火星改造是一項(xiàng)世紀(jì)大工程，甚至是一項(xiàng)空前絕后的大工程，為這項(xiàng)世紀(jì)工程所要投入的人力、物力和財(cái)力無法估量，為完成這項(xiàng)工程所需要的時間不是十幾年或幾十年，而是幾百年或上千年。人類為什么要花費(fèi)如此高昂的代價來實(shí)施這項(xiàng)工程呢？

　　因?yàn)榈厍蛏系娜丝谠絹碓蕉啵Y源越來越少，環(huán)境越來越壞，生活質(zhì)量越來越下降，因此應(yīng)該尋找出路，將地球上過多的人輸出到其他星球上去，而在太陽系中，唯一能夠接收地球上過多人口的就是火星。

　　在幾十億年前，火星還是一顆到處都布滿水的行星，那時候的環(huán)境跟地球一樣，這種環(huán)境完全適合生命的存在。因此，人類改造火星的目的就是要恢復(fù)火星過去的環(huán)境，還原其本來“面目”。人類對火星的改造是由人的本性決定的，因?yàn)槿丝偸遣粩噙M(jìn)取，不斷擴(kuò)大自己的生存空間，不斷改造周圍環(huán)境，使之滿足自己的需要。

　　——如何改造火星環(huán)境？——

　　火星環(huán)境改造分兩步走

　　科學(xué)家建議，對火星的環(huán)境改造分為兩步走：第一步是形成生態(tài)系統(tǒng)，第二步是形成地球環(huán)境。

　　所謂形成生態(tài)系統(tǒng)，就是在火星的表面形成一個有氧的生物圈。這要求火星不僅具備充足的液態(tài)水，還要使火星表面的紫外線大大減少，并且逐漸增加氧和氮的含量。上述條件相互作用，相互影響，可以為改造火星環(huán)境創(chuàng)造有利條件，在某種程度上形成一種正反饋。例如，當(dāng)大氣的密度和厚度增加時，它既可以減少紫外線輻射，又可以產(chǎn)生溫室效應(yīng)，提高火星表面的溫度；當(dāng)火星表面的溫度提高時，可以融化北極的水冰，甚至融化永凍土中的冰，因而可以部分解決液態(tài)水的需求問題。

　　火星環(huán)境改造工程首先從提高其表面溫度開始。辦法有兩種：直接加溫法和間接加溫法。所謂直接加溫法，就是使用物理學(xué)的辦法在火星的局部加溫，具體方法有太陽反射鏡、小行星撞擊和在火星上進(jìn)行核爆炸。間接加溫法包括減少火星極冠的反射率，讓極冠吸收較多的太陽光，從而達(dá)到提高溫度的目的。

　　引進(jìn)微生物和動植物再造火星生物圈

　　形成生態(tài)系統(tǒng)階段結(jié)束后將進(jìn)入形成地球環(huán)境階段。形成地球環(huán)境階段的最終目標(biāo)是在火星上形成一個與地球完全相似的生物圈，能夠適合人類居住。這個階段的第一步是在火星的某些條件稍好的地方引進(jìn)地球上的微生物。首批引進(jìn)的微生物必須是所謂的光能自養(yǎng)生物。它的特點(diǎn)是利用太陽光作為能源，在代謝過程中不需要復(fù)雜的有機(jī)物。為了保障從地球上引進(jìn)的生物能夠在火星上存活，并適應(yīng)火星上的惡劣環(huán)境，必須用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出新的品種。因?yàn)槟壳斑€沒有一種微生物能夠適應(yīng)火星環(huán)境。

　　在火星上引進(jìn)地球微生物后，可以改變火星大氣的成分，特別是增加氮的含量。要想使火星環(huán)境適合人類居住，首先是要有氧，因此在成功引進(jìn)微生物后，就應(yīng)該在火星上種植植物。植物可以將火星大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)變成氧。首批在火星上生長的植物可能也是采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)的產(chǎn)物。因?yàn)橐话阒参锊豢赡茉诟挥卸趸己筒畈欢嗤耆毖醯沫h(huán)境中生長發(fā)育。另外，這種植物要么自我授粉，要么由風(fēng)授粉，不能由昆蟲授粉，因?yàn)樵谶@種環(huán)境下還沒有昆蟲。不過雖然種植植物可以制造出富含氧氣的大氣層，但這種方法可能得花上好幾千年。氮?dú)夂推渌纳罨疽乜赡鼙仨殢腻缧腔蚪Y(jié)冰的衛(wèi)星輸入。

