未來載人登陸火星或是趨勢,為何不先讓藍藻在火星製造氧氣

雖然很多人認為,我們人類登陸火星、移民火星可能是一個不大現實的夢想,但是從長遠的角度來看,載人登陸火星會是未來的一大趨勢。不過,在載人登陸火星之前,還是存在大量問題亟待解決,其中一個就是火星上面的氧氣問題。對於我們這些生命來説,氧氣的重要性不言而喻,因為呼吸是必不可少的。那我們人類在火星上面是否可以進行呼吸呢?

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我們正常呼吸,對氧氣的含量有要求

在回答這個問題之前,我們先看看我們的家園“地球”大氣中含氧量的情況。地球上現有的生物之所以能夠存活至今,其實就是適應了地球的環境。如果地球的環境發生了變化,生物就需要進化以適應環境,如果進化以後某些生物還是沒能適應新的環境,就會被淘汰,也就是滅絕。我們人類也是一樣的,也一直在適應地球的環境,意味着,我們去到其它與地球環境不相同的行星上面,在自然狀態下(即沒有穿戴宇航服等設備,裸露在自然環境中),我們人類可能也會沒法適應、沒法生存。

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我們地球上擁有濃密的大氣層,大氣的主要成分為氮、氧、氬、二氧化碳以及其他的微量氣體,在這些氣體中,氮氣的含量最多,佔比達到78.1%,氧氣則次之,大約佔20.9%。在地球上,標準大氣壓下的含氧量對於我人類們來説,是很舒適的。如果大氣中的含氧量降低,我們人體就會感到不適,其中高原反應就是很典型的例子。如果我們人類登陸到火星上,在自然狀態下,我們是否能夠呼吸?

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火星大氣中氧氣的含量極低,沒法呼吸

想確認我們人類是否能夠在火星上面進行呼吸,看看火星的大氣情況或許找得到答案。根據科學報告的資料,火星大氣中,二氧化碳的佔比最大,達到95.3%,還有少量的氮氣、氬氣、氧氣等。看到這裏,似乎看到了在火星上面呼吸的“希望”,因為火星大氣主要以二氧化碳為主,是否意味着,我們將一些可以進行光合作用的生物送上火星,是否可以將火星大氣中的二氧化碳轉化為氧氣?假以時日,火星大氣中的氧氣比例是否會上升呢?

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在地球上,很多生物都可以進行光合作用,藍藻就是其中一種。有研究表明,藍藻,作為地球上一種進化歷史悠久的單細胞原核生物,這種生物在地球大氣的演化中,起到了很重要的作用,讓地球大氣從無氧的狀態下變成了有氧的狀態。是否可以將這一過程在火星上面複製出來,即讓藍藻在火星上面大量製造氧氣,從而達到可以讓我們人類直接呼吸的狀態呢?

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藍藻或許也沒法改變火星含氧量低的現狀

不可否認,藍藻對於地球大氣的演化確實是起到了非常重要的作用,但是,單純依靠藍藻,火星的大氣是沒法達到我們呼吸的狀態。首先,我們先確認,將藍藻送上火星,藍藻是否能夠存活、是否能夠進行光合作用?藍藻也是一種生物,也是需要水分,火星極度乾燥的環境,藍藻是否能夠適應,目前不好説。再加上光合作用的過程也需要有水的參與。所以,在自然狀態下,藍藻可能沒法正常生存,可能也沒法有效進行光合作用。

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其次,火星的大氣密度大約僅為地球的1%,即使將火星大氣中所有的二氧化碳都轉換為氧氣,也達不到我們可以直接呼吸的程度。因為火星大氣密度極低,單位體積內的氧氣遠遠低於地球大氣中氧氣的含量,我們人類是沒法適應的,這麼低的氧氣含量,我們如果直接暴露在火星大氣中,或許不僅僅是高原反應這麼簡單,可能會浮腫甚至直接“爆炸”,因為體內壓強遠大於大氣壓。除此之外,光合作用還會過渡消耗火星大氣中的二氧化碳,會帶來負面的結果,那就是隨着大氣中的二氧化碳含量減少,温室效應也會減緩,火星可能會變得更加寒冷。

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是否有其它可以製造氧氣的方法

從這一分析結果來看,利用藍藻在火星上面製造氧氣,並非最理想的方法,所以,在載人登陸火星之前,我們將藍藻提前送上火星製造氧氣,沒什麼效果。那是否有更加合理、有效的方法可以為登陸火星的宇航員製造大量的氧氣呢?答案是肯定的,因為火星上面存在大量的水冰物質,可以通過分解水冰物質獲得大量的氧氣,還能獲得氫氣,可用於飛行器的燃料,這應該是比較可行的方法。事實上,科學家已經在火星上面找到了可以方便宇航員提取水的區域,未來可能會成為宇航員登陸火星的着陸區。

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由於火星大氣的密度極低,所以即使我們在火星上面提取了水冰物質,獲得了氧氣、氫氣,可能也沒法提升火星大氣的密度,所以我們或許只能在火星基地內活動,如果需要到基地外面走走,還是需要穿戴宇航服等設備。

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