未来真可以去火星种菜？当心它有毒

人类有强烈的好奇心，总想去探索一些未知的事物，把它整明白。这是好事。

人类也贪婪，有强烈的占有欲，好的东西总想据为己有，至少要抢在别人前头，不能叫人家给占了去。这是不好的。

曾经有人想在月球上搞殖民，当万里迢迢跑到月球上去发现那儿条件恶劣且一无所有时，便从此失去了兴趣。即便如此，一帮骗子靠贩卖“月球土地证”还是赚了个盆满钵满。没办法，傻子太多。现在又有人忽悠说要去火星殖民，造个玻璃房子种点蔬菜瓜果啥的，听起来故事很美好，很快就能实现。

由此看来，多了解科学和真相还是有好处的，至少你不会上当受骗。

言归正传，咱们今天来聊聊去火星种菜的事儿。

火星种植的想像图

你真的了解火星吗？

火星是距离我们最近的行星之一。尽管金星距离地球更近，又跟地球差不多大，但谁都知道金星惹不起，它的大气层下面简直就是个炼狱。而火星好歹还处在太阳系的宜居带上，它有坚实的陆地、稀薄的大气，两极还有相当多的水冰，从理论上看是可以支持人类生存的。

地球与火星

几十年来，人们已经向火星发射了几十颗无人探测器，截止到目前，火星上仍然有6颗绕轨卫星和2个着陆器正在运行。因此我们对于火星的情况已经有了比较全面的了解。

• 火星的质量大约是地球的10%，其表面重力大约是地球海平面的38%；
• 火星上的一天是24小时39分钟35.244秒，比地球长一点，一年则相当于地球的687天；
• 火星的赤道轨道倾角是25.19°，与地球的23.44°差不多，所以火星上也有四季，每一季都比地球长许多；
• 火星表面平均温度为-63℃，赤道地区最高温度可以达到35℃，巨大的温差的原因是它的大气层保温性差，同时由于比地球距离太阳更远，火星只能接收到43%的阳光；
• 火星表面大气压强仅为地球海平面的0.6%，差不多相当于地球35千米高度的大气密度；
• 按体积计，火星稀薄的大气层中有96%是二氧化碳，氩气占1.93%，氮气占1.89%，氧气仅占0.14%；
• 火星大气中尘土飞扬，高速的龙卷风把地面1.5m的氧化铁微粒吹到空中，这些灰尘长期漂浮在空中，将火星的天空渲染成粉红色；

好奇号火星车自拍照，天空充满氧化铁粉尘

抛开恶劣的气候，我们将火星地表的土壤作为本文讨论的重点。

火星真适合种菜吗？

从前一节的讨论中，我们可以发现火星上有四季、有阳光、有温度、有二氧化碳，似乎是符合植物生长的一些基本条件。

种菜要有土壤，火星的土壤是怎样的呢？

漫游者号留下的轮迹，这里似乎适合开个菜园子

火星表层的土壤大多是火山喷发出来的岩石风化后的碎屑，其中主要包括长石、辉石和橄榄石等矿物，与夏威夷火山的“风化玄武岩土壤 ” 有些类似。通过对火星土壤的分析，发现其中除了铁、镁、钠、钾和氯化物之外，还有显示出水分子的迹象，这些物质对于植物生长都是非常重要的。

下图是火星着陆器利用α粒子X射线光谱仪（MSL）对三个地区土壤元素组成的探测结果，其中二氧化硅和氧化铁的浓度除以10，镍、锌和溴的含量乘以100。

火星土壤成份

火星的土壤略带堿性，含有丰富的矿物质元素，并且还含有水，如果能从地下抽出水来，或者将两极的冰雪融化，似乎栽花种草培育蔬菜不是什么问题。

但是且慢！事情真的那么简单吗？

火星有毒

已经登陆火星的各种探测器在对火星土壤的分析过程中，还发现在火星表面广泛存在着一种不好的化合物——高氯酸盐，它的含量占火星土壤重量的0.6%，其中主要以60％Ca(ClO4)2和40％Mg(ClO4)2的混合物形式存在，这是一个相当高的比例。

火星上的高氯酸盐是从哪里来的？一般认为，在阳光中强烈紫外线的照射下，火星土壤中的高浓度氯化物会经二氧化钛催化产生高氯酸盐。同样地，科学家们在实验室中仅使用食盐（NaCl）和硅酸盐通过紫外线照射，就可以从氯化物中生成高氯酸盐和氯酸盐。火星的大气稀薄，无法抵御阳光中强烈的紫外辐射，是其土壤中富含高氯酸盐的主要原因。

火星地表辐射强烈

大多数高氯酸盐是无色的固体物，可溶于水，也可溶于非水溶液。它可以减少甲状腺中激素的产生，因此对人体有毒害作用。与此同时，如此高浓度的高氯酸盐对大多数的生物、微生物包括植物也有强烈的毒害作用。它会造成：

• 植物叶片中叶绿素含量显著下降；
• 降低植物根系的氧化能力；
• 植株矮小；
• 高氯酸盐会在植物叶片和果实中积累，人吃了会中毒。

我们可以消除火星土壤中的高氯酸盐吗？尽管科学家们经过了长期的努力进行尝试，但到目前为止，所有的修复技术都非常复杂且成本高昂，在火星表面不具备可操作性。

其它不利于种菜的因素

除了需要解决火星土壤被高氯酸盐以及其它有害物质毒害的问题之外，在火星种菜还将面临一系列其它难题。

宇航员在空间站品尝刚收获的生菜

比如火星上低光照和强烈的宇宙辐射：火星上光线暗淡，但紫外线、X射线和其它宇宙射线一点儿也不弱。这全因为火星本身没有强大磁场和稠密大气层的保护。你如果要利用阳光，就必须经受辐射的考验，辐射会杀死一切生命，包括你种的菜。

昼夜巨大的温差和极端的低气压都将是考验：你需要一个庞大的加压舱来维持气压，植物在低压下会迅速失去水分，同时火星夜晚-130℃的低温会冻死一切生物。

目前没有发现火星表面存在液态水，地下有没有水还不知道，没有水不仅没办法种菜，连人的生存都是大问题。

植物生长有光合作用和呼吸作用，也就是说它同时需要二氧化碳和氧气，火星表面几乎没有氧气，我们需要先制造出大量的氧气来才能开始种菜。

由于积尘太多，使用太阳能电池的机遇号火星车挂掉了

火星大气中充斥着细小的氧化铁粉尘，它们无孔不入，对人体健康和设备运行构成威胁。

总结：

尽管人们对殖民火星拥有美好的憧憬，也在地球上做过种种的努力，花了不少钱和时间建设起诸如“生物圈2号”、“伊甸园”、“BIOS-3”等等一系列大大小小的生物圈项目。试图创造出在地外行星或外太空自给自足的生存条件，但我们终究无法解决所有将面对的难题。即便拥有地球上种种便利条件，这些项目最后多以失败收场。

雄心勃勃的伊甸园生物圈项目失败

探索火星将是一个极长期的课题，我们应当以科学的态度去研究火星、探索地外行星的生命规律，从而找到保护地球的科学方法。如果不从实际出发、不尊重科学，一味想着“殖民”，最终都将自食苦果。