如何利用激光進行火星改造。 | Kurzgesagt

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火星是一個令人失望的地獄,幾乎缺乏我們生存所需的一切

看來我們只會讓小團隊在地下度過一段悲慘的時光

除非我們把它地球化成一個綠色新世界。但要解決這個星球的問題

我們首先需要把它弄得更糟,並用巨大雷射器將它變成熔岩海洋

這並不是個牽強的科幻故事。地球化火星是有可能的

在我們祖先建造偉大紀念碑這種時間尺度上。如果人類解決了一些緊迫難題

並為了擴張到太陽系而冒險進入外太空的話,這可能不是太遙遠的事

好的,所以我們怎麼快速的地球化火星呢?這有點複雜

火星乾燥且沒有能讓東西生長的土壤。它的大氣過於稀薄無法讓人呼吸或屏蔽

輻射,使你患癌症的風險很高。所以想把它變成人類的新家

我們需給它一適當的、和地球相似的大氣。它應有百分之二十一氧氣

百分之七十九氮氣和一點點的二氧化碳,并有十四攝氏度的平均溫度以及低於一巴的氣壓

我們還要創造海洋與河流,且地面必須被天氣調養成肥沃的土壤

以供生物存活。之後我們需要在地表培養一生物圈,並安裝

一些能經得起時間考驗的防護措施以避免它被消滅

這挺難的,但有個巨大雷射器會讓事情簡單許多

挑戰一:大氣層

約四十億年前火星有著氧氣充足的大氣層,並擁有寬廣的海洋與河流

它持續擁有這些數億年

直到被吹散為止。紫外線分解了大氣中的氣體,並分解了海洋

直到它們全被太陽風吹走。如今的火星是個乾燥荒蕪的不毛之地

幸運的是有相當可觀數量的水被凍結在水庫深處及兩極冰蓋中

足以創造一非常淺的海洋。此外,大量的氧氣以礦物質的

形態束縛在火星岩石中,如讓火星呈現鏽紅色的

氧化鐵以及碳酸鹽中的二氧化碳

要釋出這些氣體,我們需要

通過使用如太陽表面高溫的熱分解來

逆轉將它們束縛的反應。簡而言之,我們需要讓火星地表熔化

最好的方式是把雷射器發射到軌道並瞄準火星

今天最強力的雷射器是ELI-NP

能夠放射出十拍瓦的射線,長達一萬億分之一秒

要熔化火星我們需要其兩倍威力且能持續放射的雷射器。最簡單的方法是使用

直接由太陽光供電的太陽光泵浦雷射器,其核心是灌了金屬的玻璃棒

能夠吸收能量並以雷射的形式釋放。如果我們在太空建造一鏡子陣列

大小約達十一個美國,我們能聚集足夠的陽光熔化火星

動手吧!

