马斯克殖民火星有望了！哈佛大学找到火星局部地球化改造简单方法

马斯克的火星星舰Starhopper版，明天就将进行第一次不受约束的悬停测试，预计升空20米，并验证猛禽发动机的矢量能力——发动机喷口摆动以改变火箭飞行方向。一旦成功，马斯克的火星殖民地建设就将更近一步，人类殖民火星的愿景更加明朗。然而火星不比地球，寒冷，低压，没有液态水，等等等等，着实让人头大，这样的殖民地如何生存，要从地球运多少材料去，才能建成一个地球化的小小环境啊。

现在马斯克可能可以稍微舒展一点眉头了。哈佛大学的一个研究小组最近发现，可以利用一层很薄很轻只比空气略微重那么一点点的材料，就能透过阳光加热材料下面的区域，同时阻挡紫外线的辐射。这简直就是一种天赐的友好型材料，意味着未来人类在火星上，可以大面积利用这种材料，把火星的某一个局部地区地球化——产生温室效应加热地面和空气，保持液态水，让植物在这里生长，人类也不会受到紫外线的辐射伤害。

这种材料就是二氧化硅气凝胶，世界上密度最小的固体材料，每立方米3千克——空气的密度是每立方米1.29千克，被称为冻结的烟雾或固体烟雾。你别看它若有若无，像透明的烟，它实际极为坚固，可承受很大的重量，而且隔热性能绝佳，把一朵玫瑰放在它上面用火炙烤，玫瑰也依然怒放不会凋谢。

哈佛的科学家们在实验室里用火星的日照强度，测试了一层3厘米厚的气凝胶颗粒，以及2厘米的气凝胶砖，结果表明，3厘米气凝胶颗粒可让上下方保持45度的温差，而2厘米的气凝胶砖温差则超过了50度。

之后科学家们重建了火星表面环境和气候模型，结果表明，只需一层2至3毫米的气凝胶，就可以让火星富含水冰的区域温度升高50摄氏度，让水常年保持在液体状态，植物和其他生物可以在那个区域生存，并免受紫外线的伤害。

科学家们进一步指出，地球上很多生物已经可以利用二氧化硅作为建筑材料来构建自己的身体，比如六放海绵和硅藻类浮游植物。尤其是硅藻，可以长到几毫米长，从直径只有1至10纳米的非晶态二氧化硅颗粒中生成硅藻壳，比二氧化硅气凝胶孔径还小。科学家们认为，未来可以研究通过生物合成方法来直接生产这种二氧化硅气凝胶层，从而简单地在火星上实现可自我维持的生物圈。

我仿佛已经看到一幅美妙的前景了。在火星某一个日照充足，沙尘暴难以影响，富含水冰的地区，马斯克的火星星舰运去了数十吨改良后的硅藻，先是融化了部分沙冰，然后将殖民硅藻撒在火星的地表上。硅藻们开始在火星生息繁衍，不断扩散，在冰面上形成透明的硅气凝胶遮罩，下面是被阳光加热的汩汩滔滔的液态水，其它生物开始蓬勃生长。几年后或许就会形成数平方公里“硅壳”下纵横交错的网状湖泊水系，经过改造后，就可成为动植物们理想的火星家园了。

当然，目前这一想法还只是幻想，哈佛科学家们也只是刚刚提出了这一概念，还需进行更多更深入的研究。不过人类走出地球的决心和信心不会改变，下一次生命进化的飞跃，必将是地球人变成其它星球的人类。

这项研究7月15日发表在《自然》子刊《Nature Astronomy》期刊上。

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