如何改造火星，使其成为宜居地球？

护身马甲上阵兜

第二次世界大战中期，在一部系列科幻小说里，美国年轻作家威廉森描述了一个到处都居住着地球人的太阳系：金星上居住着中国人、日本人和印度尼西亚人，火星上居住着德国人，木星的卫星上居住着俄国人。而小行星上则居住着那些讲英语的人。小说中有一群“太空工程师”，他们大显身手，把一个个荒芜的行星变成地球人温暖的家园。在这部科幻小说中，威廉森创造了一个新词一一“地球化过程”，以表示如何把一个星体转变成一个地球化的世界。
美国著名天文学家兼科普作家卡尔·萨根接过了这个幻想，提出了“行星地球化”这个科学概念。按照卡尔·萨根的设想，到22世纪初叶，利用载重量很大的飞船、威力强大的核反应堆，以及发达的遗传工程，人类可以着手对太阳系中的其他世界进行改造。
“行星地球化”的首要目标指向火星，因为火星是地球的“孪生兄弟”，两者之间有许多相似之处。例如，火星自转一周是24小时37分，与地球有几乎相同的昼夜；地球的轨道面与赤道面的夹角是23度27分，火星是25度11分，它们有几乎相同的季节变化。地球的两极地区终年覆盖着皑皑白雪，火星的两极地区存在着洁白的极冠，极冠中有冻结的二氧化碳（又叫干冰）。这些相似性都表明火星与地球最相像，是“改造行星”的最好候选样品。

火星与太阳的距离比地球远，它的表面积也比地球小，因此接收到的热量比地球少得多，同时稀薄的大气让它留不住来自太阳的热量，火星地表的平均温度大约是-63℃，最低可以到-143℃。在最温暖的南半球初夏正午，地表温度可以短暂地达到35℃，但午后温度就会急剧下降。
因此，火星地球化，首先要完成的就是想办法提升火星表面的温度。
火星的两极地区存在着大量冻结的二氧化碳，二氧化碳是一种温室气体，施放它们可以有效地提升火星的温度。但如何能做到这一点？有人提出，可以通过建立太空反光镜将阳光集中反射到火星两极的冰盖上，使那里的干冰融化，释放出二氧化碳。多年之后，气温上升将导致氯氟烃（一种空调或冰箱中存在的温室气体）等温室气体的释放。
太空科学家克里斯托弗·麦凯等还提出了一个更加极端的方法来提高火星温度。他们认为，用含有氨的巨大冰冻小行星猛烈撞击这颗红色星球，将会产生大量的温室气体和水。为了实现这一目标，需要在外太阳系的小行星上以某种方式安装热核火箭发动机。火箭将推动小行星以大约4千米/秒的速度运行，大约10年之后，火箭将停止运行，100亿吨重的小行星可以在无动力的条件下向着火星滑行。如果有可能控制一颗巨大的小行星撞击火星，那么一次碰撞产生的能量可以使火星的温度上升3℃。温度的突然升高将造成大约一万亿吨的水融化，这些水足够形成一个深1米、覆盖面积超过康涅狄格州的湖泊。50年内通过几次这样的碰撞，将会创造出温和的气候，还可以制造出足以覆盖星球表面25%的水。然而，每次小行星轰击所释放的能量相当于7万兆吨当量的氢弹，这将使人类在该星球上安家落户的时间推迟几百年。
一旦温室效应开始显现，足够的二氧化碳气体使火星大气温度上升至冰点以上时，火星上将会出现降雨和河流，接下来，人类可以将细菌、藻类和苔藓等带到这片荒芜的大地上，之后火星上将会长出被子植物和树木。为了给不断出现的城市提供能源，人类将会建起核电站、风力发电设备和热核反应堆。
有人给出乐观的估计，实现上面这些目标，只需要数百年就可以了。

但在那样的环境里，人们外出的时候还是需要带上人工呼吸装置，因为火星大气中氧气含量的提升将是一个非常漫长的过程。有人估计，在火星上创造出适合人类的氧环境，至少需要1000年。

