周末好，哈布拉 从过去有关火星和近火星主题的文章中可以看出，火星
顽固的殖民化话题激发了许多相关公民的思想。 如果您是同一批公民中的一员，并且看到苹果树在火星的天空下开花-原则上来说，那就来吧。
因此，想象一下，一个美丽的早晨，人类醒来，决定成为一个多行星文明。 对我来说，这是一个好主意。 我真的很想生活在一个这样的世界里，巨额资金不是为了发展武器，而是为了太空殖民。 但是回到我们的话题：人类已经决定构建Earth 2.0。 我们没有很多候选人。 严格来说，两个：火星和金星。 这次我们谈论火星。
许多人会说：“啊，火星-它与地球如此相似！ 有点podshamanit，您可以填充！” 是的，火星的旋转轴倾角与地球几乎相同。 是的，火星日的持续时间几乎与地球相同。 这样，对我们来说，火星终结和巨人问题的积极优势就开始了。 本文的目标之一是向人们传达关于火星的一点点绝望的状态。
要了解人类要决定对整个星球进行地形改造所面临的困难，就足以想象一个奇怪的情况。 想象一下，一位芬兰亿万富翁飞入撒哈拉沙漠。 在沙滩上四处游荡，几千公里之外都看不到任何有趣的事物后，我们的英雄沮丧了。 还有热量，还有干燥-北方人不习惯这一点。 因此，在这个不友好的地方建造一小片面积为几千平方公里的芬兰的想法使芬兰人受到了欢迎。 芬恩希望落基山脉覆盖着松树林和驯鹿和熊生活。 这样一来，在湖泊的冷水中，就有可能捕获到熔炼物。 而且，当然，建几个芬兰小镇会很好。 但是有一个问题：在数千公里之外，只有沙丘。 那就是一切，绝对是：石头，岩石，松树，鹿，熊，熔炼，河流和湖泊的水-您必须从远处带来。 并且还解决了与芬兰完全不同的气候大问题。 如果您可以想象到这就是全部，那么您应该知道：找出撒哈拉沙漠的片段比在整个火星上创建地球状况的副本无限地简单和便宜。
根据我的观察，人们常常不完全理解“地形”一词的含义。 阅读许多普通百姓关于火星地形的评论，有一种稳定的感觉，对于许多人来说，整个星球的转型比在该国建造厕所要复杂得多。 我想让您失望，地球人：当您开始进行行星式维修时，您将面临行星式的问题。 有些人认真地相信，如果将火星的大气压力提高到可以不用穿太空服就能行走的水平，那么恩典就会来临，那么我们就会生存。 不，我们不会he愈。 地形化时，大气压力是几个要点之一，尽管非常重要。 毕竟，地形形成的全部实质是创造接近陆地的条件，这不仅是具有压力和气体成分的大气层，而且还包括水圈和生物圈。 当一个厨师为一百个人准备晚餐时，他知道一个人会吃多少产品，他就能计算出：一百个人需要多少食材。 如果非常缺少某些食材，那么您将无法做饭，也无法养活所有人。 Terraforming相同。 地球生命之所以存在，正是我们所知道的形式，这是由于存在的成分的成分和数量恰好是它们的存在。 在火星上，一切都大不相同。 可用的火星资源显然还不够。 知道每平方公里地球表面有多少吨水和大气，我们可以计算出：为了达到相同的指标，我们到底需要在火星上添加多少水。
技术领域
但是我们并非胆小，坚信生活在玻璃和钢制穹顶之下不是我们的方式。 在开始之前，我想规定人类在火星转型之初应该拥有的技术水平，根据事物的逻辑。
我们（很可能）无法：
- 以接近光速的速度行进。
- 通过空间创建门户以移动人员和货物。
我们可以：
- 利用核聚变的能量。
- 将原材料（小行星，卫星，行星）带到地球外部并进行处理。
- 在远离地球的外太空中建立定居点。
- 在空间定居点中建立封闭的，自我维持的生态系统。
- 在外层空间中建造巨型结构，从而可以有效利用太阳的能量。
