“部分地區(qū)多云,偶爾甲烷陣雨”,這是韋伯望遠鏡團隊,5月14日發(fā)布的土衛(wèi)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(tǒng),海量的甲烷從地表蒸發(fā),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(wèi)六獨特的甲烷循環(huán)氣候。這一切都歸功于土衛(wèi)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(wèi)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(wèi)六“地球化”的未來。
土衛(wèi)六是最大的土星衛(wèi)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(wèi)六的質(zhì)量,在太陽風的吹拂下,它最終應該演化為一顆荒涼的冰衛(wèi)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(wèi)六籠罩其中,土衛(wèi)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(wèi)六雖然比月球略大,但由于大量水冰的存在,土衛(wèi)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(wèi)六表面像只鳥一樣,到處飛行。
而且,土衛(wèi)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(wèi)六上有非常活躍的甲烷循環(huán)氣候。換言之,相比更危險的木星和土星,土衛(wèi)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(shù)據(jù)顯示,土衛(wèi)六表面的液態(tài)甲烷湖,面積相當于2.5個韓國。在土衛(wèi)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(jù)成分分析,土衛(wèi)六上的碳氫化合物,更接近極低溫氣候下的固態(tài)石油。有分析認為,土衛(wèi)六赤道上已被探明的黑色“沙丘”,所包含的有機物和可以轉(zhuǎn)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(fā)電,乃至電解土衛(wèi)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(wèi)六氮氣含量幾乎是100%。如果利用土衛(wèi)六上的甲烷能源,進行大規(guī)模的電解水以獲得氧氣,可以說土衛(wèi)六是太陽系除地球外,最有可能實現(xiàn)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(wèi)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(nèi)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(wèi)六冷酷的氣候,土衛(wèi)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(wèi)星的土衛(wèi)二,也經(jīng)常從地殼噴射液態(tài)二氧化碳。土衛(wèi)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(wèi)二和土衛(wèi)五的氧氣和二氧化碳轉(zhuǎn)換為固態(tài)。然后,通過太空電磁彈射軌道,直接射向土衛(wèi)六,溫室效應日積月累,只要土衛(wèi)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(wèi)六表面溫度上升,甲烷循環(huán)過程將被放緩,更有利于人類開發(fā)。
而初期來看,在新手村階段,也就是2100年之前,對于土衛(wèi)六的地球村改造,還是先需要建造一座規(guī)模較小的全封閉式生態(tài)村作為落腳點,生態(tài)圈開采甲烷直接發(fā)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(wèi)六,也是解決生態(tài)村溫度的選擇之一。現(xiàn)在,NASA已經(jīng)準備發(fā)射一架名為蜻蜓號的探測器,直接降落土衛(wèi)六,執(zhí)行為期兩年半的探測任務,為后續(xù)開發(fā)踩點。站住腳跟后,就是探測資源開發(fā)資源,比如建造電解水工廠,甲烷湖開采工廠,使土衛(wèi)六開發(fā)產(chǎn)生經(jīng)濟效益,推動土衛(wèi)六資源的大規(guī)模開發(fā)。
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(wèi)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(xiàn)低成本大規(guī)模制備,并由太空彈射軌道直接投射到土衛(wèi)六,可以更快實現(xiàn)土衛(wèi)六接近地球極寒地區(qū)環(huán)境。
不過,在開發(fā)土衛(wèi)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(huán)境變更,進而導致的環(huán)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(huán)保派和保守派的強烈反對。折中的方案是在土衛(wèi)六上劃定“人類特區(qū)”,比如20%用于人類開發(fā)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(fā)土衛(wèi)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。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.