金星的情况则相反:金星大气中氮的占比仅为3至4,远低于地球的近80,但金星大气质量是地球的近100倍,且金星体积比地球略小,因此其大气中的氮总量,是地球宜居大气所需氮的数倍。后续只需为土壤和植物补充少量氮即可。



因此,金星是氮的重要来源之一,另一个来源是土星的卫星土卫六。土卫六的大气几乎由纯氮组成,其余主要是甲烷——这对火星这类星球的地球化改造十分有利,因为甲烷是温室气体,且富含氢。



我们该如何将物质从一个星球运送到另一个星球?比如把氢从木星运到火星或金星(金星本身氢储量极少)?想象一艘巨型飞船运送数十亿吨物质,这显然不太现实。



标准大气压下,一百万吨空气约占一立方千米空间。即便飞船体积如此巨大,要完成一颗行星大气的运送,也需要数十亿次往返。地球上最大的超级油轮仅能运载数亿吨石油,即便这类巨型船只每年往返一次,持续一千年,也需要一千万艘同时运作。



即便我们引导彗星撞击目标行星,也需要数亿甚至数十亿颗彗星才能满足需求。



如果你看过的巨型建筑系列,可能已经想到一些解决方案。该系列专门探讨如何低成本将巨量物质运离行星,而低成本是关键。举个例子,即便每吨运输成本仅1美元,总费用也会超过一千万亿美元,远超地球十年的gdp总量。



不要对地球化改造抱有不切实际的幻想,人们常常谈论技术可行性,却对实验室技术到行星级应用的转化过程一笔带过,准地球化改造是个例外,这也是它备受关注的原因。



不借助高度发达的自动化技术和能源,我们无法对任何行星进行地球化改造。有时我会提到,用行星大小的轨道镜为行星加热,人们会以成本过高为由反对,却转头提议运送相当于一颗行星质量的大气和水。



这些行星级轨道镜仅是几毫米厚的薄片,总质量甚至不到一万亿吨,而地球大气的质量约为五千万亿吨。



但这并非意味着不可能实现,太阳系中存在足够的资源:木星的氢储量远超地球的岩石总量,土卫六和金星都有丰富的氮,内太阳系除水星外,氧元素随处可见。



在土卫六这类星球,我们可能会采用质量投射器方案:将金属舱体(厚度约易拉罐,大小类似半挂卡车)装满高压气体,从表面连续发射。土卫六的重力远低于地球,我们可以建造数英里长、高耸出大气的发射装置。



制造这些结构和舱体的金属也不难获取:土卫六拥有岩石金属内核,在低重力星球上深度挖掘十分容易,只需融化冰层即可抵达岩石层,土星的其他岩质卫星也可作为金属来源。



质量投射器非常适合土卫六,太空电梯也是如此。但土卫六的太阳能资源匮乏,单位面积光照仅为地球的1,且铀等核燃料资源可能并不丰富。因此,只有掌握核聚变技术,土卫六才能成为氮的有效来源。若没有核聚变,即便通过镜面聚焦太阳能驱动质量投射器,难度也极大。



要在数百年内完成改造,我们每年需要向目标行星运送数万亿吨物质。假设每个舱体搭载10吨氮气,要为火星输送足量氮,需要每秒发射一个舱体,持续3000万年。这意味着我们需要大量质量投射器和海量能源,才能在合理周期内完成任务。



土卫六全部太阳能铺满太阳能板,总功率约为10亿兆瓦,而地球约为2000亿兆瓦。即便将光能高效转化为动能,每吨物质送入太空也需要数千兆瓦能量,而如此高的效率并不现实。



若能实现高效转化,我们可在数百

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