火星地球化改造：人類能否實現紅色星球的移居夢想？

美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室行星科學家Nina Lanza博士與研究團隊最新發表論文，系統性探討如何將火星表面環境改造成類地球狀態，並分析現階段必須展開的準備工作，以期有朝一日能讓人類在這顆紅色星球上定居。

藝術家筆下經過地球化改造後的火星景象。圖片來源：Daein Ballard / CC BY-SA 3.0。

Lanza博士指出：「說來難以置信，自1991年以來，學界就再沒有人真正深入探討火星地球化改造的可行性。」

「但在這三十多年間，我們在火星科學、地質工程、發射技術與生物科技領域都取得重大突破，現在正是重新審視這項研究、評估實際可行性的最佳時機。」

要實現火星地球化，首先必須提升大氣溫度，讓經過基因改造的微生物能透過光合作用產生氧氣，進而逐步累積足夠的氧氣濃度，以支持液態水存在與更複雜的生命形態。

研究團隊強調：「在評估是否值得加熱火星之前（相對於保持火星原始狀態的選項），我們必須先釐清實際需求、成本估算與潛在風險。」

論文中詳細檢視了當前對火星水資源、二氧化碳與土壤成分的認知，並探討多種可能方案來提升火星表面溫度、增加大氣壓力與氧氣含量。

最新發展的技術顯示，我們有望在數十年內將火星全球平均溫度提高數十度。這項突破將為後續改造工程奠定關鍵基礎。

研究建議優先釐清可能影響火星改造決策的基本物理、化學與生物限制因素。此類研究不僅能推動火星探索進展，更能促進生物科技與大氣工程領域的突破。

科學家們特別指出：「這項研究最終或許能幫助我們守護『地球這個生命綠洲』。」

「為火星移居開發的技術，像是耐旱作物、高效土壤改良與生態系統模擬等，都可能對地球環境帶來實質助益。」

「火星改造研究將成為行星科學的重要試驗場，既能驗證現有理論，也可能暴露出我們的知識盲區。」

「無論最終是否執行全面改造計劃，持續深入研究都將帶來顯著的科學進展。」

Lanza博士強調：「在完成必要研究前，我們甚至無法確定哪些目標在物理或生物層面是真正可行的。」

「如果人類能掌握改造火星這類星球的方法，這將成為我們邁向更遙遠星際目標的第一塊基石。」

這份開創性研究已於5月13日發表於《自然天文學》期刊。

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E.A. DeBenedictis等人。2025。支持展開火星地球化改造研究的論據。《自然天文學》第9卷，634-639頁；doi: 10.1038/s41550-025-02548-0