- 在远离地球的地方建造工厂，能够生产自动行星际站，机器人，引擎等。
- 创建先进的人工智能系统，可以管理小行星上矿物的发育，深空站的建设以及工厂的建设。
- 建造太空电梯和/或其他经济系统以将货物运送到轨道上。
- 绕太阳系移动比现在快。 使用核火箭发动机或其他先进技术。
显然，这种技术水平不是几十年的事情。 根据最乐观的预测，如果不晚于本世纪下半叶，我们将能够实现类似的目标。
磁层
是的，我知道在评论中他们会告诉我不需要磁层，并且会有相当稠密的气氛。 但您必须承认：磁层仍然减慢了大气逸出到外层空间的过程。 对于火星来说，这是重要的时刻。 尘世的生命适应了磁场中的生命。 但是，大致来说，在火星上没有磁层。 太阳风吹走了其余的大气层，高能粒子从太空快乐地飞向火星沙漠的整个表面。 磁层问题至少可以通过两种方式解决。 第一个是最近写的，包括在哈布雷（Habré）上：
人造磁屏蔽的
创建 。 这是一个相当合理的预算选择，并且如果可行，则该系统正常运行也很重要。 （尽管，老实说，这对我来说还不是很清楚：如果不断与来自太阳的大量带电粒子相互作用，那么如何将电磁伞长时间保持在稳定的轨道上是可行的。实际上，这是一个巨大的电磁太阳帆。）
第二种选择是尝试复兴火星的磁层。 如果有的话，将很难做到 但我将专门考虑这个想法，以便读者了解在火星上需要完成的工作规模。 这个想法是在火星轨道上收集一颗巨大的卫星，在地球的核心引起潮汐，从而发射出一个行星发电机。 这是非常昂贵的，但是如果可以的话，它将带来一些好处：
- 不用担心磁场会从陨石落入支持人造磁屏蔽的卫星中关闭。
- 火星火山的唤醒是可能的，这将有利地影响大气中火山气体的供给。
- 它是真实的很长一段时间，不需要维护。
- 这稳定了火星旋转轴的倾斜角度。
- 如果一切都正确实施，那么很有可能会获得类似于尘世的月球周期。
火星占星家将开始汇编天文预报的新纪元。 天空中的三个月亮！ 三！
您可以计算此类卫星的参数。 如果我们想象它与地球的月亮绝对成正比，那么它的密度与月球相似，其质量将约为7.9×10 1吨，直径约为1650公里。 要了解这是多少，可以想象这颗卫星的重量为21.643.835.620.000.000帝国大厦的摩天大楼，其直径是从柏林到基希讷乌的距离。
沿着文本，将有更多的数字表示质量和直径。 如果您仍然没有受到我们在这里讨论的事物规模的启发，那么这是另一个比喻：
想象一下，我们想通过从火星表面升起建筑材料来在火星轨道上建造火星月球。 想象一下，我们有一枚火箭，可以将100吨有效载荷丢入所需的轨道。 想象一下，我们每小时发送10枚这样的导弹。 我们每天24小时全天候这样做。 我们仅需9000亿年的时间就可以完成该项目。（我想提前警告，我使用的所有类推都是相当武断的，而且当人类认真从事地球变地的研究时，它很可能会拥有相对容易移动大规模空间的技术。块。）
印象深刻？ 进一步会更加有趣。
大气层
我们仍然想捕获火星上与陆地相似的情况。 我们站在火星沙漠的中间，梦想着花园，就像芬兰人站在撒哈拉沙漠的中间，梦想着芬兰的芬芳。 但是，与芬兰人不同，我们有一个非常严重的问题：没有什么可以呼吸的。 而且
，火星上没有太多的气体可以形成适合呼吸的密集气氛。 实际上，火星大气层并不比真空浓密得多。 因此，您需要清点可用的库存并引入缺失的库存。 在火星上，每平方公里的地面有17.3万吨气体，其中95％是二氧化碳。 如果我们希望“地球上的一切都一样”，那么每平方公里的地面需要1000万吨气体，其中22％是氧气，而78％是氮气。 什么啊 不需要氮气，我们可以管理二氧化碳或其他气体吗？ las，不，我们不会管理。 氮气使气氛更加中性和稳定。 氮不能像一氧化碳那样被生物圈积极地固定。 另外，参与生化反应的大气氮是组成已知生命的绝大多数分子的组成部分。 形成蛋白质结构的任何氨基酸的核都是氮分子。 在下图中可以看到在DNA分子中发现氮的频率（氮被涂成蓝色）。 因此，没有氮-没有生命！
