給火星搞個裝修，這事兒靠譜嗎

沒有“天花板”，這是個大難題

2018年7月25日，美國《科學(xué)》雜志報道了意大利科學(xué)家的研究，他們在火星南極冰蓋下方1.5千米處，發(fā)現(xiàn)了一個直徑約20千米的液態(tài)水湖泊（地下湖）。盡管雷達(dá)數(shù)據(jù)表明，湖水可能寒冷且充滿了鹽分，意味著其不太可能成為生命的棲息地，但這無疑增加了科學(xué)家對改造火星為宜居星球的期望，促使他們繼續(xù)探索其他可能更適合人類居住的隱藏水層。

都說水是生命之源，有水，是不是就意味著火星離人類入駐不遠(yuǎn)了？

答案是真的還很遠(yuǎn)。

以一套新房子來比喻火星，這房子雖然通水、通電（離太陽足夠近，可獲得足夠的能源），但存在一個大問題：它居然沒裝天花板。

此次在火星發(fā)現(xiàn)液態(tài)湖，震動科學(xué)界的一個很重要的原因，是科學(xué)家此前一直認(rèn)為火星表面是不會存在液態(tài)水的。這其中的物理原理很容易解釋：在日常生活中我們會發(fā)現(xiàn)，氣壓越低的地方，水就越容易沸騰。比如在青藏高原上煮開一鍋水，水沸騰了也涮不了火鍋。那么，你很容易想到，當(dāng)氣壓小于一定臨界值時，哪怕是與人類體溫相當(dāng)?shù)乃矔序v，這樣的環(huán)境下人類將無法生存。這個氣壓閾值被稱為“阿姆斯特朗極限”，大約是地球氣壓的6%，然而目前火星氣壓僅是地球氣壓的0.7%。所以，如果人類在火星表面不受保護(hù)，體內(nèi)的液體將達(dá)到沸騰狀態(tài)，敢這么做的人死狀將慘不忍睹。

其實，氣壓達(dá)不到“阿姆斯特朗極限”倒也沒什么，大不了讓所有火星移民穿宇航服出門，街上看不到姑娘們的性感打扮就是了。更惱人的問題在于，火星現(xiàn)存的這種低氣壓甚至無法保證微生物體內(nèi)的液態(tài)水不沸騰。這就很要命了，因為沒有微生物，土壤將成為毫無生機(jī)的死土，這導(dǎo)致了你無法像影片《火星救援》中說的那樣，用自己的排泄物種土豆，在火星搞可持續(xù)發(fā)展。

所以，如果希望火星土壤具有“生命力”，就需要給火星安裝一個名為大氣層的天花板。據(jù)估計，為了使火星大氣層與地球相近，需要添加大約是當(dāng)前火星大氣層氣體總量140倍的氣體，這就是3500萬億噸氮氣和氧氣，這大約相當(dāng)于地球大氣層質(zhì)量的70%。

更麻煩的還在后頭，即使你費力為火星加上了這個“天花板”，它也很可能會被太陽風(fēng)“吹走”——火星與地球的最大區(qū)別，是它沒有像地球一樣的磁場來保護(hù)自己免遭太陽風(fēng)侵襲，其表面的氣體很容易被太陽發(fā)出的高速粒子撞擊，散溢到宇宙中去。這樣的話，功夫就白費了。

事實上，科學(xué)家們眼下玩命研究火星演化歷程的一個重要原因，就是想證明一個可怕的猜想是不是真的：火星也許曾經(jīng)有過磁場，因而有大氣、有水，甚至有生命，但因為某種特殊原因，火星失去了磁場，從而導(dǎo)致其整個環(huán)境崩潰。如果該猜想被證實，那么人類想讓火星重新煥發(fā)生機(jī)，將是一項“上帝工程”。

“裝修”難搞，“物權(quán)”更難明

當(dāng)然，考慮到人類迄今為止的歷史，就是一部化不可能為可能的歷史，讓我們姑且來討論一下一旦技術(shù)條件具備，這個工程該怎么做吧。簡單地說，它需要分四步走。

