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1971年科學(xué)家卡爾薩根明確提出“大行星水利學(xué)”定義，具體地說，便是溶化火星北極水冰，進而打造出更柔和的自然環(huán)境。2018年，美國科學(xué)家發(fā)覺即使將火星上的全部可以用資源開展解決，也只有讓大氣壓力做到地球的7%上下。如今，生物學(xué)家又明確提出一個新念頭，利用二氧化硅氣凝膠仿真模擬地球空氣的全球變暖，從而對火星表層的特殊地區(qū)開展改造。

生物學(xué)家提議利用二氧化硅氣凝膠仿真模擬地球空氣的全球變暖，對火星表層的特殊地區(qū)開展改造“大行星水利學(xué)”

一直以來，人們便理想著改造火星氣侯，讓它變?yōu)橐活w合適人們定居的星體?？茖W(xué)家卡爾薩根是第一個用心明確提出對火星開展地球化改造的人。他在1971年的一篇文章中強調(diào)，揮發(fā)火星北極圈冰層可以造成大量汽體，根據(jù)全球變暖提升火星的全世界溫度，從而提升讓水維持液體的概率。薩根的畢業(yè)論文促進別的生物學(xué)家和未來學(xué)家認(rèn)真完成火星地球化改造的有關(guān)念頭。

重要的問題是，火星上是不是存有充足的溫室氣體和水，可以讓大氣壓力提升到與地球非常的水準(zhǔn)？2018年，由美國宇航局支助的科羅拉多大學(xué)玻爾得校區(qū)和北亞利桑那州高校的分析工作人員發(fā)覺，即使不遺余力火星上全部的可以用資源，也只有讓其大氣壓力做到地球的7%上下。也就是說，根據(jù)這些方法將火星改造成宜居星球相當(dāng)于癡心妄想。

二氧化硅氣凝膠

火星地球化改造全過程如今，美國哈佛大學(xué)、宇航局噴氣式飛機推動試驗室和愛丁堡大學(xué)的研究人員明確提出了一個新念頭：大家沒必需對全部火星開展地球化改造，可以試著部分區(qū)域性改造?？茖W(xué)研究工作人員提議利用二氧化硅氣凝膠仿真模擬地球空氣的全球變暖，對火星表層的特殊地區(qū)開展改造。

根據(jù)模型和有關(guān)試驗，科學(xué)研究工作人員發(fā)覺一個兩到三厘米厚的二氧化硅氣凝膠層可以傳送充足的能見光，用以植物光合作用，與此同時阻攔有危害的紫外光輻射源，并讓氣凝膠層下邊的溫度自始至終高過水的熔點。全部這種全過程均不用一切內(nèi)部供熱系統(tǒng)的參加。科學(xué)研究畢業(yè)論文發(fā)表在《自然·天文學(xué)》雜志期刊上。

火星地形地貌造型藝術(shù)設(shè)計概念美國哈佛大學(xué)羅伯特·保爾森工程項目與基礎(chǔ)科學(xué)系的環(huán)境學(xué)與水利學(xué)兼地球與大行星科學(xué)系終身教授羅賓·沃德斯沃斯表明：“部分改造要比改造全世界空氣更易于完成。與先前明確提出的將火星變?yōu)橐司有乔虻哪铑^不一樣，這類方法可以依靠有關(guān)原材料及其大家早已了解的技術(shù)性開展系統(tǒng)化產(chǎn)品研發(fā)和檢測?！?/p>

美國宇航局噴氣式推動試驗室的生物學(xué)家艾達(dá)·科泊爾強調(diào)：“火星是太陽系行星內(nèi)除地球外較適合定居的大行星。但對許多性命而言，它仍然是一個充斥著成見的全球。一個能打造出環(huán)境優(yōu)美海島的系統(tǒng)軟件將容許人們用一種可控性、可拓展的形式對火星開展改造?！?/p>

火星北極冰層由水冰和凍潔的二氧化碳組成。與汽態(tài)二氧化碳一樣，固體二氧化碳也容許太陽越過并捕獲發(fā)熱量。夏天，這類固體全球變暖可以在冰下產(chǎn)生“提溫袋”，也就是照片中的小黑點與地球的北極冰層（由凍潔的水組成）不一樣，火星北極冰層由水冰和凍潔的二氧化碳組成。與汽態(tài)二氧化碳一樣，固體二氧化碳也容許太陽根據(jù)并可以捕獲發(fā)熱量。夏天，這類固體全球變暖可以在冰下產(chǎn)生“提溫袋”。這種情況毫無疑問啟迪了專家。

沃德斯沃斯表明：“大家逐漸關(guān)心這類固體全球變暖，而且在未來怎樣利用它來使火星越來越合適人們定居。大家逐漸科學(xué)研究什么資料可以將傳熱系數(shù)降至較少，與此同時仍能傳送盡可能多的光源?！弊詈?，科學(xué)研究工作人員將眼光鎖住在二氧化硅氣凝膠，它是生物學(xué)家產(chǎn)品研發(fā)的較隔熱保溫的原材料之一。

通過地球化改造的火星二氧化硅氣凝膠97%全是多孔結(jié)構(gòu)松散構(gòu)造，這代表著光源可以越過這類原材料，但互相連接的二氧化硅納米技術(shù)層可以折射輻射源，與此同時大幅度緩解導(dǎo)熱。這類氣凝膠在水利學(xué)行業(yè)有很多運用，例如美國宇航局的火星勘察漫游者?？撇礌柋砻鳎骸耙驗檫@類作用是處于被動的，二氧化硅氣凝膠是一種具備探尋市場前景的原材料。它不用很多的熱量和對運動構(gòu)件的保養(yǎng)，便可在長期性內(nèi)為一個地區(qū)隔熱保溫?！?/p>

利用有關(guān)實體模型和試驗仿真模擬火星地表，科學(xué)研究人員證明一層很薄的二氧化硅氣凝膠便可讓火星中緯度地域的平均氣溫與地球非常。沃德斯沃斯說：“在一個總面積非常大的范圍的地表和地底置放一層二氧化硅氣凝膠，不用一切其他技術(shù)性或是物理方式，你便可得到永久液態(tài)水?！?/p>

“好奇心”號火星車，正對著火星開展勘察二氧化硅氣凝膠可用來在火星上修建棲息的地方，甚至是可以修建徹底獨立自主的生態(tài)系統(tǒng)。沃德斯沃斯說：“應(yīng)用這類原材料會產(chǎn)生一系列有意思的水利學(xué)問題?！毕旅?，科學(xué)研究工作組將在地球上與火星氣侯相近的地域檢測這類原材料，例如南極大陸或是智利的旱災(zāi)峽谷。

沃德斯沃斯強調(diào)相關(guān)火星地球化改造的一切探討都是會引起關(guān)鍵的哲學(xué)基本問題及其與大行星維護相關(guān)的社會學(xué)問題?！叭绻覀兿胱屝悦诨鹦巧洗婊?，大家第一步要解釋一個疑惑，即火星上是不是現(xiàn)已存有性命？假如存有性命，大家應(yīng)怎么看待？在我們決定讓人們居住火星的那一刻起，這種問題就難以避免。