行星的變形 :所有的知識和新聞

terraforming

專注於地球行星(火星,金星…)

在2019年8月15日,埃隆馬斯克發布了一個奇怪的想法:霧化火星行星,不是作為戰爭行為,而是試圖進行地球化。 據SpaceX領導人稱,在火星極地冰蓋上方爆炸的核彈將向大氣釋放大量二氧化碳和水蒸氣,這兩種溫室氣體。 火星將會升溫,對潛在的火星定居者更加好客。 這樣的陳述可能令人驚訝,擔心或讓人發笑。

行星的變形是科學研究和科幻小說中反復出現的主題

雖然目前還沒有認真研究過這種類型的項目,但太陽系某些物體的地形已經成為眾多研究的主題。 它也是科幻小說中最受歡迎的主題之一。 是否有可能將其海洋歸還給金星? 在火星或月球上的露天呼吸? 不幸的是,我們在地球上經歷它,人類物種能夠改變行星的氣候。 目前,這種現像是不受控制的,對地球上的居民完全沒有益處。

moon terraforming

藝術家對月亮變形的印象

由於沒有能夠控制我們的溫室氣體產生,一些人希望能夠建立人工對策,如海洋施肥和大規模的人工林,以捕獲二氧化碳或安裝巨大的太空傘。。 這門學科稱為地球工程學。 儘管看起來很荒謬,但它或多或少地使地球變形。

通過使用地形,人類希望掌握它甚至無法在地球上控制的參數

人類和我們星球上發現的大多數物種只能在非常特殊的條件下生存。 不同物種之間的溫度,壓力,大氣成分甚至共生構成了脆弱的平衡。 任何這些參數中最微小的變化都會導致大規模物質滅絕。

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地球上的生物氮循環

地形的賭注是人類可以設法控制這些參數並將它們帶到其他行星上的可接受範圍內。 當然,今天這是一個完全虛幻的前景。 我們仍然無法理解地球的確切功能,因此我們還沒有準備好控制它。 但是,我們可以想像某些過程如何幫助一個真正想要在火星上解決這個任務的文明。

如何使地球火星變形

當我們談論地形時,實際上可以設想一系列結果,或者採用或多或少的重要手段來實施。 例如,如果我們想讓火星成為地球的完美雙胞胎,那麼任務將是艱鉅的。

火星的質量大約是地球的十倍,因此我們必須帶回相當於幾個小行星,組織碰撞並等待幾百萬年才能降溫。 然後我們將進入地球化的第一階段。 在如此高的工程水平和能源消耗下,甚至星際旅行似乎也是尋找第二個家園的更可靠的替代方案。

almost terraformed mars

藝術家對火星的印象幾乎是變形的

為了達到更可接受的解決方案,我們可以先做出讓步。相反,假設火星保持其當前質量。這顆行星的表面重力略大於地球的三分之一。這假設適應時間,但可能不是火星上生命的根本障礙。人們可以想像,火星行星的成功變形將使它成為一個可以在露天呼吸的行星。同樣,挑戰似乎很大。有三個主要項目要實施:增加大氣壓力,改變其成分使其透氣,並將溫度控制在可接受的範圍內。

即使它成功了,隨著時間的推移維持這些條件同樣困難。實際上,火星在面對破壞太陽風的工作時難以保留其大氣層,主要是因為它的重力低,缺乏磁場。為了使這樣一個項目成為一個可持續的項目,我們也應該找到一種對抗太陽風的方法。如果我們試圖設想一個火星地形,也許我們必須開始這樣做。

由於太空中的磁鐵,保護地球火星不受太陽風的影響

2017年,美國宇航局行星科學部主任吉姆格林提出了一項提案。 通過在太陽 – 火星系統的L1拉格朗日點放置一個非常強大的電磁鐵,應該可以將整個火星行星包含在其磁層中。

artificial magnetic shield

人造磁屏蔽概念

這種裝置可以起到抵禦太陽風的作用。 為了達到這個結果,有必要建立一個非常強大的磁場。 所以我們仍然清楚地傾向於科幻小說的一面,但是這種人為的修改可以讓火星發展出稍微厚一點的氣氛。 表面溫度會增加幾度,這已經是一個小小的勝利。

在空曠地呼吸,創造一個水循環……它可能在火星上嗎?

