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行星地球化是设想人为地改变宇宙中其他天体表面的环境，使其气候、温度、生态类似地球环境的行星工程。这个最早出现在科幻小说中的情节，如今已经推进到了现实研究。
行星地球化是科幻作家天马行空想象出来的，最早出现在20世纪40年代捷克·威廉安姆逊的一组短篇小说中。20世纪60年代，著名行星物理学家卡尔·萨根把它用于科学著作，所谓行星地球化，就是把恶劣的行星环境改造成适合人类生存的环境。行星环境改造的过程就是行星地球化的过程。
科学家认为，像火星和金星这样的地球型行星，是最适合进行地球化改造的行星。
从火星开始
为什么首选火星?这是因为火星是地球的“孪生兄弟”，它们有许多相似的地方。例如地球上一天是23小时56分，火星是24小时37分，两者有几乎相同的昼夜：地球的轨道面与赤道面的夹角是23度27’，火星是25度11’，它们有几乎相同的季节变化；地球的两极地区终年覆盖着皑皑白雪，火星的两极地区存在着洁白的极冠，极冠中有冻结的二氧化碳。这些相似性表明，火星与地球最相像，是最好的改造候选“样品”。因此科学家决定，“改造行星”从火星入手。
2004年3月28日，美国航空航天局为此召开了国际讨论会。会上对“火星地球化”的宏伟目标做了这样的描述：“在火星上寻找生命检验了科学家几十年难以捕捉的梦想。科学家相信，他们有能力实现这个梦，这就是把红色火星变成有潺潺的流水、绿色的田野、凉爽的和风、到处行走着生物的世界。”
因为科学家推测，早期火星表面也分布有海洋(事实上，近年来对火星的一系列探测已经基本证实早期火星的确存在海洋)，海水会逐渐吸收二氧化碳，转化成碳酸钙之类的矿物堆积在海底。在地球上，被海水吸收的二氧化碳因火山作用重新被释放回大气中去，由此形成二氧化碳的循环。但是在火星上，这种循环却无法长久维持，这是因为火星比地球小，其内核迅速冷却，火山活动在火星早期就已结束。
结果，大约在火星形成2亿年之后，原本在维持温暖环境方面起重大作用的火星大气被海水全部吸收，造成火星迅速变冷、变干燥。当今的火星，地表气温为0.01个地球大气压，平均气温为-50％——对生命来说，是一个过于严酷的世界。
那么，能否把这个严酷的世界恢复到它原来的温暖湿润呢?科学家认为并非很难，只需要把入射火星的太阳能的不足部分，用其他方式补足就可以了。例如，在火星北半球的沙漠地面之下，沉睡着庞大的永久冻土，它们是由火星上曾经存在的海洋冻结而成的。只要融化冻土，使之变成水蒸气(水蒸气也是一种温室气体)，就可以使火星大气升温。
打开“高压锅”
与火星相比，金星的地球化改造就要困难得多了。金星的公转轨道半径仅为地球的0.7倍，金星表面每单位面积的太阳能入射量却是地球的1.9倍(金星自转周期为243天)，这样一来，金星就变成了灼热的“地狱”。在金星上，不仅生命所必需的水被完全蒸发，就连铅这样的金属都被熔化了。由于金星上还有由二氧化碳构成的非常浓密的大气层，所以其温室效应异常强烈，由此导致金星地表气温高达460℃，地表气压为地球的90倍。很明显，金星是一个高温、高压的恐怖世界。
要想让金星环境变得像地球，首要任务就是为金星降温。也就是说，要大大弱化金星大气的温室效应。怎样为金星降温呢?有一种方法，这就是部分清除金星大气，可以通过加速金星的自转来实现。至于金星缺水的难题，可以通过让彗星冲撞金星，从而将水带给金星。事实上，彗星含有大员的冰，地球上最早的水有可能就是由撞击地球的彗星带来的。
不应忘记的卫星
火星或金星的地球化改造说起来如此简单，缘于只需在其拥有的“先天”的天体环境中略加增减而已。对于火星而言是加温，对于金星而言是降温。但是，对于太阳系的其他行星来说，进行地球化改造就完全是另一回事了。
以木星为例，木星有4颗卫星，从内侧数起，依次是木卫一(伊娥)、木卫二(欧罗巴)、木卫三(加尼梅丹)和木卫四(卡利斯特)，直径分别是3630千米、3138千米、5262千米和4800千米，其中最大的加尼梅丹比水星(直径为4878千米)还要大。
科学家认为，如果这些卫星能够确保能显的话，就有可能成为地球化改造的对象。但是，在木星周围，太阳能密度只相当于地球轨道附近的3.7％，这么少的能量无论如何都满足不了使这些卫星地球化所需的能量。
那么，有没有给这些卫星提供能量的手段呢?
