火星を第二の地球に変えるにはどうすればいいのでしょうか?

太陽系の惑星の中で、火星は地球に隣接しています。火星と地球は779日ごとに接近しており、最も接近した距離は約5,400万キロメートル（最も離れた距離は約4億キロメートル）です。この日は「火星衝」と呼ばれ、光の速度が火星に到達するのに3分かかります。現在、人間が打ち上げた探査機は、最短で100日以上で到着できる。

火星の自転周期は地球と似ており、1日は24時間40分です。自転軸の傾きも地球と似ており、四季も地球と非常に似ています。火星には固体の水、つまり氷があり、火星のいたるところに乾燥した川床が多数存在します。これにより、人類は無限の想像力を得る。火星をもう一つの地球に変えることができるだろうか？

火星を温める

火星の平均気温は約−63℃です（地球は15℃です）。火星の温度を0℃以上に上げることができれば、大量の水氷が水に変わるでしょう。

画像: 火星、北極の氷冠に注目

火星の大気は比較的薄く、平均表面気圧はわずか 6 hPa で、これは地球の表面気圧の約 0.6% です。火星の平均気温が-56.5℃を超えると、氷床と永久凍土の二酸化炭素氷が溶けてガスになり、火星表面の気圧が大幅に上昇して温室効果が生じ、火星の平均気温が0℃を超えるまでさらに気温が上昇します。このプロセスの間、火星の土壌中の温室効果ガスは排出され続けるため、気候が温暖化し始めると、そのプロセスは加速することになります。この時、火星には川や湖、海が出現し、雲や雨、雪などの気象条件も整い、赤かった火星は青に変わります。

図 - 火星の北極の氷冠

では、問題の鍵となるのは、最初の一歩を踏み出して、火星の温度を人工的に 1 ～ 2℃ 上げるにはどうすればよいか、ということでしょうか。

方法1は、まず火星に原子力発電所を建設し、次に四フッ化炭素やクロロフルオロカーボンなどの温室効果ガスを生産する化学工場を建設することです。現在の技術レベルでは、いくつかの主要国が協力して火星に原子力発電所や化学工場を建設するには数百年かかるかもしれないが、相当量の四フッ化炭素を生産するには数十年しかかからないだろう。この方法には明らかな欠陥があり、火星には磁場がないので、太陽風が火星の大気を吹き飛ばしてしまう可能性がある。

2つ目の方法は、火星の軌道上に大規模な人工磁場を構築し、太陽風を遮断して大気が吹き飛ばされるのを防ぐというものです。現在の技術レベルでは、複数の大国が協力して火星に鉱山や工場を建設し、人工衛星を次々と打ち上げ、星の連鎖を形成して壁のような巨大な人工磁場を作り、太陽風を火星から逸らすまでには数百年かかるだろう。順序としては、まず方法 2 を実行し、次に方法 1 を実行します。

【酸素生産】

火星には真水があり、大気中には二酸化炭素がありますが、酸素はまだ不足しています。

図 - 火星のリフトバレー

人類は火星で微生物、細菌、藻類を培養して有機物を生産し、火星の土壌を改良することができます。同時に、二酸化炭素を吸収し酸素を放出する菌類や苔類も栽培されています。数十年後には、人類は松などの生命力の強い植物を植え始めることができるようになるでしょう。数百年後、大規模な植林が始まり、光合成によって二酸化炭素がより多くの酸素に変換されました。それから数百年後、火星の植生は地球に近づき、花や植物が繁茂し、生命力があふれ、色鮮やかになりました。

姿を変えた火星

この時、火星の液体の水は火星の鉱物の一部を溶かし、火星でも地球のようなプレート運動を引き起こすでしょう。マントル内のマグマも流れ、核を回転させます。火星は独自の磁場を形成する可能性があり、その場合、スターリンクの人工磁場は必要なくなるでしょう。

火星への適応

火星の直径は地球の半分に過ぎず、質量は地球の10%に過ぎず、重力は地球の38%に過ぎません。人間が低重力環境で長期間生活すると、骨がもろくなり、靭帯、関節、筋肉の支持力が弱まり、心臓血管や内臓が損傷しやすくなります。

火星の低重力を克服するために、人類は火星が温暖化し酸素が生成される数千年の間、地球上の低重力環境で生き残るための訓練を継続的に行わなければなりません。例えば、ある人が毎日1時間、低重力環境でトレーニングをすると、数十世代後には、人体は低重力環境に適応する遺伝子を生成する可能性があります。これが進化です。

現時点では、火星の人類は依然として人工重力の部屋で生活しており、火星の重力に適応するために1日1時間屋外に出て、数百年かけて徐々に屋外で過ごす時間を増やしています。

一般的に、中国、米国、ロシアなどの主要な宇宙大国が協力したとしても、人類が火星を居住可能な惑星に変えるには少なくとも300年はかかるだろう。

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