“部分地區多云,偶爾甲烷陣雨”,這是韋伯望遠鏡團隊,5月14日發布的土衛六天氣預報。有機分子是地球生命演化的重要基礎,而在這顆籠罩在淡黃色霧霾的極寒星球上,有著和地球相似的天氣系統,海量的甲烷從地表蒸發,上升到天空形成甲烷云。然后,再以降雨方式落下,形成了土衛六獨特的甲烷循環氣候。這一切都歸功于土衛六厚重的含氮大氣層,厚重的大氣層不僅能避免水氣流失,還能削弱來自宇宙空間的輻射,使土衛六長期被認為是繼地球、火星、月球以外,太陽系第四個適合人類改造居住的星球。盡管目前人類重返月球都困難重重,登上火星更是遙遙無期,但這并不妨礙我們暢想土衛六“地球化”的未來。
土衛六是最大的土星衛星,它距離地球最近點12.75億千米,相當于地球往返太陽四次,半徑2600千米左右,體積比月球略大。按理說,以土衛六的質量,在太陽風的吹拂下,它最終應該演化為一顆荒涼的冰衛星,沒有大氣層,也沒有水。但得益于土星提供的強大磁場,將土衛六籠罩其中,土衛六擁有4倍厚度于地球的氮氣大氣層,氣壓也僅相當于地球潛水15米,與火星金星,形成了鮮明對比。與此同時,土衛六雖然比月球略大,但由于大量水冰的存在,土衛六的實際重力,其實與月球相當。換言之,如果在確保保暖和氧氣呼吸的情況下,人類可以駕駛單人甲烷飛行器,在整個土衛六表面像只鳥一樣,到處飛行。
而且,土衛六看似荒涼冷酷,地表溫度低于零下180攝氏度,但正如前面提到,土衛六上有非常活躍的甲烷循環氣候。換言之,相比更危險的木星和土星,土衛六由于其低重力,低氣壓,更適合作為太空能源礦場和外星加油站。有數據顯示,土衛六表面的液態甲烷湖,面積相當于2.5個韓國。在土衛六赤道范圍,還被探測到有30%的碳氫化合物“沙丘”,千萬別被沙丘的名字迷惑,根據成分分析,土衛六上的碳氫化合物,更接近極低溫氣候下的固態石油。有分析認為,土衛六赤道上已被探明的黑色“沙丘”,所包含的有機物和可以轉化的能源,是地球已探明煤炭儲量的幾百倍。
這些海量的資源,除了直接給太空飛船“加油”,還可以就地合成聚乙烯塑料,人造橡膠,并直接用于發電,乃至電解土衛六表面水冰,制造氧氣和水源。其中,聚乙烯塑料可以用于蓋房,人造橡膠可以用于精密儀器制造。以及,地球上的氮氣氧氣比四舍五入大概是8比2,而土衛六氮氣含量幾乎是100%。如果利用土衛六上的甲烷能源,進行大規模的電解水以獲得氧氣,可以說土衛六是太陽系除地球外,最有可能實現人類自由呼吸的星球。當然,這還需要解決氧氣極低溫度下的液化問題,也就是需要找辦法讓土衛六大幅升溫。
其實,讓行星升溫,在技術上完全可行,只是工程量極大。金星在宜居帶邊緣,雖然實際距離太陽更近,但地表溫度也不應該超過400度。但由于厚重的二氧化碳大氣層,金星內部溫室效應極其嚴重,以至于金星甚至比水星更熱。所以,說回到土衛六冷酷的氣候,土衛六本身就被推測在水冰之下,隱藏著大量二氧化碳并未釋放。同為土星衛星的土衛二,也經常從地殼噴射液態二氧化碳。土衛五大氣中,70%是氧氣,30%是二氧化碳。通過建造太空電梯和空間加工站,可以在更低的溫度下,讓土衛二和土衛五的氧氣和二氧化碳轉換為固態。然后,通過太空電磁彈射軌道,直接射向土衛六,溫室效應日積月累,只要土衛六溫度提升至零下100度,就可以確保氧氣(液化臨界溫度零下118度)以氣體形式長期存在,同時又保證甲烷能夠以液體存在(液化臨界溫度零下83度),并且,隨著土衛六表面溫度上升,甲烷循環過程將被放緩,更有利于人類開發。
而初期來看,在新手村階段,也就是2100年之前,對于土衛六的地球村改造,還是先需要建造一座規模較小的全封閉式生態村作為落腳點,生態圈開采甲烷直接發電供暖,或者由冰火山提供地熱,當然從地球運輸核聚變裝置至土衛六,也是解決生態村溫度的選擇之一。現在,NASA已經準備發射一架名為蜻蜓號的探測器,直接降落土衛六,執行為期兩年半的探測任務,為后續開發踩點。站住腳跟后,就是探測資源開發資源,比如建造電解水工廠,甲烷湖開采工廠,使土衛六開發產生經濟效益,推動土衛六資源的大規模開發。
然后,直到人類完全解決可控核聚變的低成本應用,以及掌握太空電梯,太空彈射軌道等一系列技術后,再向土衛六注入溫室氣體。除了二氧化碳,一氧化二氮或者氟化碳等超級溫室氣體,如果能實現低成本大規模制備,并由太空彈射軌道直接投射到土衛六,可以更快實現土衛六接近地球極寒地區環境。
不過,在開發土衛六之前,還有許多社會問題需要解決,首先就是人類是否有權利改造星球?對星球的改造,不是建造一座水壩,種一片森林這么簡單,其長期投入導致的環境變更,進而導致的環境破壞,幾乎是改頭換面的。即便,人類具有改變行星的能力,也會遭到環保派和保守派的強烈反對。折中的方案是在土衛六上劃定“人類特區”,比如20%用于人類開發資源和居住,剩余80%仍保留原始地貌作為行星公園,僅作為科學研究。然而,無論將來如何開發土衛六,可以確信的是,作為人類邁向星辰的見證,人類腳印遲早會踏上這顆淡黃色的甲烷星球。
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