但是,我們必須更進一步,以實現我們的透氣性目標。 我們可以嘗試通過幾個過程繼續增加大氣壓力和溫度,例如使用軌道鏡或核彈熔化極頂蓋,輸入數百萬噸的溫室氣體或通過人工減少 火星的反照率。 這些想法並不缺乏,但它們都需要遠遠超出人類能力的手段,結果非常具有假設性。

mars terraforming

藝術家對地球火星的印象

即使我們能夠融化火星的所有極地並釋放它們所含的所有二氧化碳,大氣壓力也只會升至地球的7%。 其餘的93%必須進口,這絕對是一項艱鉅的任務。 在這裡,星際旅行的替代方案頗具吸引力。

引入極端微生物生物來產生氧氣

實現大氣壓力和可接受的溫度也不能解決氧氣問題。 在很小的範圍內,NASA就此問題進行了研究。 自2014年以來,美國航天局一直在開發一項小型實驗,有朝一日可裝備火星探測器。 在光的存在和與火星的土壤接觸時,一些藍藻和極端藻類可能產生這種氧氣。 美國宇航局正在開發這一概念,希望能夠為可能的火星基地輕鬆製造氧氣。 顯然需要巨大的規模來以這種方式提供火星行星的整個大氣層。

oxygen on mars experiment

位於房間內的測試室專用於Techshot Inc.的火星

現在想像所有這些問題都解決了。 經過不可逾越的努力,人類已經加強了火星的氣氛並為其提供了氧氣。 這種氣氛進一步受到磁屏蔽的保護。 現在可以降落在火星上,脫掉頭盔,呼吸新鮮空氣。 由於這種濃厚的氣氛,液態水又回來了。 從現在開始,一些河流和海洋縱橫交錯的火星,不到幾十億年前,但仍足以組織一些航海比賽。 然而,火星行星的地形遠未到達。

火星探險家,不要立即移除你的頭盔…

火星土壤總是不育,毒性越大。 有大量的高氯酸鹽,一種致癌化合物,滲透土壤並溶於水。 攪動大氣的強風帶來大量灰塵。 新鮮火星空氣的巨大氣息可能會讓你吐出肺部。 如果確實存在液態水,則不確定其是否足以建立真正的水循環。 降雨可能非常分散和區域性。 除了一些極端物種,火星仍然不是好客的。

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藝術家對火星上的宇航員的印象

現在有必要給土壤施肥,並逐漸引入一些可以形成生態系統的物種。 當然希望,一旦實現這一階段,人類將更好地了解生態系統的運作方式。 我們尚未列出生活在地球上的所有物種,我們仍然不完全了解將它們聯合起來的協同作用。 換句話說,道路漫長。

即使採用巨大的手段,行星的地形似乎也是不可逾越的

為了讓地球變形,火星想要收回讓地球成為今天的30億年的工作。 如果你看看金星,情況就不會那麼明亮了。 金星的優點是表面重力幾乎與地球相似。 對於所有其他人來說,任務看起來比在火星上更難。 我們必須成功地將地球的大氣質量除以90,重新引入水並同意相當於216天地球日。…

venus terraforming

藝術家對這顆金星行星的印象

就金星而言,就像火星一樣,地球化需要非凡的資源,遠遠超過人類自其起源以來所能利用的資源,因為它的結果非常不確定。 或許可以更現實地設想非常局部的地形,其目標不是將火星或金星變成新的伊甸園,而是使它們的目的地變得不那麼敵對。 如果相對容納能源成本,那麼幾毫帕和幾度也是有價值的。

保護地球乃至星際旅行比地球更好

除了消耗野生資源外,人類還可以選擇生活在受控環境中,無論是火星上的隧道和圓頂,還是小行星建造的空間站。 在類似的支出水平上,多代船上的星際旅行是一天可行的替代方案,為人類提供多個家庭。

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藝術家對獵戶座星際航天器概念的印象

但如果兩個行星比一個行星更好,那麼記住行星優於零是件好事。 月球和火星基地可能在不久的將來看到光明,但生命永遠不會像地球上那樣令人愉快。 我們的角色是照顧她,這樣我們就不會想知道如何讓她變形。

Images by Daein Ballard [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] / U.S. Environmental Protection Agency [Public domain] / D Mitriy [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] / NASA/Green / NASA/Techshot Inc.







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