M据估计，ars目前居住着100万种微生物。它们覆盖在我们的机器人着陆器和漫游车的表面和内部，这是国际政策要求清洁的，但不是完全消毒的。这些虫子处于休眠状态，但可以存活。如果火星变暖，水又开始流动，这些微生物就会复活并繁殖。我们有能力做到这一点。
地形形成使贫瘠的世界适合广泛生活的概念在科幻小说中得到了很好的发展。这个词最早出现在1942年出版的一篇科幻小说中。它意味着创造一个地球的副本，这不一定是目标，而是一个流行的词。（这肯定比建议的“生态生成”或“行星生态合成”更悦耳。）在90年代，金斯坦利·罗宾逊（Kim Stanley Robinson）的获奖科幻三部曲，红色火星,绿色火星和蓝色火星以地球改造的科学和伦理为中心。但改造地球不再只是科幻小说。
在我的整个职业生涯中，我一直对地球改造着迷。我觉得，在自然世界中，我们可以在生命现象中找到意义和价值。此外，我们人类有能力通过促进宇宙生命的丰富和多样性来扩大这种价值。这始于对地球生命的管理。但由于人类独特的能力，我们可以设想将生命扩展到地球之外。火星是对我们的动机和能力的第一个真正的考验。
在太阳系的所有其他星球中，只有火星有可能被地球化。我们对这颗行星的研究表明，它在过去是宜居的，所以它应该具备恢复昔日荣光的所有要素。主要的挑战是使地球变暖。地球变暖是一项我们人类都非常擅长的技术。
F据我们所知，火星拥有构建生物圈的关键材料：水、氮和二氧化碳。过去十年的任务已经确定高纬度地区富含水冰，好奇号探测车最近在土壤中检测到硝酸盐（按质量计约为0.03%）。二氧化碳是主要的通配符。火星上可能有大量的碳酸盐矿物层，但这种形式的二氧化碳不容易以气体的形式释放出来。地形形成的成功将取决于南极帽和极地土壤。它们可能含有足够的二氧化碳，只会使大气略微膨胀，或者它们的储存量足以在火星上产生相当于地球海平面压力的压力。
在后一种情况下，对火星气候的研究表明，火星有两个稳定点。它目前的气候很稳定，大气稀薄，极地帽很厚，平均表面温度为-60摄氏度。但火星有第二个稳定的气候状态，大气层厚，极地帽薄，温度为15摄氏度。这就是火星地形化的可行性所在。如果我们能把它的气候从第一个州推到第二个州，克莱门特的气候条件将是自我维持的。
如果火星上有生命，我们将如何回应?
这可能很快就会发生。从我们排放的温室气体使地球变暖的速度来看，我们可以在100年内让火星进入温暖的气候状态。最有效的技术将是产生超温室气体，如氯氟烃或更好的全氟化合物，这些气体无毒，不会干扰臭氧层的形成，并能抵抗太阳紫外线辐射的破坏。好奇号最近证实了火星岩石中存在氟，所以成分都在那里。
一旦火星变暖，水将开始在火星表面流动，一个类似地球的水循环将形成。能进行光合作用的生物体将能够茁壮成长，它们将把土壤中的硝酸盐和高氯酸盐转化成氮气和氧气。人类将可以不穿宇航服到处行走，尽管他们仍然需要一个氧气面罩。
从那时起，地形形成项目将专注于增加氧气。对于人类来说，自然呼吸需要高于13%的氧气水平和低于1%的二氧化碳水平。在地球上，全球生物圈利用阳光产生生物量和氧气，能量转换效率为0.01%。按照这个速度，在火星上形成类似地球的大气层需要10万年的时间。海洋、沙漠和森林的平均值为0.01%。单位叶片光合作用的内在效率要高得多，约为5%。如果能在整个火星区域实现这一目标，时间尺度将变为几百年。合成生物学也许能够进一步加速这一进程。
A.在科学中，决定因素可能不是技术因素，而是社会和道德因素。例如，如果火星有自己的生命，我们将如何应对？作为第一步，我们需要确定火星生命与地球生命的关系。两者很可能是相同的生命形式，起源于一个世界，并通过陨石传播到另一个世界。这可能不会影响地形形成计划。
如果火星上的生命与地球上的生命无关，并且显然代表着生命的第二次起源，那么情况就更加棘手了。改变火星的动机不是为地球生命创造一个新的栖息地，而是提高火星本土生命的丰富性和多样性。我们现有的着陆器和探测器需要移除或就地消毒，这样任何搭便车的微生物都不会压倒本土生物，比如星际葛根。
据推测，火星生命会感激一个地球化的世界，使地球恢复到它曾经的样子。但这一过程将花费更长的时间，并达到一个不同的终点，而不是形成一个没有生命的世界，因为本土微生物的生命产生氧气的速度可能比地球移植慢，或者根本不产生氧气。无论火星是地球生命的前哨基地还是行星大小的荒野避难所，改变它以容纳丰富多样的全球生物圈将是人类最伟大的创造性成就之一。
克里斯托弗·麦凯是美国宇航局艾姆斯研究中心的资深科学家。麦凯探索了南极洲的冰覆盖湖泊、西伯利亚和加拿大北极的永久冻土以及阿塔卡马、纳米布和撒哈拉沙漠，以研究这些极端环境中的生命。2005年，他是惠更斯号土星卫星土卫六探测器、2008年火星凤凰号着陆器任务和2012年火星科学实验室任务的共同研究员。
这篇文章最初发表在鹦鹉螺宇宙2016年11月。
