春说。

他认为,届时需要让一些低等植物甚至是微生物先行,比方细菌、藻类等。让它们先到火星上顺应情况,吸收二氧化碳、开释氧气,然后产生有机质,改造火星的土壤,让火星外貌情况越来越像地球,对生命越发友好。这个历程,需要科学家在地球上开展大量前瞻性研究,筛选出具有顺应火星情况能力的微生物、植物及农作物,作为移民火星的“先行军”。如今,海表里已经有科研机构在开展相干研究事情。2016年,美国国度航空航天局(NASA)肯尼迪航天中心和佛罗里达理工学院联合启动“火星花圃”项目,目的就是筛选可以或许顺应火星情况的植物。目前该项目已经进入测试阶段。

不外,影响植物生长的因素许多,包括水分、热量、光照、肥料,以及引力条件等。在地球筛选出来的植物,到火星上能不能正常生长,会不会产生变异,缺少了生物多样性,生态体系还能否保持稳定,其中有太多问题需要研究。别的,这项事情另有许多不确定性。比方,“先行军”抵达火星后会如何进化,会不会及锋而试把火星“占领”?这些都需要举行深入研究。

在火星盖房 选近水、光照好地域建半地下室

当人类抵达火星,势必面临居住问题,这就需要建设火星基地。

天下空间探测技能首席科学流传专家庞之浩表示,建设火星基地是人类一个久远的假想,从初期建设临时基地,到实现中期驻留,再到改造火星建设永世性基地,需要履历漫长的历程。终极目的照旧为了移民火星。

比年来,世界各国建设月球基地的热情很高,不少国度制定了计划或提出了方案。相比月球,火星上有些条件更适合制作基地。好比,火星的自转周期约为24小时40分钟,跟地球差不多。同时,火星上有水,有稀薄的大气,另有一年四序。这些情况条件都跟地球很相似,让人们看到了殖民火星的希望。

庞之浩先容,建设火星临时基地,可以在宇航员抵达火星之前,先用无人货运飞船将满足基本需求的居住舱和非再生式生命保障体系送到火星。建设火星中期基地,至少需要使用物化再生式生命保障技能,实现物质更高效的循环利用。而要建设火星永世性基地,则需要生物再生式生命保障体系,实现物质的100%循环再生。

同时,火星基地要有电源体系,好比小型核电站;还要有火星车,究竟宇航员不能老在屋里宅着,需要借此扩大活动范围。

别的,庞之浩认为,火星基地的选址很紧张,最好靠近有水的地方、阳光富足。为了抵御风暴和辐射,早期基地应采取地下或半地下情势。

在火星基地建设历程中,端赖从地球运送物资显然不现实。郑永春认为,就地取材是一个紧张原则。他表示,火星外貌很容易获取的沙尘、土壤、赤铁矿,甚至干枯湖泊里的盐类矿物等,都是我们可以利用的目标。

在火星搞科研 把火星当做另一个地球来研究

人类登岸火星,除了种粮食、搞工程,也该做些别的事情。有人问,能不能掘客矿产资源运回来?

郑永春说,从目前的技能能力分析,纵然火星上各处金砖也不值得拿回来,由于所需代价远大于其价值。

这绝非过甚其辞。半个世纪前,美国的阿波罗计划共从月球运回382公斤岩石样品,有人计算,这些石头的成本,相当于同等重量钻石的30多倍。距地球30多万公里的月球尚且云云,更况且距地球最近时也有5000万公里的火星。

正如前文所说,绝大部门火星资源只有原位利用才有价值,只要可以或许减少从地球上运输已往的物资重量,再昂贵的资源开发也是划算的。

采矿的路虽然走不通,但人类在火星上却可以搞搞科学研究,这也是人类探索宇宙的紧张目的之一。

目前,人类借助月球已经开展了大量科学研究,主要包括几方面,比方从月球研究地球、从月球看太空,以及研究月球自己。

不外郑永春认为,火星上的科学研究有所差别。

起首,火星离地球太远,从那里观测地球毫无上风,最大的意义大概只是抚慰心灵,寄托思乡之情。

在火星上举行天文观测意义也不大,究竟近地空间和月球已经提供了很好的天文观测平台,而且把大型望远镜运送到火星也不容易。

郑永春表示,在火星上最有价值的科研,就是把火星当做另一个地球来研究。他说,如今人类对地球的外貌、深部、大气、生物圈,险些已经研究了个遍,但是人类对地球的熟悉依旧不敷深刻,缘故原由就在于缺少一个合适的参照对象,没有跳出地球看地球。如果有一个星球跟地球原本很相似,终极的运气却差别,那么以此开展对比研究,就可以得到许多启示。

火星正如地球的孪生兄弟。郑永春说,比方火星上曾经有海洋,如今却没有了,对于科学家来说,它的海岸线、海洋沉积物、水汽循环等,都可以作为研究课题。

又如,天气预告总是不敷准,由于地球上有植被、大气层、水面等各种影响因素,让气象预告模子十分庞大。火星上也有沙尘暴、会下雪,有各种气象征象,但其气象模子与地球相比要简朴得多。将两者举行比对,科学家可以找到许多新的研究课题,大有可为。

别的,火星上另有高山、峡谷、火山、冰川、寒旱区……“如果把中国科学院的各个研究所搬到火星上,许多学科都能在那里找到研究主题,得到全新的研究视角。”郑永春说。

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