　　在火星上引進(jìn)了微生物和植物后，還要引進(jìn)動物。一旦火星上有了較多的氧氣，并且溫度和濕度都比較適宜時，要大量種植植物和繁殖動物。不僅數(shù)量要多，而且品種也要多，要使火星上的生物跟地球上的一樣具有多樣性。生物多樣性對于保障火星生物圈的穩(wěn)定極為重要。

　　火星環(huán)境改造需要千年

　　科學(xué)家估計(jì)，如果生態(tài)系統(tǒng)形成階段需要一個世紀(jì)的時間，部分地球環(huán)境形成可能需要幾個世紀(jì)的時間，而火星上的地球化環(huán)境要完全形成，可能需要更長的時間。因此，如果對火星環(huán)境進(jìn)行整體改造，使其環(huán)境跟現(xiàn)在的地球完全一樣，前后大約需要1000年。這的確是一段不短的時間?？墒窃诘厍蛐纬傻脑缙?，僅從無氧環(huán)境通過光合作用變成有氧環(huán)境，就花費(fèi)了10萬年。而人類僅用1000年就將火星環(huán)境改造成跟地球的一樣，相比之下這段時間不算太長。

　　從具體方案上看，每位初到火星的成員將會體驗(yàn)6個月，往返于地球與火星間的旅程。一些小型試驗(yàn)站也會建立起來，不僅有制造超級溫室氣體的工廠，還要使軌道上的反射鏡面瞄準(zhǔn)火星冰原，以釋放更多的溫室氣體。人工制成的溫室氣體將會使凍土和極低冰川融化。工廠制造出溫室氣體，來自太空的軌道反射鏡面匯聚陽光，投射在冰原上，以加速融化速度。

　　這樣經(jīng)過100年后，雨水將會在足夠的二氧化碳被釋放出后到來。溫室氣體讓這顆冰冷的星球逐漸蘇醒，微生物、藻類和地衣等開始在荒漠中顯現(xiàn)。

　　600年后，開花類作物在此后出現(xiàn)，有機(jī)土壤的面積擴(kuò)大，逐漸有氧氣被釋放到空氣中，針葉林甚至是季雨林開始生根并不斷壯大。

　　——有快速改造方法嗎？——

　　巨大反光鏡直接加溫

　　那么，有沒有改造火星環(huán)境速度更快、花費(fèi)時間更短的辦法呢？科學(xué)家設(shè)想，將一些直徑為250千米巨大反光鏡放置在距離火星32萬千米處，利用這些鏡子反射太陽輻射從而提高火星的表面溫度。但是這些巨大的反光鏡重達(dá)20萬噸，龐大的體形根本無法從地球發(fā)射。不過，人們有可能利用在太空中找到的材料來建造這些反光鏡。

　　如果把這樣大小的鏡子對準(zhǔn)火星，可以把小范圍內(nèi)的表面溫度提高幾攝氏度。想法是這樣的：通過反光鏡將陽光集中發(fā)射到火星兩極的冰蓋上，使那里的冰融化，釋放出人們認(rèn)為儲存在冰內(nèi)的二氧化碳。多年之后，氣溫上升將導(dǎo)致氯氟烴等溫室氣體的釋放。此外，還可以利用溫室氣體生產(chǎn)廠來留住太陽輻射，更大膽的建議是利用含有大量氨的小行星撞擊火星來增加溫室氣體的含量。

　　移民興建工程將由機(jī)器人完成

　　移居火星怎么搭建新家？當(dāng)然，在開始階段，將會有大量設(shè)備被運(yùn)送過去，絕大多數(shù)的任務(wù)會由無人宇宙飛船執(zhí)行。選擇正確的設(shè)備組合將成為關(guān)鍵：輕量化的充氣式居住地區(qū)相對容易運(yùn)送，且?guī)缀跄軌蝰R上提供棲身之所。不過就長期而言，能夠幫助移民者生產(chǎn)磚塊這類建材的設(shè)備會顯得更加重要與關(guān)鍵。移民者會使用在火星制造的鋼、鋁、玻璃和磚塊來建造增壓式移居地，這些移居地可能從一開始的安身之地?cái)U(kuò)展成為城鎮(zhèn)。

　　最開始的興建工程將交給機(jī)器人來完成，為載人太空任務(wù)做準(zhǔn)備。機(jī)器人先于人類飛抵火星，將火星玄武巖基巖的孔開大，選擇那些天然而獨(dú)特的六角形巖石進(jìn)行開采，并將巖石的內(nèi)部采空。機(jī)器人在洞穴內(nèi)部創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)式的結(jié)構(gòu)，同時將玄武巖擠壓、溶解成塊，使之成為便利的燃料纖維。同時，這些纖維也可以取代地球上的傳統(tǒng)建筑材料，使用這些可以在火星上搭建人類的新家。稿件來源：蝌蚪五線譜