人类能移民火星吗

最近,荷兰公司宣布“火星”计划,将于2025年选择4名地球人到火星定居。在可以预见的未来,人类真能移民火星吗?

环境相对“友好”的火星是太阳系四颗类地行星之一,其一昼夜比地球长约37分钟,绕太阳公转一周需花费的时间是地球的2倍。

通过考察地球的两个近地行星——金星和火星发现,金星目前的环境条件过于严酷,表面温度超过450℃,异常浓密的大气中充满硫酸液滴。与之相比,火星的环境“友好”得多,有大气层,也已发现水冰以及湖盆、河道的遗迹,这些提供了生物生存的基本条件。不过,这种“友好”是相对的。火星的大气层二氧化碳占95%,而且非常稀薄,只相当于地球上30多千米高空的大气压,不能直接呼吸。火星表面平均温度比地球低30℃以上,夏季的白天,其赤道地区可超过20℃,但是到了夜晚会骤降至-50℃以下。

火星和地球之间的发射周期为28个月一次。因为这两个绕太阳公转的行星,最接近时相距5 500万千米,最远时相距4亿千米,为节省燃料,须选择在两个星球最接近时候发射。以现在全世界最强的太空飞行能力测算,从地球飞往火星要几百天,宇航员如何生存是个大问题。

人类在火星上居住,必须利用搭载在飞船上的设备,建一个密闭式生活舱,舱内要有氧气、水、废弃物处理装置等必需品。这些东西要从地球上带去,数量很大。在火箭发射和宇宙航行中,载荷是一个关键因素——重量越大,需要的燃料越多,技术难度也随之急剧上升。

移民火星是一个漫长的过程,大致分为四个阶段:一是在实现载人登陆后,多次完成宇航员在火星上短期生存实验;二是建立适合生活和工作的小型基地;三是逐渐扩大基地规模;四是基地成熟后,实现“火星地球化”。

所谓“火星地球化”,就是将火星改造成类似地球的环境,包括:在大气中增加适合适量的气体(如温室气体和适合生物生存的气体),增加地表温度与气压,使火星上水冰融化为液态水,再通过植物光合作用,使大气层的含氧量逐步提高;大量溶解地下冻土层,再把水引到地表,逐步形成水圈;在大气中架设巨大反射或折射镜群,使更多阳光反射至火星表面;散布固沙菌类、植物、防止沙暴的发生,进而生成土壤,扩大居住地。