去火星種菜可行嗎？

人類有強烈的好奇心，總想去探索一些未知的事物，把它整明白。這是好事。

人類也貪婪，有強烈的佔有慾，好的東西總想據為己有，至少要搶在別人前頭，不能叫人家給佔了去。這是不好的。

曾經有人想在月球上搞殖民，當萬里迢迢跑到月球上去發現那兒條件惡劣且一無所有時，便從此失去了興趣。即便如此，一幫騙子靠販賣“月球土地證”還是賺了個盆滿缽滿。沒辦法，傻子太多。現在又有人忽悠說要去火星殖民，造個玻璃房子種點蔬菜瓜果啥的，聽起來故事很美好，很快就能實現。

由此看來，多瞭解科學和真相還是有好處的，至少你不會上當受騙。

言歸正傳，咱們今天來聊聊去火星種菜的事兒。

火星種植的想像圖

你真的瞭解火星嗎？

火星是距離我們最近的行星之一。儘管金星距離地球更近，又跟地球差不多大，但誰都知道金星惹不起，它的大氣層下面簡直就是個煉獄。而火星好歹還處在太陽系的宜居帶上，它有堅實的陸地、稀薄的大氣，兩極還有相當多的水冰，從理論上看是可以支援人類生存的。

地球與火星

幾十年來，人們已經向火星發射了幾十顆無人探測器，截止到目前，火星上仍然有6顆繞軌衛星和2個著陸器正在執行。因此我們對於火星的情況已經有了比較全面的瞭解。

火星的質量大約是地球的10%，其表面重力大約是地球海平面的38%；

火星上的一天是24小時39分鐘35。244秒，比地球長一點，一年則相當於地球的687天；

火星的赤道軌道傾角是25。19°，與地球的23。44°差不多，所以火星上也有四季，每一季都比地球長許多；

火星表面平均溫度為-63℃，赤道地區最高溫度可以達到35℃，巨大的溫差的原因是它的大氣層保溫性差，同時由於比地球距離太陽更遠，火星只能接收到43%的陽光；

火星表面大氣壓強僅為地球海平面的0。6%，差不多相當於地球35千米高度的大氣密度；

按體積計，火星稀薄的大氣層中有96%是二氧化碳，氬氣佔1。93%，氮氣佔1。89%，氧氣僅佔0。14%；

火星大氣中塵土飛揚，高速的龍捲風把地面1。5µm的氧化鐵微粒吹到空中，這些灰塵長期漂浮在空中，將火星的天空渲染成粉紅色；

好奇號火星車自拍照，天空充滿氧化鐵粉塵

拋開惡劣的氣候，我們將火星地表的土壤作為本文討論的重點。

火星真適合種菜嗎？

從前一節的討論中，我們可以發現火星上有四季、有陽光、有溫度、有二氧化碳，似乎是符合植物生長的一些基本條件。

種菜要有土壤，火星的土壤是怎樣的呢？

漫遊者號留下的輪跡，這裡似乎適合開個菜園子

火星表層的土壤大多是火山噴發出來的岩石風化後的碎屑，其中主要包括長石、輝石和橄欖石等礦物，與夏威夷火山的“風化玄武岩土壤 ” 有些類似。透過對火星土壤的分析，發現其中除了鐵、鎂、鈉、鉀和氯化物之外，還有顯示出水分子的跡象，這些物質對於植物生長都是非常重要的。

下圖是火星著陸器利用α粒子X射線光譜儀（MSL）對三個地區土壤元素組成的探測結果，其中二氧化矽和氧化鐵的濃度除以10，鎳、鋅和溴的含量乘以100。

火星土壤成份

火星的土壤略帶堿性，含有豐富的礦物質元素，並且還含有水，如果能從地下抽出水來，或者將兩極的冰雪融化，似乎栽花種草培育蔬菜不是什麼問題。

但是且慢！事情真的那麼簡單嗎？

火星有毒

已經登陸火星的各種探測器在對火星土壤的分析過程中，還發現在火星表面廣泛存在著一種不好的化合物——高氯酸鹽，它的含量佔火星土壤重量的0。6%，其中主要以60％Ca（ClO₄）₂和40％Mg（ClO₄）₂的混合物形式存在，這是一個相當高的比例。

火星上的高氯酸鹽是從哪裡來的？一般認為，在陽光中強烈紫外線的照射下，火星土壤中的高濃度氯化物會經二氧化鈦催化產生高氯酸鹽。同樣地，科學家們在實驗室中僅使用食鹽（NaCl）和矽酸鹽透過紫外線照射，就可以從氯化物中生成高氯酸鹽和氯酸鹽。火星的大氣稀薄，無法抵禦陽光中強烈的紫外輻射，是其土壤中富含高氯酸鹽的主要原因。

火星地表輻射強烈

大多數高氯酸鹽是無色的固體物，可溶於水，也可溶於非水溶液。它可以減少甲狀腺中激素的產生，因此對人體有毒害作用。與此同時，如此高濃度的高氯酸鹽對大多數的生物、微生物包括植物也有強烈的毒害作用。它會造成：

植物葉片中葉綠素含量顯著下降；

降低植物根系的氧化能力；

植株矮小；

高氯酸鹽會在植物葉片和果實中積累，人吃了會中毒。

我們可以消除火星土壤中的高氯酸鹽嗎？儘管科學家們經過了長期的努力進行嘗試，但到目前為止，所有的修復技術都非常複雜且成本高昂，在火星表面不具備可操作性。

其它不利於種菜的因素

除了需要解決火星土壤被高氯酸鹽以及其它有害物質毒害的問題之外，在火星種菜還將面臨一系列其它難題。

宇航員在空間站品嚐剛收穫的生菜

比如火星上低光照和強烈的宇宙輻射：火星上光線暗淡，但紫外線、X射線和其它宇宙射線一點兒也不弱。這全因為火星本身沒有強大磁場和稠密大氣層的保護。你如果要利用陽光，就必須經受輻射的考驗，輻射會殺死一切生命，包括你種的菜。

晝夜巨大的溫差和極端的低氣壓都將是考驗：你需要一個龐大的加壓艙來維持氣壓，植物在低壓下會迅速失去水分，同時火星夜晚-130℃的低溫會凍死一切生物。

目前沒有發現火星表面存在液態水，地下有沒有水還不知道，沒有水不僅沒辦法種菜，連人的生存都是大問題。

植物生長有光合作用和呼吸作用，也就是說它同時需要二氧化碳和氧氣，火星表面幾乎沒有氧氣，我們需要先製造出大量的氧氣來才能開始種菜。

由於積塵太多，使用太陽能電池的機遇號火星車掛掉了

火星大氣中充斥著細小的氧化鐵粉塵，它們無孔不入，對人體健康和裝置執行構成威脅。

總結：

儘管人們對殖民火星擁有美好的憧憬，也在地球上做過種種的努力，花了不少錢和時間建設起諸如“生物圈2號”、“伊甸園”、“BIOS-3”等等一系列大大小小的生物圈專案。試圖創造出在地外行星或外太空自給自足的生存條件，但我們終究無法解決所有將面對的難題。即便擁有地球上種種便利條件，這些專案最後多以失敗收場。

雄心勃勃的伊甸園生物圈專案失敗

探索火星將是一個極長期的課題，我們應當以科學的態度去研究火星、探索地外行星的生命規律，從而找到保護地球的科學方法。如果不從實際出發、不尊重科學，一味想著“殖民”，最終都將自食苦果。