那就是，用“微型黑洞”启动木星内部的核聚变，把木星变成太阳系中的另一个“太阳”。
假如木星的质量再大几倍的话，通过高压，其内部的氢应该就会开始核聚变了。要真是那样的话，太阳系就变成有大小两个“太阳”的双星系统了。
像太阳那样发光
木星“太阳化”的没想是从“原初黑洞”开始的、在宇宙诞生之初，在大爆炸后的超高温、超高压环境中，有一部分物质在巨大的压力下被挤压成极其微小的“原初黑洞”，它们迄今仍飘流在空间各处。
1971年，英国剑桥大学的斯蒂芬，霍金提出了微型黑洞说。他的理论是，黑洞辐射亚原子粒子，因而质量减小。随着黑洞质量减小，辐射日益增大。最终，黑洞的最后残余在强烈的辐射暴中消失 但黑洞或许还剩下少量质量因辐射停止而幸存下来，这就是所谓的“微型黑洞”，如果真是那样的话，即使是最小的“原初黑洞”，其质量也应该在5亿吨左右。
如果“原初黑洞”确实存在，并且正在辐射强烈的伽马射线，那么从宇宙背景的伽马射线强度可以推断，在现在的宇宙中，以平均每300立方光年1个的密度，幸存着5亿吨级的“原初黑洞”。
据此推断，距地球最近的“原初黑洞”应该位于冥王星轨道外侧的所谓“彗星仓库”中。
如果推断无误，那么距地球最近的“原初黑洞”或许就像彗星那样，在围绕太阳的长椭圆形轨道上运行。如果注意观察伽马射线辐射或空间重力异常，科学家发现“原初黑洞”只是迟早的事。
一旦发现合适的“原初黑洞”，人们就可以用某些方法俘获它。例如，用大小合适的小行星与“原初黑洞”构成双星系统，在小行星上安装火箭发动机，将它作为引力拖船来拖曳“原初黑洞”；或者用带电粒子束照射“原初黑洞”，使之带电，再通过电磁陷阱来搬运黑洞。
接下来，人们将这个“原初黑洞”放在指定的轨道上，使之进入木星大气层。“原初黑洞”落在绕木星重心运行的轨道上，逐步吸入周围的氢，当吸入的氢的量达 到黑洞质量的40％时，黑洞就开始向周围辐射能量：假定“原初黑洞”的质量是6×1020千克，即地球质量的万分之一左右。那么它的物质吸收率是每秒400吨，辐射能量是1022瓦特。
不久，木星从内部开始受热。接着，木星开始辐射弱的红光。考虑到在木星内部引发的激烈干扰。木星的强大磁场届时将被消灭。随后，木星的四颗卫星从内侧开始依次被加热，结冰的卫星表而融化，变成被大气包裹的卫星。
在这四颗卫星中，位于最内侧的伊蛾表面存在剧烈的火山活动，因此不适宜人类居住。但是根据计算，第二颗卫星即欧罗巴的冰开始融化后，辐射增大，而位于最外侧的卡利斯特卫星的温度将超过26℃。只需大约1.4亿年的时间，欧罗巴、加尼梅丹和卡利斯特这三颗木星卫星都可能成为人类的居住地。不过，这种令木星卫星地球化的方法，实质上是把木星太阳化。而在辐射强烈的1.4亿年之后，木星本身也有被消灭的危险。
上一层人造地壳
其实，人类要想移居外星，只需一个木星人造地壳就足够了。英国天文台的专家鲍尔，伯奇提出了一个绝妙的想法，要点是为木星包上一层人造地壳。伯奇考虑的方法是，利用木星的引力场本身，在其轨道上放置大量的物质；通过这些物质的质量产生剩余离心力，用来支撑人造地壳的载荷。
人造地壳完成之后，接下来自然是自转的问题。在木星周围建造的人造地壳，相对于木星重力场来说一直是静止的；如果置之不理，在人造地壳上面的1天就等于木星的公转周期，即12年。因此，有必要让人造地壳产生自转，即按24小时的周期自转。
