如何把火星改造成第二个地球？有必要吗

太阳系的行星中，火星与地球相邻。火星和地球每779天擦肩而过，最近的距离约5400万千米（最远约4亿千米），这一天叫“火星冲日”，光速3分钟就到了。目前人类发射的探测器，最快100多天就能抵达。

火星自转周期与地球相近，一天是24小时40分钟，自转轴倾角也与地球相近，一年四季分明和地球很像。火星上有固态的水，即水冰，而且有大量干枯的河床，遍布火星各地。这给了人类无限遐想，我们可以将火星改造成另一个地球吗？

图-地球与火星比较

【火星】

火星平均半径约3389.5千米，约为地球的53.2%。体积约1.6318×1011千米³，约为地球的15.1%。

火星总质量约为6.4185×1023千克，相当于0.107 个地球。火星平均密度约3.9335克/ 厘米³，约为地球（5.5克/ 厘米³）的70%。

火星地表多沙丘、砾石，地表最低温度约−143℃，最高温度约35℃，平均温度约-63℃。

火星表面重力约3.693米/秒²，约为地球（9.8米/秒²）的38%。逃逸速度为5.02千米/秒，约为地球（11.2千米/秒）的45%。

火星大气层相对较薄，平均表面气压只有6百帕，约为地球表面气压的0.6%。构成火星的大气的主要物质有二氧化碳95.32%、氮气2.7%、氩1.6%等。

【给火星升温】

火星平均气温在−63℃上下（地球是15℃），如果能够将火星升温到0℃以上，大量水冰就会变成水。

图-火星，注意看北极冰盖

火星大气层相对较薄，平均表面气压只有6百帕，约为地球表面气压的0.6%。如果升高火星温度到平均-56.5℃以上，冰盖和冻土中的二氧化碳冰会融化为气体，火星表面气压将大幅提高，形成温室效应，进一步提升火星的温度，直到平均在0℃以上。这个过程中火星土壤中的温室气体也会不断排放，也就是说一旦气候开始变暖，是个加速过程。此时火星上会有江河湖海，也会出现云、雨、雪等天气，红色的火星会变成蓝色。

图-火星北极冰盖

那么问题的关键，就是如何踏出第一步，人工提升火星的温度哪怕1-2℃？

方法一，在火星轨道上建造大型人造磁场，阻挡太阳风，避免大气层被吹走。以目前的科技水平，几个大国合作，需要几百年在火星上建造矿场和工厂才能陆续发射人造卫星，组建星链形成大型人造磁场，酷似一股墙，让太阳风偏离火星方向。

方法二，先在火星上建造核电站，然后修建化工厂，制造四氟化碳、氯氟烃等温室气体。以目前的科技水平，几个大国合作，可能需要几百年才能在火星上建造核电站和化工厂，制造相当数量的四氟化碳倒是只要几十年。这个方法有一个明显BUG，就是火星没有磁场，太阳风可能会把火星大气吹走。

从顺序上来说，应该先做方法一，再做方法二。

【制造氧气】

火星上有了淡水，大气中有了二氧化碳，但是还缺氧气。

图-火星水手峡谷

人类可以在火星培育微生物、细菌、藻类，产生有机质，改善火星土质。同时培育菌类和苔藓，吸收二氧化碳，释放氧气。几十年之后，人类就可以开始种植一些生命力顽强的植物，如松树等。上百年之后，开始大规模植树造林，光合作用使二氧化碳转化更多的氧气。大约几百年后，火星的植被接近地球，花草繁盛，生机盎然，变得五颜六色。

图-改造后的火星

此时火星的液态水，会溶解部分火星矿物质，使火星产生地球一样的板块运动，地幔中的岩浆也会流动，带动地核转动，火星可能会形成自身的磁场，那时星链的人造磁场就不需要了。

【适应火星】

火星的直径只有地球的一半，质量仅为地球的10%，火星重力也只相当于地球的38%。人类长期在低重力环境生存，骨骼会变得疏松，韧带、关节、肌肉的支撑力也会减弱，心血管和内脏极易受损。

为了克服火星的低重力，人类要在给火星升温和制造氧气的上千年过程中，在地球上不断训练低重环境的生存。比如一部分人每天一小时低重环境训练，经过几十代人之后，人类身体可能会产生一些适应低重环境的基因，这就是进化吧。

此时人类在火星还是生活在人造引力的室内，每天外出一小时适应火星重力，并且用几百年时间，一点点增加外出时间。

总的来说，人类最快需要三个几百年才把火星改造成适宜居住，前提是中美俄这样的航天大国通力合作。

【改造对火星吗？】

老子曰：“天地所以能长且久者，以其不自生，故能长生。”

有人说全球变暖，再过一千年，可能地球就不适合人类生存了，赶紧研究移民火星。

也有不同的声音，有人说即使三强联手，改造火星的成本也太大了，需要全人类勒紧裤带。不如改造地球的沙漠、戈壁、冻土，获得的地盘可能不比火星少，成本也低得多。

有人说按照顺序应该先在地球轨道铺设太阳能板，等地球人的能源趋近免费了，再考虑登陆火星并改造。

有个新奇观点，说火星不适合改造，金星才是唯一正确的选择。先发射卫星用太阳能板遮挡阳光，让金星温度自然下降，随后硫酸云也液化消失，解决大气对人类飞船的腐蚀问题。然后给金星补水，产氧改造大气以降低大气压。

还有悲观者，说美好的地球就这样被人类糟蹋，即使再改造一个星球，又能有什么意义？