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改造火星这个想法由来已久，并且有不少与之相关的纪录片，就人类目前的技术来说，是不可能完成的任务。就算有可能，所需要的工程量也大得惊人。我们能在本世纪载人登陆火星，并建立永久据点就算不错了。
想要改造火星，先了解一下火星的相关数据。火星是太阳系八大行星中的第四颗行星，属于类地行星。火星半径约为地球的一半，质量仅为地球的11%，也就是说火星比地球要小很多。火星有两颗卫星，火星表面重力仅为地球的40%，火星有磁场但却非常弱，火星表面平均温度-55℃。火星上有四季变化，自转周期与地球相似，公转周期约687个地球日。火星大气非常稀薄，仅为地球大气密度的1%，主要由95%的二氧化碳和3%的氮气构成。火星两极有水冰和干冰覆盖，火星表面基本都是戈壁荒漠，火星上的水大部分都是以冰的形式存在。

改造火星最好是就地取材，如果从地球上运资源过去，毕竟成本太高，而且地球上的资源也有限。刚开始的时候，我们可能需要在火星上建立一个基地，也许还需要在火星上建立一个空间站。改造火星最关键的还是能源问题，太阳能是肯定靠不住的，还是要靠核能。

改造火星的第一步，就是要改造火星的大气。改造火星大气的首要目的不是为了供人们呼吸，而是制造温室效应使火星升温，进而融化火星上的固态水以及火星两极的固态二氧化碳（干冰）。火星的大气中虽然95%都是二氧化碳，无奈太稀薄，由此产生的温室效应，仅将火星表面温度提升了5℃。
我认为可以用核武器将火星两极的干冰与水融化，或者利用大面积阵列激光也行，这样可以增加火星大气二氧化碳的浓度，提高火星的温室效应。虽然可以人工制造比二氧化碳更高效的温室气体，但取材十分不方便，还是直接利用火星上的二氧化碳要好一点。未来还要为火星制造臭氧层，以抵御紫外线的伤害。
火星上的水全部融化后可以形成海洋，未来有能力的话，也许可以引导彗星撞击火星，为火星带来水资源。至于让火星卫星或者其他小行星撞击火星，增大火星的质量与体积就有点不靠谱了。火星上的氧气几乎没有，未来我们可以通过电解火星上的水获取氧气。

有了海洋，接下来我们还要改造火星土壤。最可行的方法还是利用微生物与植物进行改造，直接将地球上生物带到火星不可并不可行，我们可以通过基因技术改造一批适应火星土壤和环境的植物与微生物，进而改造火星大气与土壤，当然也可以帮助我们生产食物与制造氧气。
总之，改造火星是一个大工程，估计至少需要几百年。我们需要从多方面系统的改造火星，能够让人类在火星表面不用穿宇航服就能自由活动，有足够的氧气供给呼吸，有充足的水资源与食物，不用担心宇宙辐射，大气中没有有毒有害气体，有适宜的气压与温度。我们也可以改造自身，让人类适应火星。
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文/流沙cool

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查了百度才知道，火星距离地球大约是5500万到4亿公里。好吧，就按照最近的计算……不算了，反正是老远老远了，往返一趟一定费劲费大了。我不明白，咱们闲的没事，研究它做什么？这不是吃饱了撑得吗？有那功夫，怎么不研究研究地球？比如沙漠水土恢复总比改造火星环境来的轻松一百倍吧？为啥不把塔克拉玛干、毛乌苏、罗布泊这些沙漠戈壁滩，改成宜居环境？或者改成良田，这不是一下就让中国适合人居住的面积大了好多倍吗？或者想想怎么把喜马拉雅山炸平，怎么把渤海填满。这是多么实际的事？想着几千万公里以外，不想着自己身边，没意思！

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火星是太阳系与地球最类似的行星。有地球一半大小。自转斜角和周期也与地球相近。因此是人类移居外星球最浮想联翩之地。20世纪以来，世界各国都发射了探测器，对火星的认识也越来越多。

现在我们知道，火星上到处都是沙漠和瓦砾，有稀薄的二氧化碳构成的大气层，大量沙尘悬浮在高空中，每年都会不定时卷起沙尘暴，绵延上千公里。严酷的环境让火星毫无生命气息。但并不表明这里没有任何“生命”。在北极和南极有干冰组成的极冠。近来科研人员又在火星地底发现了一个液态湖，由此可知在远古时代，火星与地球一样也有大量液态水，有水就意味着有一定“生命”——而火星上纵横如树杈般的干枯河床和红色氧化地面也表明，这里曾经是生命的乐园！