为此，需要把所有环都不是做成单个的，而是做成双层的，各层环按相反方向旋转。如果各层环拥有的角动量完全一致，则环是静止的。假如角动量稍有差异，就会产生转矩，环就开始向一边转，只需调节好这个转矩，就能把任意速度设定为自转速度。
自转的问题解决了，还有太阳能的问题。即使木星地壳上1天的长度与地球上相同，但木星轨道附近的太阳能密度却只有地球的3.7％，这显然不足以养育生命。因此，与金星的地球化情形正好相反，这次需要在木星与太阳之间的拉格朗日点附近放置面积为木星截面积20倍以上的聚光镜以收集太阳光。这个透镜由镜子(在极薄的聚合物膜上真空镀敷金属)和支撑镜子的离心力环构成；将多面镜子做成圆锥状重叠，借助每面镜子的连接设计巧妙地反射太阳光。
这个面积极大却又极为轻薄的聚光镜，本身受到来自太阳的光压(光的压力)，会被推到比拉格朗日点更靠近木星的地方。长此以往，镜子最终就会坠落在木早上。因此，需要在木星周围的轨道上安置反射镜，用反射光的光压抵御聚光镜受到的太阳的光压，从而阻止聚光镜飘移，让它保持在太阳一侧的位置上。
如此看来，建造完全覆盖木星的人造地壳是一项十分费力、极为浩大的工程。但是，具有地球表面积的316倍和地球重力环境的木星人造地壳的确具有惊人的魅力。试想，假如将来因为资源匮乏、人口爆炸、生态灾难、天体碰撞和核灾难之类的原因，地球人真的需要移民外星，那么只需一个木星地壳就足够了。它不但可以提供绰绰有余的人类居住空间，而且木星卜的各种资源也可谓取之不尽、用之不竭。
反而言之，如果连木星也可以被改造，那么宇宙中还有哪里不可以成为人类的家园呢?事实上，只要人类将来能够开发出人造地壳技术，那么最终就有可能把存在于这个宇宙的一切天体都改造成适合地球人居住的环境。当然，在今天看来，这一切都还只是科学幻想，但它的确具有理沦亡的可行性。
我们相信，人类大规模改造其他天体的愿望终将成真。
跨越了黑洞，或许人类就能找到真正的第二家园。
霍金提出，黑洞一旦形成，就会开始“蒸发”，即辐射出能量，同时损失质量，这种辐射亦称为“霍全辐射”。
霍金这一理论是黑洞研究申的一个重大进展。但与此同时，他“制造”出了一个新的难题，霍金认为，黑洞辐射并不含有任何黑洞內部的信息，在黑洞蒸发殆尽之后，所有信息都会丢失。而根据量子力学的定律，信息是不可能被彻底抹掉的，霍金的说法与之产生了矛盾，是谓“黑洞信息佯谬”。
如今，霍金改变了他的看法，认为黑洞内部的信息并不会丢失。他在剑桥大学的同事吉本斯向媒体透露，霍金在剑桥的一个讨论会上曾大致介绍其研究工作。与传统黑洞理论不同的是，在霍金的新理论中，不再存在分隔黑洞内外的事件视界，而黑洞最终会释放出信息。
1997年2月6日，加州理工学院的普瑞斯基尔教授与霍全及加州理工学院另一位教授索恩立下了一个打赌的字据。霍金与索恩认为黑洞永远不会释放其內部隐藏的信息，而普瑞斯基尔持相反观点：听说霍金改变观点后，普瑞斯基尔公开表示，希望霍金他们认输、好财成性的霍全，在黑洞领域已经和同行多次设下赌局。
行星地球化是科幻作家天马行空想象出来的，最早出现在20世纪40年代捷克·威廉安姆逊的一组短篇小说中。20世纪60年代，著名行星物理学家卡尔·萨根把它用于科学著作，所谓行星地球化，就是把恶劣的行星环境改造成适合人类生存的环境。行星环境改造的过程就是行星地球化的过程。
科学家认为，像火星和金星这样的地球型行星，是最适合进行地球化改造的行星。
从火星开始
