○陶詩秀

改造行星（上）

○陶詩秀

自從人類擺脫地球引力的羈絆，成功發(fā)射人造衛(wèi)星之后，一些科學(xué)家便提出了各種探索太空、開發(fā)宇宙的大膽設(shè)想，其中包括改造行星使之適于人類居住。改造太陽系的類地行星（某些條件與地球相似的行星），是人類向宇宙遷徙的重要步驟。

類地行星的真面目

在向宇宙進(jìn)發(fā)的道路上，科學(xué)家首先把類地行星中的金星和火星作為目標(biāo)，因?yàn)檫@兩顆行星在物理性質(zhì)方面同地球近似。

在地球軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)行的金星，在體積、質(zhì)量、密度等方面同地球相差無幾。除此之外，金星上也有大氣和云層。因此，人們一直把金星稱為地球的“孿生姐妹”，并一度認(rèn)為金星上可能存在生命，甚至猜測在濃密的云層下有茂密的熱帶森林。

在地球軌道外側(cè)運(yùn)行的火星，盡管體積和質(zhì)量都比地球小，但是它自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間同地球相差無幾。它有冰雪組成的極冠，并隨季節(jié)的變化而變化。19世紀(jì)，一些天文學(xué)家觀測到火星表面有幾百條黑暗的條紋，并認(rèn)為這可能是火星上的“運(yùn)河”。因此，在相當(dāng)長的一段時(shí)間里，科學(xué)家們猜測火星上可能居住著有智慧的生物——“火星人”，他們開掘水道，引兩極冰雪之水來灌溉不毛之地。

上面這些猜測曾使人興奮不已。人們一直盼望著有朝一日能夠登上金星和火星去看個(gè)究竟，甚至去同“火星人”會(huì)面。

美國和俄羅斯發(fā)射的宇宙探測器分別對金星和火星所進(jìn)行的實(shí)地探測表明，在這兩顆行星上都沒有發(fā)現(xiàn)生命的蹤跡。在金星上，是一個(gè)高溫高壓的世界；而在火星上，則是一個(gè)低壓酷寒的世界。

那么，人類是否可以遷居到金星和火星上去呢？這就要看能否把它們的環(huán)境改造得適于生物，特別是人類生存了。

我們知道，維持地球生命的起碼條件是：含有足夠氧氣的大氣，適宜的溫度和氣壓，有水以滋潤作為動(dòng)物食物來源的植物。只有達(dá)到這樣的條件，才能建立起類似地球上的生態(tài)系統(tǒng)，而人類也就能向金星和火星平安遷居了。

火星

金星

人造大氣

對比類地行星大氣的數(shù)據(jù)，我們不難發(fā)現(xiàn)，人類的搖籃——地球同我們幻想遷居的金星和火星，無論是在大氣成分，還是在氣溫和氣壓方面都有著天壤之別。

曾經(jīng)到達(dá)金星表面的俄羅斯行星際自動(dòng)站“金星-13”號(hào)和“金星-14”號(hào)的探測表明，金星大氣中二氧化碳含量高達(dá)96%。二氧化碳阻擋了紅外線向外輻射，產(chǎn)生所謂的“溫室效應(yīng)”，使金星表面日照溫度達(dá)到將近500℃。這樣的高溫足以熔化錫、鉛、鋅之類的金屬。據(jù)報(bào)道，“金星-14”號(hào)的著陸艙在金星表面465℃的高溫下，工作不到一個(gè)小時(shí)便失去了功能。探測還表明，由于大氣異常稠密，金星表面的氣壓竟為地球大氣壓的100倍。

顯然，在氧氣如此稀薄、氣溫如此之高、氣壓如此巨大的大氣環(huán)境中，人類以及其他生物是無法生存的。這種大氣環(huán)境同尚未出現(xiàn)生命活動(dòng)的地球大氣環(huán)境十分相似。由于頻繁的火山噴發(fā)和地震，地球表面溫度曾經(jīng)很高，它的原始大氣主要由氮?dú)夂投趸冀M成，完全沒有氧氣。后來，溫度逐漸降低。自從陸地上出現(xiàn)大量植物之后，由于光合作用，植物不斷吸收二氧化碳，同時(shí)放出氧氣，使大氣圈的成分發(fā)生了很大的變化，才逐漸形成今天地球大氣圈所具有的成分。這一過程長達(dá)三十億年。那么，我們能否用人為的方法把這漫長的自然過程大大縮短呢？

法國空間科學(xué)家馬夏爾提出了一個(gè)改造金星環(huán)境的設(shè)想。他的方法是：當(dāng)在火星和木星之間環(huán)繞太陽運(yùn)行的一顆小行星接近金星時(shí)，在這顆小行星表面上爆炸一枚原子彈，向金星施放出一片浩瀚的濾光塵埃云；或者使在金星附近運(yùn)行的兩顆小行星相碰撞，形成塵埃云。塵埃云將在金星周圍形成一個(gè)環(huán)。只要有幾個(gè)這樣的環(huán)，每月便可使金星大氣層冷卻1℃～3℃，幾年之內(nèi)就會(huì)使金星表面的氣溫降至適于人類居住的程度。由于氣溫急劇下降，很大一部分二氧化碳就會(huì)結(jié)成干冰，這樣金星大氣中的碳就會(huì)減少。一百年之后，至多兩個(gè)世紀(jì)，就能達(dá)到類似地球上的碳平衡，氣壓也將隨之降低。與此同時(shí)，把植物移栽到金星上去，使金星上得以產(chǎn)生氧氣，最終造就適于人類居住的大氣層。

火星極冠

火星極冠的貢獻(xiàn)

光譜分析表明，在由二氧化碳構(gòu)成的火星極冠的干冰中，有一小部分由普通的水結(jié)成的冰。美國“水手號(hào)”和“海盜號(hào)”深空探測器對火星兩極地區(qū)的大量觀測也表明，極冠中既有水冰，也有干冰?！昂１I2號(hào)”測得火星北極夏季溫度較高，這樣的溫度不至使二氧化碳凝固，但卻足以使水結(jié)冰。這就有力說明，夏季的極冠是由普通冰構(gòu)成的。

火星上存在著封凍水，這對改造火星的環(huán)境是一個(gè)十分有利的條件?？茖W(xué)家認(rèn)為，火星上偶然發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所釋放出來的熱量，可能會(huì)部分地破壞火星的永久封凍狀態(tài)，那時(shí)就可能出現(xiàn)河流，而且河流的跡象在火星上的確存在。因此有人設(shè)想通過在極冠冰層下爆炸原子彈或引起地震的辦法釋放熱量，使冰層解凍。美國科學(xué)家巴內(nèi)·法馬認(rèn)為，火星北極冠中心部分，冰的厚度達(dá)幾百米到幾千米，而其南極冠也同樣為大冰塊所覆蓋。若這些冰全部熔化，就可以形成由普通水構(gòu)成的海洋和湖泊。

火星上形成海洋、湖泊、河流后，其表面自然環(huán)境將發(fā)生徹底的變化。有了水就可以大量種植植物，這不僅有助于提高大氣中的含氧量，改善大氣成分，提高大氣密度，而且可以漸次減弱火星接近太陽時(shí)所產(chǎn)生的災(zāi)難性塵暴。這樣，火星將成為人類良好的宇宙棲息地。