阅读Kim Stanley Robinson的《火星三部曲》，会让人清楚看到改造火星的希望与风险。自从1970年代Carl Sagan提出让火星变得更像地球的设想以来，这一想法就成为科幻作品中的常见主题。但始终也有很多人认为，人类不该这么做。

　　芝加哥大学的Edwin Kite及其团队在一篇上传至arXiv的论文中，没有过多讨论伦理问题，而是专注回答一个更现实的问题：我们到底能不能做到。

　　这项研究提出了一个分为三步的技术路线。

　　第一步，是建造温室。这听起来并不陌生，但火星上的温室完全不同于地球。它们需要用先进材料打造，比如二氧化硅气凝胶，并设计特殊结构，让可见光进入，同时把红外热量“锁住”。

　　这样可以在火星表面制造局部的温暖区域。如果规模不断扩大，这些温室甚至可以拼接成一个覆盖整颗星球的“世界屋顶”，这个概念由Isaac Arthur提出。

　　在这些结构之下，火星地下原本存在的冰可以融化，为人类基地提供水源，甚至可能支持部分地球生命存活。当然，前提是解决土壤中普遍存在的高毒性高氯酸盐问题。

　　第二步，是直接向火星输入更多太阳能。

　　研究提出，可以利用巨型太阳帆作为轨道反射镜，把阳光集中反射到火星表面。最初可以用于照射人类定居点，之后逐步扩大范围，提高整个星球的温度。

　　这些额外的阳光，还可以让火星南极大量冻结的二氧化碳升华，释放到大气中，从而显著增加大气厚度。

　　但问题也很明显。这类超级工程的难点，首先是材料。现有太阳帆太重，成本过高。论文估算，如果要实现这一方案，太阳帆的重量必须低于每平方米20克，大约是当前最先进水平的三分之一。

　　即便技术突破，这种大规模反射阳光的方式，也会从根本上改变火星表面环境，带来一系列难以预测的地质影响。

　　第三步，是更激进的方法，通过人为制造气溶胶来升温。

　　这并不是简单扬起火星尘埃，而是需要制造特定的纳米材料，比如铝纳米棒或掺氮石墨烯，并将它们释放到大气中。

　　这些微粒可以改变火星的热量平衡，从而提升温度。但 科学家目前还不清楚，这些颗粒会以多快速度沉降，或者会不会在空中聚集。

　　研究估算，如果要对全球气候产生明显影响，大约需要300万吨这样的材料。

　　按照论文假设的未来运输成本，每公斤运送到火星表面约需2000美元，这意味着这些材料必须在火星本地生产，而这离现实还有很长距离。

　　总体来看，人类距离在全球尺度上加热火星，至少还有几十年甚至更久的时间。同时，真正实现“地球化”还面临更多障碍，比如大气稳定性、生态系统构建等问题。

　　尽管如此，火星仍然是目前最有可能被改造的星球。如果人类真的要走向星际扩张，它依然是首选目标。

　　这项研究给出的结论很直接：改造火星在物理上并非不可能，但需要极其漫长的时间，以及巨大的资源投入。

火星(Science Fiction DreamWorks/视频截图）