为什么首选火星?这是因为火星是地球的“孪生兄弟”，它们有许多相似的地方。例如地球上一天是23小时56分，火星是24小时37分，两者有几乎相同的昼夜：地球的轨道面与赤道面的夹角是23度27’，火星是25度11’，它们有几乎相同的季节变化；地球的两极地区终年覆盖着皑皑白雪，火星的两极地区存在着洁白的极冠，极冠中有冻结的二氧化碳。这些相似性表明，火星与地球最相像，是最好的改造候选“样品”。因此科学家决定，“改造行星”从火星入手。
2004年3月28日，美国航空航天局为此召开了国际讨论会。会上对“火星地球化”的宏伟目标做了这样的描述：“在火星上寻找生命检验了科学家几十年难以捕捉的梦想。科学家相信，他们有能力实现这个梦，这就是把红色火星变成有潺潺的流水、绿色的田野、凉爽的和风、到处行走着生物的世界。”
因为科学家推测，早期火星表面也分布有海洋(事实上，近年来对火星的一系列探测已经基本证实早期火星的确存在海洋)，海水会逐渐吸收二氧化碳，转化成碳酸钙之类的矿物堆积在海底。在地球上，被海水吸收的二氧化碳因火山作用重新被释放回大气中去，由此形成二氧化碳的循环。但是在火星上，这种循环却无法长久维持，这是因为火星比地球小，其内核迅速冷却，火山活动在火星早期就已结束。
结果，大约在火星形成2亿年之后，原本在维持温暖环境方面起重大作用的火星大气被海水全部吸收，造成火星迅速变冷、变干燥。当今的火星，地表气温为0.01个地球大气压，平均气温为-50％——对生命来说，是一个过于严酷的世界。
那么，能否把这个严酷的世界恢复到它原来的温暖湿润呢?科学家认为并非很难，只需要把入射火星的太阳能的不足部分，用其他方式补足就可以了。例如，在火星北半球的沙漠地面之下，沉睡着庞大的永久冻土，它们是由火星上曾经存在的海洋冻结而成的。只要融化冻土，使之变成水蒸气(水蒸气也是一种温室气体)，就可以使火星大气升温。
打开“高压锅”
与火星相比，金星的地球化改造就要困难得多了。金星的公转轨道半径仅为地球的0.7倍，金星表面每单位面积的太阳能入射量却是地球的1.9倍(金星自转周期为243天)，这样一来，金星就变成了灼热的“地狱”。在金星上，不仅生命所必需的水被完全蒸发，就连铅这样的金属都被熔化了。由于金星上还有由二氧化碳构成的非常浓密的大气层，所以其温室效应异常强烈，由此导致金星地表气温高达460℃，地表气压为地球的90倍。很明显，金星是一个高温、高压的恐怖世界。
要想让金星环境变得像地球，首要任务就是为金星降温。也就是说，要大大弱化金星大气的温室效应。怎样为金星降温呢?有一种方法，这就是部分清除金星大气，可以通过加速金星的自转来实现。至于金星缺水的难题，可以通过让彗星冲撞金星，从而将水带给金星。事实上，彗星含有大员的冰，地球上最早的水有可能就是由撞击地球的彗星带来的。
不应忘记的卫星
火星或金星的地球化改造说起来如此简单，缘于只需在其拥有的“先天”的天体环境中略加增减而已。对于火星而言是加温，对于金星而言是降温。但是，对于太阳系的其他行星来说，进行地球化改造就完全是另一回事了。
以木星为例，木星有4颗卫星，从内侧数起，依次是木卫一(伊娥)、木卫二(欧罗巴)、木卫三(加尼梅丹)和木卫四(卡利斯特)，直径分别是3630千米、3138千米、5262千米和4800千米，其中最大的加尼梅丹比水星(直径为4878千米)还要大。
科学家认为，如果这些卫星能够确保能显的话，就有可能成为地球化改造的对象。但是，在木星周围，太阳能密度只相当于地球轨道附近的3.7％，这么少的能量无论如何都满足不了使这些卫星地球化所需的能量。
那么，有没有给这些卫星提供能量的手段呢?