第一步，也是最難的一步，我們需要在火星上建一個人造磁極，以便保護(hù)它免受太陽風(fēng)的襲擊。目前能想到的最“簡單暴力”的方法是在火星南北兩極建造兩個超大功率的磁力發(fā)射基站，或者干脆在火星南北兩極之間“鉆個眼”，在隧道當(dāng)中纏上密密麻麻的線圈，然后給它通電——記得小學(xué)自然實驗課是怎么做電磁鐵的嗎？請在行星層級上將該實驗重做一遍。

當(dāng)然，無論哪種方案，這個人造磁極將會相當(dāng)“費電”。除了實現(xiàn)可控核聚變，人類目前還想不到別的方法能滿足這只“電老虎”的龐大需求。而可控核聚變目前看也是個“上帝工程”，如果搞出這玩意兒，人類就再不用在地球上為能源打架了。

第二步，在磁力保護(hù)傘的庇護(hù)下，我們就可以在火星上重構(gòu)大氣了。目前，美國NASA等組織的科學(xué)探測，正在致力于搞清火星的土壤和巖石當(dāng)中儲存的二氧化碳能不能被釋放出來從而重構(gòu)大氣。研究認(rèn)為，火星自身釋放直接可用的二氧化碳，最多能讓火星的大氣壓增加到現(xiàn)在的3倍。但這僅僅是火星成為宜居星球所需大氣壓的2%。同時，火星表面的升溫也只會在10℃以內(nèi)。想讓火星更加宜居，我們還得想別的招，比如引導(dǎo)富含氮氣、二氧化碳的小行星撞擊火星，為其帶來足夠的氣體。

第三步，是建造火星的水循環(huán)。這事兒最吸引大眾眼球，但事實上，如果人類真有能力搞定前兩步，該問題有可能被一攬子解決。比如我們完全可以找到一顆富含水的小行星，讓它給火星帶去海洋。而火星自身的水資源也有可能幫上一點小忙。但目前的研究認(rèn)為，火星現(xiàn)存的水資源不夠支持一個足夠豐富的生態(tài)圈。

第四步，我們終于可以在火星上構(gòu)筑生態(tài)圈了，但這個看似簡單的步驟可能也相當(dāng)難做。因為迄今為止，人類還沒有脫離地球環(huán)境構(gòu)建一個新的生態(tài)圈并使它長久維持的經(jīng)驗。事實上，哪怕已經(jīng)運(yùn)行數(shù)十億年的地球環(huán)境治理，也讓人類撓頭不已。所以，該步驟反而將成為工程最為復(fù)雜、涉及學(xué)科最多的難關(guān)。

另外，還必須指出的是，阻礙人類改造火星的不僅僅是技術(shù)和工程量上的難題，更有“產(chǎn)權(quán)”上的困擾。

根據(jù)1967年聯(lián)合國頒布的《外層空間條約》，任何國家不得將地球之外的星體或?qū)⑵渖系耐恋負(fù)?jù)為己有。

這個條約雖然被西方左翼們盛贊為“杜絕了骯臟的殖民時代重演的可能性”，但不可否認(rèn)的是，殖民時代雖然骯臟，卻是進(jìn)取而高效的。人類迄今為止最龐大的地貌改變工程（開鑿蘇伊士運(yùn)河和巴拿馬運(yùn)河），都是“骯臟”的殖民者們在將一塊“無主之地”據(jù)為己有后進(jìn)行的投資。

產(chǎn)權(quán)明晰，才會有人舍得投資，正如房子是你的，你才肯花錢裝修。如果像火星這樣的行星永久處在“產(chǎn)權(quán)不明”的狀態(tài)，那么上述極為艱難的火星改造工程，又會有哪個國家愿意去做呢？最可能的結(jié)局，是火星將永遠(yuǎn)頂著“全人類共同財產(chǎn)”的美麗名號，永久荒廢在那里。而連離我們最近的行星都無法移民，“我們的征途是星辰大海”則將淪為可笑的扯淡。

阻礙人類發(fā)展的永遠(yuǎn)不只是技術(shù)，更有觀念。