地球化改造本身的概念很简单:让一个地方变得更像地球。但哪些因素最为重要?与地球的相似度达到何种程度才算合格?在某种程度上,这因人而异,核心在于确定哪些差异是优先改造项,以及与地球的接近标准。
那么,要让一个星球变得像地球,需要改变哪些核心差异呢?我们不局限于火星和金星,先来看看这两颗星球与地球的一些关键差异。
从某些方面来说,这是一个“金发姑娘效应”的案例:温度不能太高也不能太低,大气不能太厚也不能太薄,但两颗星球的大气都无法让人类直接呼吸。
我们需要调节温度,需要添加可供呼吸的气体、去除有毒气体。该如何实现呢?
金星的重力几乎与地球相当,火星的自转周期几乎与地球一致,但火星重力过低,金星的自转周期几乎相当于一年。我们能改变这些条件吗?我们甚至能改变重力、自转周期、行星自转轴倾角这类参数吗?
简单来说,任何行星、卫星、小行星,都能在绝大多数方面变得与地球高度相似。相似度取决于具体条件、我们掌握的技术、资源投入,以及为实现目标的坚持程度。
即便最基础的地球化改造也需要数百年,甚至更久,这一点我们后续会讲到。即便我们拥有近乎无限的能源或自我复制机器人,改造周期也不会大幅缩短。
好消息是,人类向来具备坚持不懈的特质,历史上曾耗费数百年完成诸多宏大工程:从金字塔、大教堂,到公路系统、运河、城墙。我们始终愿意投入海量资源与长期精力推进项目,即便在人类平均寿命仅为如今一半、可支配财富远少于现在的年代,我们也做到了。
人们常常疑惑,我们是否愿意耗费数百年完成地球化改造这类工程。尽管我常被指责过于乐观,但我认为答案是肯定的。
接下来,我们先聊聊星球宜居的三个最基本条件:适宜生命的温度、适宜生命的大气,以及水。
事实上,水在宇宙中十分常见,因为构成水的氢和氧分别是宇宙中第一和第三丰富的元素,且水分子的结构非常简单。
讽刺的是,大多数情况下,难题不在于获取氧,而在于获取宇宙中最丰富的氢。氢和氦(宇宙第二丰富元素)在岩质行星上往往十分稀缺,原因很简单:我们关注的行星温度较高,且频繁遭受电离辐射、小行星撞击等,这些因素会促使大气蒸发进入太空。
我之前提到过,人们常常错误地认为火星、月球