那就是，用“微型黑洞”启动木星内部的核聚变，把木星变成太阳系中的另一个“太阳”。
假如木星的质量再大几倍的话，通过高压，其内部的氢应该就会开始核聚变了。要真是那样的话，太阳系就变成有大小两个“太阳”的双星系统了。
像太阳那样发光
木星“太阳化”的没想是从“原初黑洞”开始的、在宇宙诞生之初，在大爆炸后的超高温、超高压环境中，有一部分物质在巨大的压力下被挤压成极其微小的“原初黑洞”，它们迄今仍飘流在空间各处。
1971年，英国剑桥大学的斯蒂芬，霍金提出了微型黑洞说。他的理论是，黑洞辐射亚原子粒子，因而质量减小。随着黑洞质量减小，辐射日益增大。最终，黑洞的最后残余在强烈的辐射暴中消失 但黑洞或许还剩下少量质量因辐射停止而幸存下来，这就是所谓的“微型黑洞”，如果真是那样的话，即使是最小的“原初黑洞”，其质量也应该在5亿吨左右。
如果“原初黑洞”确实存在，并且正在辐射强烈的伽马射线，那么从宇宙背景的伽马射线强度可以推断，在现在的宇宙中，以平均每300立方光年1个的密度，幸存着5亿吨级的“原初黑洞”。
据此推断，距地球最近的“原初黑洞”应该位于冥王星轨道外侧的所谓“彗星仓库”中。
如果推断无误，那么距地球最近的“原初黑洞”或许就像彗星那样，在围绕太阳的长椭圆形轨道上运行。如果注意观察伽马射线辐射或空间重力异常，科学家发现“原初黑洞”只是迟早的事。
一旦发现合适的“原初黑洞”，人们就可以用某些方法俘获它。例如，用大小合适的小行星与“原初黑洞”构成双星系统，在小行星上安装火箭发动机，将它作为引力拖船来拖曳“原初黑洞”；或者用带电粒子束照射“原初黑洞”，使之带电，再通过电磁陷阱来搬运黑洞。
接下来，人们将这个“原初黑洞”放在指定的轨道上，使之进入木星大气层。“原初黑洞”落在绕木星重心运行的轨道上，逐步吸入周围的氢，当吸入的氢的量达 到黑洞质量的40％时，黑洞就开始向周围辐射能量：假定“原初黑洞”的质量是6×1020千克，即地球质量的万分之一左右。那么它的物质吸收率是每秒400吨，辐射能量是1022瓦特。
不久，木星从内部开始受热。接着，木星开始辐射弱的红光。考虑到在木星内部引发的激烈干扰。木星的强大磁场届时将被消灭。随后，木星的四颗卫星从内侧开始依次被加热，结冰的卫星表而融化，变成被大气包裹的卫星。
在这四颗卫星中，位于最内侧的伊蛾表面存在剧烈的火山活动，因此不适宜人类居住。但是根据计算，第二颗卫星即欧罗巴的冰开始融化后，辐射增大，而位于最外侧的卡利斯特卫星的温度将超过26℃。只需大约1.4亿年的时间，欧罗巴、加尼梅丹和卡利斯特这三颗木星卫星都可能成为人类的居住地。不过，这种令木星卫星地球化的方法，实质上是把木星太阳化。而在辐射强烈的1.4亿年之后，木星本身也有被消灭的危险。
上一层人造地壳
其实，人类要想移居外星，只需一个木星人造地壳就足够了。英国天文台的专家鲍尔，伯奇提出了一个绝妙的想法，要点是为木星包上一层人造地壳。伯奇考虑的方法是，利用木星的引力场本身，在其轨道上放置大量的物质；通过这些物质的质量产生剩余离心力，用来支撑人造地壳的载荷。
