打造宜居星球的秘訣出乎意料地簡單：只需添加水和大氣氣體。火星兩者兼備，是40億年前火星溫暖潮濕時期的遺跡。 「就火星而言，也只有火星，改造地球化不再是科幻小說裡的情節，」美國太空總署天體生物學家克里斯‧麥凱說道。人類可以在幾十年內溫暖火星並恢復其濃厚的大氣層，但即使依靠當今最先進的技術——植物，也需要10萬年才能產生足夠呼吸的氧氣。理論上，新的發明或許也能加速這個過程。 “對於地球以外的長期人類探險者來說，依靠土地生存至關重要，”火星好奇號團隊的地球化學家勞裡·萊辛說道，“我們必須找到實現這一目標的方法。”
第一步：提高溫度
火星的溫度徘徊在華氏零下80度左右，但我們可以透過引入溫室氣體來提高它的溫度。 「我們知道如何讓行星變暖，」麥凱說，「這使得火星地球化改造成為可能。」火星土壤中含有全氟碳化合物（PFCs）的基本組成單元，我們可以建造工廠，利用高溫提取它們。將PFCs注入火星大氣層將啟動升溫過程，隨著火星表面的融化，極地冰蓋和土壤中凍結的二氧化碳將被釋放。這些氣體隨後會像在地球上一樣，透過吸收反射的太陽能來加速升溫。
2）第二步：營造氛圍
如今，火星大氣層的厚度僅為地球的1%左右，但科學家認為它曾經要厚得多。如果能將其厚度增加到地球的30%，就足以維持液態水的存在。今年11月，火星大氣與揮發性有機化合物探測器（MAVEN）將對火星高層大氣進行採樣，以探討其氣體逸散的途徑。如果二氧化碳與火星表面的元素發生反應，並被固定在土壤中，那麼這將對火星地球化改造造成不利影響。 MAVEN首席科學家布魯斯·雅科斯基表示，我們釋放的任何二氧化碳都可能面臨同樣的命運。但如果紫外線或太陽風破壞或吹散了這些氣體，那麼火星大氣層的形成或許就成為可能。在過去，也就是太陽還很年輕的時候，這些過程的威力就強大得多。
3）第三步：釋放水分
火星表面看起來或許乾旱貧瘠，但多項探測任務證實它蘊藏著豐富的水資源。火星勘測軌道飛行器拍攝到赤道附近的地形特徵，顯示春夏季節火星表面會有流動的水。軌道雷達顯示，火星地下可能有巨大的冰凍水庫。事實上，「好奇號」火星車證實，火星每立方英尺土壤中含有約兩品脫（約1.9公升）的水。 「在大多數地方，你的腳下都有水，」萊辛說道，「而且非常方便，因為它就在地表。」一旦這些水體融化，就可以收集起來用於飲用和灌溉。最終，水循環將滋養植物，並促成火星降雨。
本文原刊於2014年6月刊的《大眾科學》雜誌。
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