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    氣凝膠,讓人類移居火星成為可能

    氣凝膠已榮膺“已知超輕固體”等15項吉尼斯世界紀錄,在熱學、聲學、力學、光學、電子學等方面都表現出了優異性能,科學界公認其為“即將改變世界的材料”。

    日前,哈佛大學、愛丁堡大學和美國航天局噴氣推進實驗室的研究人員為氣凝膠材料找到了新的“用武之地”:改造火星。

    美國天文學家、科普作家卡爾·薩根曾大膽設想,北極冰蓋的蒸發將可能產生會火星大氣層,形成溫室效應導致氣溫升高,并讓液態水存在的可能性大大增加,火星因此會變得和地球一樣適合人類居住。

    然而,去年美國航天局的一項研究顯示,火星上所有可用資源只會將大氣壓力增加到地球的7%左右,遠遠低于使火星適宜人類居住所需要的壓力,整體“改造”火星的希望極為渺茫。

    有鑒于此,美英科學家們提出了“火星局部改造氣凝膠方案”:二氧化硅氣凝膠是一種半透明材料,可透射陽光;氣凝膠還是一種絕熱材料,導熱系數可達0.010W/(m·K),能隔絕熱量散發,所以,將2到3厘米厚的二氧化硅氣凝膠用作“保溫被”,便可把火星的某一個局部地區地球化。

    通過建模和實驗,研究人員證明,3厘米氣凝膠顆?勺屔舷路奖345℃的溫差,而2厘米的氣凝膠磚則使溫差超過了50℃。在這種溫度下,氣凝膠材料下方的水將常年保持在液體狀態,植物和其他生物可在這個區域生存,并免受紫外線的傷害。而且,實現所有這些都不需要任何內部熱源。相關研究結果已發表在新一期英國《自然·天文學》雜志上。

    論文共同作者、美國航天局噴氣推進實驗室的科學家勞拉·凱貝爾說,這種建造宜居區的方法讓人們可控、規;亍案脑臁被鹦。研究團隊計劃,在智利阿塔卡馬沙漠和南極麥克默多干谷等類似火星的干冷環境中實地測試。

    不過,論文前一作者、哈佛大學環境科學和工程學助理教授羅賓·沃茲沃思表示,“火星局部改造氣凝膠方案”還面臨一些工程學挑戰,如根據目前的氣候模型,需要將大量氣凝膠運輸到火星上,還要經過至少2個火星年(約4個地球年),才能形成性液態水區域。

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