第一座火星城邦

慕容竹

截止至2021年4月，又有3輛火星探測器抵達(dá)了火星，它們分別是中國的“天問一號”、阿聯(lián)酋的“希望號”以及美國宇航局的“毅力號”。照這樣看來，人類登陸火星有望在不久的將來實(shí)現(xiàn)。

盡管人類現(xiàn)在還無法登陸火星，但這并不妨礙科學(xué)家充分發(fā)揮想象力，事先設(shè)計(jì)未來的火星城市。不久前，美國一家創(chuàng)意公司設(shè)計(jì)出了一座設(shè)備和功能齊全的火星城邦——女媧，而這名字與中國的神話人物“女媧”同名。可能是因?yàn)榕畫z是中國古代神話中的大地之母、創(chuàng)世之神，人類去到火星，相當(dāng)于重新開辟新的殖民地，演變成新的物種，因而女媧寓意著火星人創(chuàng)世的開始吧。

地下的城市

盡管女媧城叫做“城”，但實(shí)際上，它更像城邦。女媧城由5座職責(zé)不同的小城市共同組成。例如其中一座城市位于火星的北極，它將負(fù)責(zé)采集火星北極的“冰”。其他4座城市則落座在火星的赤道附近，并相隔幾千米。城市之間靠著超高速的輕軌相互聯(lián)系。每一座城市都能至少容納20萬人，整座女媧城至少能容納100萬的居民。

與地球上的城市不同，女媧城不是建在火星地表的——比如說它的位置可能在懸崖壁里。因?yàn)榛鹦谴艌龅膹?qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地球的，火星沒有屏障來抵御太陽輻射，因此火星表面的太陽輻射強(qiáng)度非常高，不利于生命的生存。把女媧城建在地下，可以充分利用厚實(shí)的土壤，來極大地減少抵御太陽輻射所消耗的材料，以及減少城市的建造難度。此外，火星大氣非常稀薄，只有地球的0.6%，城市建立在懸崖壁里，有利于生產(chǎn)和保存空氣。

女媧城5座小城的設(shè)計(jì)是一模一樣的，城市里不僅有學(xué)校、商店，還有醫(yī)院和工廠，等等。居民的生活區(qū)和工作區(qū)在150米深的地底，通過隧道連接外界。當(dāng)然，為了人的身心健康，陽光可少不了。整座城市的陽光由日光燈模擬，能源來自地面上的核能發(fā)電廠以及一大片的太陽能電池板。

只不過，假的陽光始終是假的，所以在高度不是太高的山丘以及懸崖處建有帶著透明玻璃（不少的防輻射材料用在這）的綠色階梯通道。可以把綠色階梯通道看成一個(gè)公園，里面有很多綠色植物，一部分用于火星實(shí)驗(yàn)（研究地球植物對火星環(huán)境的適應(yīng)情況），一部分用于接觸。除了可以觀賞自然綠色之外，居民還可以曬太陽，并俯瞰遠(yuǎn)處的核發(fā)電廠和那一大片太陽能電池板，亦或遠(yuǎn)處的火星風(fēng)景。

為了極大地節(jié)省物資，科學(xué)家還想到在懸崖峭壁邊上建造火星空氣捕捉裝置。盡管火星的空氣不利于生存，但火星大氣里依舊含有少量的氧氣和水汽，以及95%的二氧化碳和3%的氮?dú)獾取Ｑ鯕夂退a(bǔ)充給人類自用，而二氧化碳和氮?jiǎng)t用來種植森林和培育莊稼。

然而，這樣一座宏偉的城市真的能建造出來嗎？

建造材料可能不是大問題

建造火星城市的難度沒我們想象的那么高。地球上的建造資源，絕大多數(shù)在火星上也有，例如赤鐵礦和針鐵礦，甚至連生命之源——水也有。2008年，美國宇航局的“鳳凰號”火星探測器在加熱火星土壤樣本時(shí)，鑒別出其中有水蒸氣產(chǎn)生，而這一事件成為了火星上有水存在的直接證據(jù)。2013年，美國宇航局的“好奇號”火星探測器更是發(fā)現(xiàn)火星土壤含有大量的水分。不過在未來，火星上的水可能更多地用于生活，而非建筑。

在火星本有的建筑資源里，天然硫會(huì)給火星城市的建造帶來極大的方便。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在火星表面存有大量的天然硫，未來抵達(dá)火星的人類可以用它來制作硫磺混凝土。與普通混凝土相比，硫磺混凝土的密度雖然較低，但勝在固化更快，且取材方便。

另外，在火星上幾乎無處不在的二氧化碳也幫助人類建造女媧城。2019年，人類已經(jīng)可以使用二氧化碳來制作塑料了。在特殊催化劑的幫助下，二氧化碳和環(huán)氧化物會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，進(jìn)而生成聚醚聚碳酸酯多元醇，而聚醚聚碳酸酯多元醇是一種塑料原材料。如今科學(xué)家正在研制用二氧化碳制作出能用于建筑的高分子聚乙烯塑料。

火星上的二氧化碳甚至還能用在航空航天和電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。也是2019年，德國的科學(xué)家成功地利用二氧化碳制作出了石墨烯。他們通過改變銅鈀金屬基底（它會(huì)吸收二氧化碳，并把二氧化碳轉(zhuǎn)化成一層薄薄的膜，而這層膜就是石墨烯）當(dāng)中的銅鈀混合比例，提高了其吸附和轉(zhuǎn)化二氧化碳的效率，使得“利用二氧化碳來制作大量的石墨烯”這一目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

石墨烯具體的用途有哪些？2015年，中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了石墨烯在室溫且真空條件下會(huì)被光線推動(dòng)。根據(jù)這一現(xiàn)象，未來的火星科學(xué)家可能會(huì)利用石墨烯來制作火箭或航天飛行器的推進(jìn)裝置。

石墨烯還能用來制作新一代的半導(dǎo)體晶體管。科學(xué)家在2005年就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，用石墨烯制作的半導(dǎo)體晶體管，其性能是傳統(tǒng)用硅制作的晶體管的10倍。除了用來制作晶體管，石墨烯還能拿來制造太陽能電池板……可以預(yù)見，未來的火星科學(xué)家可以利用石墨烯制造出很多高科技產(chǎn)品。

除了大氣里充滿了二氧化碳，火星的南北兩極還有大量的干冰（固體二氧化碳）。所以，科學(xué)家也將在極地建立一座城市，以開采干冰。而且火星的南北兩極還疑似儲(chǔ)存有大量的水資源。

綜上所述，在火星建造城市具有可行性。而且未來的女媧城極有可能遠(yuǎn)比現(xiàn)在的這一設(shè)計(jì)還要美。