隨著雷射擊中地表,約有七百五十公斤的氧氣和一些二氧化碳

從每一立方米的熔化岩石中釋放出來。要是我們有效率

我們只需熔化地表頂部八米來得到足夠的氧氣

場面會很嚇人。天空會被雷雲籠罩

地面會熱的通紅並充滿了縱橫交錯的熔岩流

雷射光束毫無倦怠的掃過景觀,留下耀眼的痕跡讓人無法直視。它們

經過之後地面迅速冷卻。天空開始下一場奇怪的雪:元素如硅和鐵

隨著溫度冷卻而固化形成的灰燼從天而降。火星到這階段仍是個寒冷的星球

這個煉獄有個讓人高興的副作用:兩極冰蓋甚至

地下深處的水以熱蒸氣的形式升到空中,形成雲朵降雨沖洗

整個星球。它們會清除大氣中那些較討厭的氣體如氯氣

並帶走堆積在地表的有害元素。到最後

它們會形成比地球海洋還要鹹的淺海。我們隨後可能需要再額外清理

我們需要約五十年的持續放射來創造我們的含氧大氣

我們可以借此機會在某些地方挖深一點,以製造鹹海盆地或

河流,並保留一些地標如奧林帕斯山和水手號峽谷

但工作還未結束

產生的大氣幾乎全是氧氣且只有零點二巴,讓人難以

呼吸而且空氣非常易燃。為了讓它更接近地球且更安全

我們需要加入大量的氮氣。可惜火星缺乏氮氣所以我們必須引進這氣體

理想的來源是土星的巨大衛星泰坦,其濃厚的大氣幾乎

全是氮氣。我們只需從太陽系外圍搬運三千萬億噸的氮氣到火星上

任務雖然不簡單但可行。要處理這麼多的泰坦大氣

我們需要在其地表建造由雷射器供能的巨大自動化工廠

以吸入大氣並把它們壓縮成液體。這些液體被泵入子彈形的容器後

將由質量投射器射回火星並在撞擊時爆炸

與氧氣混合。我們已能在短短幾年內把單獨任務發射到土星去

只要資源足夠,我們應能在兩世代內完成任務

當然的,如果在地球化金星時有多餘的氮氣可用那就更方便了

我們在另一部視頻裡仔細解釋了這個過程

地球化開始大概一世紀以後

我們創造了可呼吸的、擁有正確氣體的大氣

如果釋出的二氧化碳不足以加熱到我們可承受的溫度,我們只需加些溫室氣體即可

火星在這階段因冷卻的熔岩像個黑色大理石

並有著增長中的海洋斑點,以及沒被改變的紅色舊地表斑塊

它仍一片荒蕪,不比地球的沙漠好。我們需要賦予它生命

挑戰二:生物圈

在一個新星球培養生物圈非常困難

意想不到的物種間互動或突發疾病可以使之不穩定到崩潰的地步

我們或許從在年輕海洋播種浮游植物開始

在沒有競爭者的情況下,這些植物會迅速盛開,填滿整片海洋成為水生食物鏈的底層

之後我們可以加入浮游動物,隨後是魚類

甚至可能鯊魚和鯨魚。如果培養順利,海洋生命會很繁榮

陸地上的生命較難培養。植物需要充滿養分的地面來紮根

但火星表面大部分佈滿了熔岩和灰燼的凝固殘骸

我們可以等個幾千年讓水和風慢慢把它們磨成更細的沙,或我們可以自己磨

但我們想要更快,而且我們還有個大雷射器

迅速地開關雷射器能使地面很快的升溫又收縮,導致它碎裂

成小塊。加一點水,你就得到一種黑泥

在這泥漿裡,我們可以混入真菌與固氮細菌

它們能夠吸收氮氣並將之轉化為硝酸鹽化合物,當作植物的養分

我們想要帶來的第一批植物源自於地球上的火山島

因為它們很適合這個被雷射爆破的火星景觀

到最後,這些肥沃的泥漿將成為草原與森林的根基

在火星較弱的引力下,樹木能在短時間內長得非常高。它們的根聚集了

所需的養分並更深入的挖掘把岩石化為泥土,形成一自維持的生態系統

到了這步我們可以慢慢引進更多種的植物、昆蟲及動物,但不要有蚊子

嶄新的生物圈必須小心維持以免失衡

如果植物生長得太快並吸收太多的二氧化碳,火星將過度冷卻

如果某關鍵物種滅絕,種群可能會快速崩潰來不及復原

在地球上,其他物種能替代填補空缺,但我們的火星生物圈沒那麼有彈性

火星要花上數百年甚至數千年的時間才能變成穩定的環境

但最後這個星球將有潛力支持龐大的人類群落

有了空氣、水以及食物,我們終於可以稱火星這個

又黑又藍又綠的星球為家了。一個在太空的巨大火山島嶼

但這能永久維持嗎?

挑戰三:長遠未來

還有個問題尚未解決:火星的核心並不會產生磁場,因此無法

對太陽輻射或宇宙射線做足夠的防護。這會對火星居民

的長期健康帶來危害。所以作為最後一步,我們需要個人造磁場

它不需要像地球的這麼大

只要能使太陽風偏離火星就夠了

最容易的方法是在火星前方遠處建個磁性雨傘,以遮擋

太陽風。我們只需要一個由核設施驅動的大型超導環就行

它會在日火L1平動點環繞,固定在

太陽與火星之間保護著新大氣,這樣一來就大功告成了!

地球化火星需要花費些精力、龐大的資源及一或十世紀的時間

但這會是我們第一次居住在一個由我們設計、為我們打造的家園

這也是邁向星際未來的第一步

我們已經可以在地球上採取的第一步是學習更多

這類項目所需的物理及生物知識

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