第1个回答 2022-06-04
人们一直梦想着重新塑造火星的气候，使之适合人类居住。卡尔·萨根是科幻小说领域第一个提出观点的人。在1971年的一篇论文中，萨根提出蒸发北极冰盖可以在火星上空产生约10 sg cm-2的大气，通过温室效应提高全球温度，并大大增加液态水存蓄的可能性。
论文启发了其他研究人员和未来学家认真对待改造火星的想法。关键问题是：火星上是否有足够的温室气体和水来将其大气压力提高到类似地球的水平？
2018年，来自科罗拉多大学、博尔德大学和北亚利桑那大学的研究人员发现，处理火星上所有可用的资源只会让火星部分区域有一点点大气压力，约为地球的百分之七，远低于使地球适宜居住所需的水平。
现在，来自哈佛大学、NASA喷气推进实验室和爱丁堡大学的研究人员有了一个新的想法。不是试图改变整个火星，如果你采取一个更区域性的方法呢？
研究人员建议，火星表面的区域可以用一种模仿地球大气的材料，那就是二氧化硅气凝胶。通过建模和实验，研究人员表明，2到3厘米厚的二氧化硅气凝胶屏蔽层可以屏蔽足够多的有害物质。可见光对于光合作用，阻止有害的紫外线辐射，并提高温度下永久高于水的熔点，所有这些都不需要任何内部热源。
哈佛大学海洋学院，地球与行星科学系环境科学工程助理教授Robin Wordsworth说：“这种让火星适宜居住的区域性方法比改造全球大气要容易得多。这次可以利用我们已经拥有足够的材料和技术，最近准备系统开发。”
二氧化硅气凝胶具有97%的多孔性，这意味着光可以通过材料，但是相互连接的二氧化硅红外辐射纳米层，可以大大减缓热的传导。这些气凝胶被用于现在的一些工程应用，包括美国宇航局的火星探测车。
“二氧化硅气凝胶是一种很有前途的材料，因为它的作用是被动的，”Kerber说。“这将不需要大量的能量或运动部件的维护来保持一个区域长时间的温暖。”
通过模拟火星表面的模型和实验，研究人员证明，这种物质的薄薄的一层会将火星中纬度地区的平均温度提高到类似地球的温度。