火星移民第一步：用溫室效應加熱，建造火星研究站的構想

2023-03-31 07:52:19

火星極地冰蓋火星表面的平均溫度只有-55℃，兩極的溫度更低，使得人類和植物無法居住。

科學家現在提出，一種叫做二氧化矽氣凝膠的隔熱材料可以用來使火星表面的某些部分對光合生物(即植物)更加友好這並不意味著整個火星範圍的改造工程，但也許氣凝膠「毯子」可以使火星上的冰蓋更容易融化，從而使地球上的一小塊區域更適合人類或植物長期生存。

火星極地冰蓋的圖像，包括包裹在溫暖的二氧化碳中的黑色膠囊

「幸運的是，我們已經想出了改變地球的其他方法美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的研究科學家蘿拉·凱伯告訴《天文學在線》二氧化矽氣溶膠遠離基礎科學研究領域，是一種已經存在的小規模技術。

人類已經證明了他們加熱行星的能力，這是由於溫室效應:當一種物質(如二氧化碳)吸收陽光並再次輻射時，它下面的區域變得更熱。然而，以這種方式加熱整個地球是不明智的——過去的計算表明，在當前的科技水平下，火星上的二氧化碳不足以改變整個地球。因此，研究人員將專注於如何儘可能不費力地加熱地球表面的一小部分，例如，利用這個區域建立一個研究基地。

溫室效應地球大氣中的溫室氣體(主要是二氧化碳)吸收從地面反射回來的陽光(短波輻射)並輻射回地面(長波輻射)來加熱地面。

二氧化矽氣凝膠會造成溫室效應這種材料的大部分體積是空氣，它被包裹在一個矽網裡。由於這種材料的性質，幾釐米厚的二氧化矽氣凝膠可以傳輸植物光合作用所需的可見光，阻擋有害的紫外線，並溫暖被遮蔽的區域

二氧化矽氣凝膠是世界上最輕的固體，熱導率極低，摻碳後熱導率可低至0.013 w/m k

。這個團隊建造了一個實驗裝置。他們用火星強度模擬陽光照射凝膠，然後測量了頂部和底部超過50攝氏度的溫差。因此，這種材料可以用來提高火星兩極附近的表面溫度。科貝爾建議用這種材料製成的瓷磚可以安裝在類似溫室的裝置中。

火星溫室(概念圖)

一位沒有參與這項研究的研究員認為這是一個「聰明且可能有趣」的想法科羅拉多大學博爾德分校的教授布魯斯·傑克斯基告訴《天文學在線》，這項技術並沒有像其他新聞媒體宣稱的那樣「改變了火星」。相反，研究人員建議加熱一些區域足夠融化冰。該團隊在《自然天文學》雜誌上發表的一篇論文中說，還有其他重要的生命限制因素是溫室無法克服的，比如適當的大氣壓力。此外，korbel指出，二氧化矽氣凝膠非常脆，因此需要摻雜另一種材料，如聚合物。

但是在我們考慮改造火星表面的一部分使其適於居住之前，還有許多其他的事情要考慮。僅僅是在火星上建立基地的行為就將引發一系列關於「誰去」和「為什麼」的討論；火星上可能存在生命，所以地球上人類(人類、植物或微生物)的存在將使尋找它們變得更加困難。科貝爾本人指出，改造行星會破壞科學家想要研究的「原始」環境。好奇號火星探測器正在尋找生命的存在然而，定居火星可能會影響對火星生命的探索。

改造火星也可能是個壞主意「這很危險，」賈格斯基說。「這意味著我們不需要保護地球環境這不是一個好主意「但是也許在火星上建造一個小建築可以讓研究人員進行實驗，同時避免所有可能的不利結果

歸根到底，這只是一項驗證原理的研究，人類在火星上定居仍然是一個遙遠而不可預測的未來想法但是現在，研究人員希望在地球上的一些惡劣環境中測試他們的材料，比如南極洲或智利。與改變整個地球的高風險技術不同，用現有材料建造溫室似乎並不困難。

參考

1。維基百科全書

2。天文術語

翻譯:歌手的雲

作者:瑞安曼德爾鮑姆

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