人类“殖民”火星?那可能要派细菌和藻类先行……

 行业动态     |      2020-09-18 12:45

7月17日,长征五号遥四运载火箭笔直转运至发射区,这意味着我国行星勘探工程“天问一号”使命施行在即。尽管这是我国初次德扑圈app最新版火星勘探使命,却已引发了火星迷们的无限遥想——将来咱们能不能在火星上建旅馆?火星上能不能采矿?在火星上能够展开哪些科学实验?更有甚者提出了科幻界中最实际的问题:等咱们移民到火星,该种什么菜吃?

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人类殖民火星 可能要派细菌和藻类先行

本报记者 付毅飞

“从久远来看,在火星上发展出共同的人类文明,包含各种农业文明、工业文明以及技能文明是能够等待的。”中国科学院国家地理台研讨员郑永春向科技日报记者表明。

那么,人类要想殖民火星又该怎样对这颗赤色星球进行改造和制作呢?听听专家们怎么说。

在火星种田 远不止处理吃饭问题这么简略

在科幻电影《火星救援》里,主人公马克靠栽培马铃薯独安闲火星上生计下来。郑永春表明,人类要移民火星,制作农业文明肯定是第一步,但其效果远不止处理吃饭的问题那么简略。

如果说日常日子中的农业技能首要致力于进步农业产值、农作物质量、农产品多样化等,在火星上则要开辟全新的农业科研范畴,首要意图是改造环境。“除了供给食物,咱们需求植物来供给氧气、净化水源等,为人类供给最根底的生计条件。”郑永春说。

他以为,到时需求让一些低等植物乃至是微生物先行,例如细菌、藻类等。让它们先到火星上习惯环境,吸收二氧化碳、开释氧气,然后产生有机质,改造火星的土壤,让火星外表环境越来越像地球,对生命愈加友爱。这个进程,需求科学家在地球上展开许多前瞻性研讨,挑选出具有习惯火星环境才能的微生物、植物及农作物,作为移民火星的“先行军”。现在,国内外现已有科研机构在展开相关研讨作业。2016年,美国国家航空航天局肯尼迪航天中心和佛罗里达理工学院联合发动“火星花园”项目,意图便是挑选能够习惯火星环境的植物。现在该项目现已进入测验阶段。

不过,影响植物成长的要素许多,包含水分、热量、光照、肥料,以及引力条件等。在地球挑选出来的植物,到火星上能不能正常成长,会不会产生变异,短少了生物多样性,生态体系还能否保持稳定,其中有太多问题需求研讨。此外,这项作业还有许多不确定性。例如,“先行军”抵达火星后会怎么进化,会不会争先恐后把火星“占据”?这些都需求进行深入研讨。

在火星盖房 选近水、光照好区域建半地下室

当人类抵达火星,必然面对寓居问题,这就需求制作火星基地。

全国空间勘探技能首席科学传达专家庞之浩表明,制作火星基地是人类一个久远的想象,从初期制作暂时基地,到完成中期驻留,再到改造火星制作永久性基地,需求阅历绵长的进程。终究意图仍是为了移民火星。

近年来,世界各国制作月球基地的热心很高,不少国家拟定了计划或提出了计划。比较月球,火星上有些条件更适合制作基地。比方,火星的自转周期约为24小时40分钟,跟地球差不多。一起,火星上有水,有淡薄的大气,还有一年四季。这些环境条件都跟地球很类似,让人们看到了殖民火星的期望。

庞之浩介绍,制作火星暂时基地,能够在宇航员抵达火星之前,先用无人货运飞船将满意根本需求的寓居舱和非再生式生命保证体系送到火星。制作火星中期基地,至少需求运用物化再生式生命保证技能,完成物质更高效的循环使用。而要制作火星永久性基地,则需求生物再生式生命保证体系,完成物质的100%循环再生。

一起,火星基地要有电源体系,比方小型核电站;还要有火星车,究竟宇航员不能老在屋里宅着,需求借此扩展活动范围。

此外,庞之浩以为,火星基地的选址很重要,最好接近有水的当地、阳光充足。为了抵挡风暴和辐射,前期基地应采纳地下或半地下方式。

在火星基地制作进程中,全赖从地球运送物资明显不实际。郑永春以为,因地制宜是一个重要准则。他表明,火星外表很简略获取的沙尘、土壤、赤铁矿,乃至干枯湖泊里的盐类矿藏等,都是咱们能够使用的方针。

在火星搞科研 把火星作为另一个地球来研讨

人类登陆火星,除了种粮食、搞工程,也该做些其他工作。有人问,能不能开掘矿产资源运回来?

郑永春说,从现在的技能才能剖析,即便火星上遍地金砖也不值得拿回来,由于所需价值远大于其价值。

这绝非言过其实。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,有人核算,这些石头的本钱,相当于平等分量钻石的30多倍。距地球30多万公里的月球姑且如此,更何况距地球最近时也有5000万公里的火星。

正如前文所说,绝大部分火星资源只需原位使用才有价值,只需能够削减从地球上运送曩昔的物资分量,再贵重的资源开发也是合算的。

采矿的路尽管走不通,但人类在火星上却能够搞搞科学研讨,这也是人类探究世界的重要意图之一。

现在,人类凭借月球现已展开了许多科学研讨,首要包含几方面,例如从月球研讨地球、从月球看太空,以及研讨月球自身。

不过郑永春以为,火星上的科学研讨有所不同。

首要,火星离地球太远,从那里观测地球毫无优势,最大的含义或许仅仅劝慰心灵,寄予思乡之情。

在火星上进行地理观测含义也不大,究竟近地空间和月球现已供给了很好的地理观测渠道,并且把大型望远镜运送到火星也不简略。

郑永春表明,在火星上最有价值的科研,便是把火星作为另一个地球来研讨。他说,现在人类对地球的外表、深部、大气、生物圈,简直现已研讨了个遍,可是人类对地球的知道仍旧不行深入,原因就在于短少一个适宜的参照目标,没有跳出地球看地球。如果有一个星球跟地球本来很类似,终究的命运却不同,那么以此展开比照研讨,就能够取得许多启迪。

火星正如地球的孪生兄弟。郑永春说,例如火星上曾经有海洋,现在却没有了,关于科学家来说,它的海岸线、海洋沉积物、水汽循环等,都能够作为研讨课题。

又如,天气预报总是不行准,由于地球上有植被、大气层、水面等各种影响要素,让气候预报模型十分复杂。火星上也有沙尘暴、会下雪,有各种气候现象,但其气候模型与地球比较要简略得多。将两者进行比对,科学家能够找到许多新的研讨课题,大有可为。

此外,火星上还有高山、峡谷、火山、冰川、寒旱区……“如果把中国科学院的各个研讨所搬到火星上,许多学科都能在那里找到研讨主题,取得全新的研讨视角。”郑永春说。