人造地壳完成之后，接下来自然是自转的问题。在木星周围建造的人造地壳，相对于木星重力场来说一直是静止的；如果置之不理，在人造地壳上面的1天就等于木星的公转周期，即12年。因此，有必要让人造地壳产生自转，即按24小时的周期自转。
为此，需要把所有环都不是做成单个的，而是做成双层的，各层环按相反方向旋转。如果各层环拥有的角动量完全一致，则环是静止的。假如角动量稍有差异，就会产生转矩，环就开始向一边转，只需调节好这个转矩，就能把任意速度设定为自转速度。
自转的问题解决了，还有太阳能的问题。即使木星地壳上1天的长度与地球上相同，但木星轨道附近的太阳能密度却只有地球的3.7％，这显然不足以养育生命。因此，与金星的地球化情形正好相反，这次需要在木星与太阳之间的拉格朗日点附近放置面积为木星截面积20倍以上的聚光镜以收集太阳光。这个透镜由镜子(在极薄的聚合物膜上真空镀敷金属)和支撑镜子的离心力环构成；将多面镜子做成圆锥状重叠，借助每面镜子的连接设计巧妙地反射太阳光。
这个面积极大却又极为轻薄的聚光镜，本身受到来自太阳的光压(光的压力)，会被推到比拉格朗日点更靠近木星的地方。长此以往，镜子最终就会坠落在木早上。因此，需要在木星周围的轨道上安置反射镜，用反射光的光压抵御聚光镜受到的太阳的光压，从而阻止聚光镜飘移，让它保持在太阳一侧的位置上。
如此看来，建造完全覆盖木星的人造地壳是一项十分费力、极为浩大的工程。但是，具有地球表面积的316倍和地球重力环境的木星人造地壳的确具有惊人的魅力。试想，假如将来因为资源匮乏、人口爆炸、生态灾难、天体碰撞和核灾难之类的原因，地球人真的需要移民外星，那么只需一个木星地壳就足够了。它不但可以提供绰绰有余的人类居住空间，而且木星卜的各种资源也可谓取之不尽、用之不竭。
反而言之，如果连木星也可以被改造，那么宇宙中还有哪里不可以成为人类的家园呢?事实上，只要人类将来能够开发出人造地壳技术，那么最终就有可能把存在于这个宇宙的一切天体都改造成适合地球人居住的环境。当然，在今天看来，这一切都还只是科学幻想，但它的确具有理沦亡的可行性。
我们相信，人类大规模改造其他天体的愿望终将成真。
跨越了黑洞，或许人类就能找到真正的第二家园。
霍金提出，黑洞一旦形成，就会开始“蒸发”，即辐射出能量，同时损失质量，这种辐射亦称为“霍全辐射”。
霍金这一理论是黑洞研究申的一个重大进展。但与此同时，他“制造”出了一个新的难题，霍金认为，黑洞辐射并不含有任何黑洞內部的信息，在黑洞蒸发殆尽之后，所有信息都会丢失。而根据量子力学的定律，信息是不可能被彻底抹掉的，霍金的说法与之产生了矛盾，是谓“黑洞信息佯谬”。
如今，霍金改变了他的看法，认为黑洞内部的信息并不会丢失。他在剑桥大学的同事吉本斯向媒体透露，霍金在剑桥的一个讨论会上曾大致介绍其研究工作。与传统黑洞理论不同的是，在霍金的新理论中，不再存在分隔黑洞内外的事件视界，而黑洞最终会释放出信息。
1997年2月6日，加州理工学院的普瑞斯基尔教授与霍全及加州理工学院另一位教授索恩立下了一个打赌的字据。霍金与索恩认为黑洞永远不会释放其內部隐藏的信息，而普瑞斯基尔持相反观点：听说霍金改变观点后，普瑞斯基尔公开表示，希望霍金他们认输、好财成性的霍全，在黑洞领域已经和同行多次设下赌局。