改造行星（上）

○陶詩秀

改造行星（上）

○陶詩秀

自從人類擺脫地球引力的羈絆，成功發射人造衛星之后，一些科學家便提出了各種探索太空、開發宇宙的大膽設想，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

在向宇宙進發的道路上，科學家首先把類地行星中的金星和火星作為目標，因為這兩顆行星在物理性質方面同地球近似。

在地球軌道內側運行的金星，在體積、質量、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。

在地球軌道外側運行的火星，盡管體積和質量都比地球小，但是它自轉一周的時間同地球相差無幾。它有冰雪組成的極冠，并隨季節的變化而變化。19世紀，一些天文學家觀測到火星表面有幾百條黑暗的條紋，并認為這可能是火星上的“運河”。因此，在相當長的一段時間里，科學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究竟，甚至去同“火星人”會面。

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

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，有水以滋潤作為動物食物來源的植物。只有達到這樣的條件，才能建立起類似地球上的生態系統，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據，我們不難發現，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。

曾經到達金星表面的俄羅斯行星際自動站“金星-13”號和“金星-14”號的探測表明，金星大氣中二氧化碳含量高達96%。二氧化碳阻擋了紅外線向外輻射，產生所謂的“溫室效應”，使金星表面日照溫度達到將近500℃。這樣的高溫足以熔化錫、鉛、鋅之類的金屬。據報道，“金星-14”號的著陸艙在金星表面465℃的高溫下，工作不到一個小時便失去了功能。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境中，人類以及其他生物是無法生存的。這種大氣環境同尚未出現生命活動的地球大氣環境十分相似。由于頻繁的火山噴發和地震，地球表面溫度曾經很高，它的原始大氣主要由氮氣和二氧化碳組成，完全沒有氧氣。后來，溫度逐漸降低。自從陸地上出現大量植物之后，由于光合作用，植物不斷吸收二氧化碳，同時放出氧氣，使大氣圈的成分發生了很大的變化，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？

法國空間科學家馬夏爾提出了一個改造金星環境的設想。他的方法是：當在火星和木星之間環繞太陽運行的一顆小行星接近金星時，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環。只要有幾個這樣的環，每月便可使金星大氣層冷卻1℃～3℃，幾年之內就會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結成干冰，這樣金星大氣中的碳就會減少。一百年之后，至多兩個世紀，就能達到類似地球上的碳平衡，氣壓也將隨之降低。與此同時，把植物移栽到金星上去，使金星上得以產生氧氣，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

光譜分析表明，在由二氧化碳構成的火星極冠的干冰中，有一小部分由普通的水結成的冰。美國“水手號”和“海盜號”深空探測器對火星兩極地區的大量觀測也表明，極冠中既有水冰，也有干冰。“海盜2號”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，但卻足以使水結冰。這就有力說明，夏季的極冠是由普通冰構成的。

火星上存在著封凍水，這對改造火星的環境是一個十分有利的條件。科學家認為，火星上偶然發生的構造運動所釋放出來的熱量，可能會部分地破壞火星的永久封凍狀態，那時就可能出現河流，而且河流的跡象在火星上的確存在。因此有人設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。美國科學家巴內·法馬認為，火星北極冠中心部分，冰的厚度達幾百米到幾千米，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，其表面自然環境將發生徹底的變化。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所產生的災難性塵暴。這樣，火星將成為人類良好的宇宙棲息地。