关于火星的“传说”很多。比如上一世纪80年代，美国某电视台突然出现了一段奇怪录像，上面是大量人类死亡的场景，黄色沙尘暴漫卷，城市毁灭……后来有人解读这段录像很可能来自远古时代的火星，因为那时候地球没有类似的自然灾害发生。比如俄罗斯的“火星男孩”波力斯卡。比如前苏联在上一世纪70年代曾发射火星探测器，在巡视火星时发现一段文字：“离开”，还发现上面巨大的人工建筑，组成人脸模样，流着最后一滴泪……这些“奇闻异事”真真假假，但都表明人类对火星的历史以及自然环境十分关注，未来地外移民首选是火星!

改造火星为宜居地球，多年前科学家就有设想。火星的内核与地球一样。地面布满大型火山，说明在远古时代这里的地质活动很活跃，只不过现在变得微弱而已。因此，改造火星首先要把地质变得活跃起来，也就是说让火山重新喷发。科学家的设想是在火星引爆大型原子弹，核爆炸的威力把休眠状态的火山激活，大量烟尘喷发出来，形成质量浓厚的大气层。自然循环一旦启动，风雨雷电也会随之而来，火星就会变得湿润。到那时候，人类再登陆火星，把植物带过去，逐步吸收火星的二氧化碳，形成氧气，火星就会慢慢变得像地球一样宜居。

改造火星绝非短时期所能完成，这是一个漫长过程，需要一代代人不断努力！现代人的首要任务是努力发展科技，达到一个极高文明水平，有能力飞出地球才能谈别的！

光荣与梦想483

谢邀。关于火星改造的问题，时空通讯已经有过多次阐述。题主提出了火星如何改造的疑问，同时又在说明中给出了一个设想。这个设想是把火星卫星改变轨道撞向火星，以增加质量和带来液态水，同时通过吸积壮大火星，达到地球差不多的质量，营造一个和地球同样的大气圈。这个设想是好的，前半部分有可取之处，后半部分很难办到。

火星的直径约地球的一半，体积为地球的15%，质量只是地球的11%。要让火星质量达到地球一样，还要增加相当地球质量的89%。火星有两个卫星，都很小，火卫一大些，像个土豆，大致长27公里，宽21公里，高18公里；火卫二小一些，直径约12公里多一点。这两个小卫星撞在火星上只能填一个中小型陨石坑。彗星质量也很小，而且经过的很稀少。因此，从哪里来这么多的物质使火星变成地球一样大？

如果真的使火星变成和地球一样的直径和一样的质量，现在火星的地表就在3000多公里深的地下了，原来的火星就一半成地幔一半成地核了。火星的自转和公转以及轨道都要发生重大变化。这样一弄，火星面目不是全非了，还是火星吗？所以，题主那个想法只能是异想天开。
火星有一年四季，自传一周（1天）时间为24.62小时，每年有687天，有稀薄的大气圈（相当于地球大气的1%，主要由二氧化碳组成），更为主要的是有固态水，全部融化的话可以覆盖全球。所以火星是太阳系里最接近地球环境的星球，人类对它充满了向往。世界一些航天大国都在跃跃欲试，包括中国，都制定了探测火星和开发火星的计划。

美国NASA已经制定了一个火星改造计划，设想了改造火星的多种方案，其中最主要的就是改造火星大气。使火星产生大气的主要方法，是设想在火星上建造若干个核电厂，专门为遍布火星全球的氟化碳化工厂供电，这些化工厂日夜不断地向火星大气排放氟化碳气体，这种温室气体使火星变热，融化极地和深层土壤中的固态水，蒸发形成理想大气，然后制造暴雨，形成海洋。
随着大气和海洋的形成，将地球植物遍撒火星，让生命开始繁衍，通过1000年或更长时间，形成火星良性循环的生态，这样一个适宜人类居住的移民星球就建成了。地球就真正拥有了一个姊妹星球，当地球不再适宜人类生存时，人类就可以向火星移民。

方案中也有利用小行星和彗星撞击的计划，但这不是为了增加火星体积，而是为了通过撞击使火星升温，融化固态水，与氟化碳化工厂的作用大同小异。
NASA（美国航天局）已经宣布，在2033年左右，派出载人飞船登陆火星，迈开改造火星计划前期勘察的第一步。让我们拭目以待。
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