因此，我们决定了大气中需要什么以及需要什么。 现在，让我们想象：多少钱？ 据粗略估计，应向火星大气中加入直径为140 km的1.432 x 10 15吨气体或氮氧冰球。 这次，要了解这是多少，我们将使用
SpaceX星际运输系统及其
Big Falcon Rocket ，它将向火星输送150吨有效载荷。 （你好，伊隆！）想像一下，我们每天24小时每小时向火星发送10枚火箭，持续了无数年。 我们携带氮气和氧气冰-因此占用的空间更少。 充满火星大气层仅需1.09亿年。 因此，并不是每个人都能在火星上种植苹果树生存下来。 而是，不仅所有。 很少能做到这一点。
但这还不是全部！
水圈
尽管Wikipedia上有信息说融化的火星冰
可能覆盖35米深的火星 （如果这种水均匀分布），我还是让许多人感到不安：火星是一个非常干燥的星球。 如果将地球上所有的水均匀地分布在地球表面，那么海洋的深度将是
2.7公里 。 尽管如此，陆地沙漠还是相当广阔的。 就火星而言，即使大气压力大大升高，也只能以极帽和奥林匹斯山顶上的积雪形式观察到水。 是的，是的：水也必须从外部运输。 而且，将需要输送到火星的水量不能与大气中的气体量相提并论。
平均每平方公里的地球表面约有26亿吨水。 为了使这个比例到达火星上的地球，有必要向行星输送3.27×10 1吨的水。 这是一个直径约为900公里的冰球。 也就是说，身体的大小与
谷神星相当。 令人遗憾的是，因为我们必须将水运送到火星的时间要比大气层长得多：按质量计算，缺失的水圈比缺失的大气层重230倍。 想想，埃隆·马斯克！
生物圈
陆地生物圈的质量约为2.4万亿吨。 换句话说，平均每平方公里为4,700吨。 就火星而言，它将约为6800亿吨。 一方面，这很少，可以忽略不计。 但是，另一方面，还不完全清楚：火星岩石含有多少生命必需的化学元素，需要添加什么（多少）？ 目前，有关火星岩石化学成分的研究数据尚不完善。 如果我们假设生物量的密度等于水的密度，那么潜在的火星生物量就可以适合直径为11公里的球体（如果1立方米的生物圈质量等于1立方米的水）。
用以下插图总结我们的火星赤字：
而不是后记
也许我会对这篇文章感到不满，有些市民对最近的火星地形感到乐观。 甚至我们远方的后代也不会看到苹果树在火星的蓝天下绽放。 人们可以无休止地幻想着我们将如何爆炸火星极帽上的热核电荷。 或在赤道地区播种经过遗传鉴定的细菌和地衣。 或用巨型轨道镜加热地球。 但是，严酷的现实是：没有建筑材料就不可能盖房子。 在火星上，到目前为止，几乎没有创造出与陆地类似的条件和生物圈所需的一切。 相反，我不希望放弃使火星变质的梦想。 如果我们认真地打算成为一个超越了摇篮极限的生物物种，并学会为其他星球上的行星创造有利的条件，那么对于我们来说，实现这项工作的复杂性就非常重要。 我认为这是实现我们目标的必要步骤。 毕竟，只有这样，我们才能创建工具，使我们能够实现这一目标。 然而，人类必须学会为千年作计划，而不是为了快速谋生而生存。 没错，这是一个完全不同的话题。
作为安慰奖，我建议所有喜欢欣赏地形火星奇妙效果的人。 阿们！）
PS：是的，我几乎忘记了：我是否需要一篇文章，介绍可用于使火星地形化的技术，以及在哪里可以得到建筑材料？