在火星上建地下城

趙天

放眼浩瀚宇宙，擁有星辰大海這一宏偉目標(biāo)的我們，怎會(huì)僅僅滿足于腳下這“一畝三分球”？想要擴(kuò)張領(lǐng)地，首先得找到最適合移居的星球，毫無(wú)疑問(wèn)，離我們最近的便是同住太陽(yáng)系屋檐下的哥們——火星。

相似的地質(zhì)和大氣環(huán)境，如出一轍的日月交替和四季輪換，讓火星這顆紅色“小地球”成為人類未來(lái)登陸外太空定居的首選。向往星際旅行的朋友可曾想過(guò)，在神秘火星上建造的城市會(huì)是什么樣？其實(shí)，科學(xué)家的心中早有藍(lán)圖，只不過(guò)這座城市不在火星地面，而是在地底下！

荒涼大陸充斥無(wú)盡危機(jī)

既然火星的環(huán)境算是整個(gè)太陽(yáng)系最接近地球的，為什么不把其廣袤空曠的地表利用起來(lái)，偏偏要躲到地下？其實(shí)原因很明顯，火星表面并不像地球一樣生機(jī)勃勃，整個(gè)星球都是寸草不生、怪石嶙峋的荒蕪之地——那是真正的寸草不生，扒遍整顆星球你也找不到一顆青苔的！

原來(lái)，火星曾經(jīng)也像地球一樣擁有磁場(chǎng)，然而早在數(shù)十億年前，磁場(chǎng)就從火星上消失了。由于失去了磁場(chǎng)，隨之而來(lái)的太陽(yáng)風(fēng)和宇宙輻射卷走了火星表面的水分和絕大部分大氣，稀薄的空氣讓火星的晝夜溫差大到極致——最低溫可達(dá)-143℃！這一系列滄海桑田的變遷使得火星變成了一個(gè)隨時(shí)可能遭受沙塵暴、隕石襲擊的危險(xiǎn)星球，所以想在這樣的環(huán)境下建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，簡(jiǎn)直是天方夜譚。

毫無(wú)疑問(wèn)，只有深挖洞，深入火星地底，才是安全可靠的，而科學(xué)家們也找到了火星天然具備的地下世界——熔巖管道。

天然的避難所

火星和地球一樣，也有地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，也會(huì)發(fā)生火山噴發(fā)?；鹕絿姲l(fā)過(guò)后不但會(huì)在地表留下猙獰的火山口，有時(shí)火山口在形成的過(guò)程中還會(huì)向周圍蔓延出一條條熔巖管道。高溫、低黏度的熔巖在流動(dòng)的過(guò)程中，外表面冷卻較快，形成固體硬殼，在這層硬殼的保溫作用下，內(nèi)部的熔巖會(huì)繼續(xù)流動(dòng)，直至熔巖斷流。硬殼內(nèi)的熔巖排空后，就形成了一個(gè)個(gè)管狀洞穴，這就是熔巖管道。

這些熔巖管道深藏于火星地下，未來(lái)人們來(lái)到火星后，無(wú)需耗費(fèi)大量的物資建造防護(hù)墻，利用管道厚實(shí)的巖層就可以抵御輻射、沙塵暴、隕石等災(zāi)害。

不僅如此，由于火星的引力僅相當(dāng)于地球引力的38%，所以火星的熔巖管道也比地球的更加廣闊——地球上的熔巖管道寬度為15米，而在火星上的寬度可超過(guò)160米，足以供人類居住，簡(jiǎn)直就是天然的避難所。

那么問(wèn)題來(lái)了，火星上如果發(fā)生火山爆發(fā)，會(huì)對(duì)地下城造成威脅嗎？

假如火星上發(fā)生了火山爆發(fā)，熔巖流確實(shí)有可能再次灌入早已冷卻了的熔巖管道。然而，科學(xué)家們從未見(jiàn)證過(guò)在火星表面有活火山噴發(fā)，最新的一次火山爆發(fā)據(jù)推測(cè)至少也發(fā)生在200萬(wàn)年之前。相信在下一次火山爆發(fā)之前，在火星上立足的遠(yuǎn)征者們?cè)缫呀⑵鹆丝杀ＷC地下城安全的設(shè)施。

火星基地和未來(lái)火星城

合適的建城地點(diǎn)找好了，接下來(lái)該怎么做呢？研究人員對(duì)此制定了一個(gè)火星基地建造計(jì)劃。

由于登陸初期，火星上沒(méi)有任何可供人類生存的設(shè)備，且運(yùn)載火箭載重也非常有限，所以最初的工作得靠機(jī)器來(lái)完成。目前，人類已經(jīng)將多臺(tái)探測(cè)器、探測(cè)車發(fā)射到火星的高空和地表，它們幫我們找到了許多通往地下熔巖管道的洞口和路徑。

接下來(lái)便是進(jìn)入洞穴，然后建立火星基地，保證宇航員們能夠在洞穴內(nèi)滿足基本的生存需求。之后，就可以進(jìn)一步擴(kuò)張，在火星基地內(nèi)加入功能更為豐富的生活、娛樂(lè)設(shè)施，使其成為一座真正的火星地下城！

火星奧德賽軌道飛行器拍攝到的一段熔巖管道，其中紅框區(qū)域是熔巖管道連接地面的一個(gè)天窗。

月球上已經(jīng)被確認(rèn)可能是天窗的坑洞。觀察數(shù)據(jù)表明其中兩個(gè)坑洞可能與熔巖管道相連。而其中一個(gè)位于馬利厄斯丘陵地區(qū)。

美國(guó)NASA公布的火星新隕石坑圖片

當(dāng)然，由于建在暗無(wú)天日的地底下，所以地下城除了能提供水、氧氣和食物外，對(duì)人類生活而言必不可少的陽(yáng)光也是不可或缺的。

為解決這一大問(wèn)題，中國(guó)、美國(guó)的科學(xué)家共同設(shè)計(jì)了一款熔巖管道電梯，它由3D打印機(jī)制造，既能用于運(yùn)輸，又能使地表的部分陽(yáng)光照入洞穴。在這深入地底的陽(yáng)光周圍，人們可以種植樹(shù)木和農(nóng)作物。

不過(guò)，由于火星的原生土壤含有有毒物質(zhì)，無(wú)法種植地球上的植物，因此人們還需要改良土壤，或改造植物的基因。

還有一個(gè)問(wèn)題，由于火星的大氣壓力僅相當(dāng)于地球的1%，液態(tài)水無(wú)法存在于火星地表，所以遠(yuǎn)征者們還面臨著“飲水難”！好在目前探測(cè)器已于火星的兩極和中緯度地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大量的冰，所以據(jù)此推測(cè)，在地下熔巖管道中，我們也有可能找到水源。

有些朋友還會(huì)擔(dān)心，假如我們?cè)庥龌鹦侨嗽趺崔k？我們這樣明目張膽地在火星上大動(dòng)干戈，火星人答應(yīng)嗎？其實(shí)，就算火星上真有生命存在，它們最有可能就是棲息在地下的微生物。所以在建設(shè)火星地下城的同時(shí)，我們的好幫手攀爬機(jī)器人可以繼續(xù)深入底下，尋找這些未知的“鄰居”。

趙燕薦稿