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　　下面，我們將開啟這份星球備份企圖，看看火星將被若何拓荒扶植的吧~

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　　綜上所述，藍細菌可以作為「火星拓荒者」充實哄騙火星資源從而為火星移民曆程開闢道路，使火星成為人類將來的第二個家園。 曾經讓地球煥産生機的藍細菌，未來能在火星成功開荒嗎？我們等候著您的真知灼見。我國計劃在2020年實行「天問一號」火星探測任務，將一步完成繞、落、巡三步，這將是世界上初次摸索火星即完成軟著陸的義務。

　　人類對火星的了解是一個不休深入的進程。不外，移民火星是一個漫長並且充滿挑戰的進程，從設想變為實際還有很長的一段路要走。

　　地球上與火星近似的荒涼地區也存在著種類豐富的藍細菌。具鞘微鞘藻等藍細菌能在荒涼地域嚴酷（乾旱、強輻射、溫度猛烈變化和高鹽鹼）的情況下生長滋生，通過排泄胞外多糖和施加機械束厄局促力構成生物結皮，用於防沙治沙，增進荒涼地區的生態修復。

近似的策略也可以利用到火星。

　　來源：科學大院

由於火星的大氣層特別很是淡薄，並且氧氣只佔火星大氣的0.13%，火星的氧分壓只相當於地球的1/20000。今朝在各種航天器中首要是經由過程電解水來實現供氧。

　　氧氣對人類生計是必弗成少的，斷氧後人只能存活2到3分鐘。使用火星現有的資本生產氧氣可以斟酌採用物理化學方式處理風化層凍土和水冰獲得液態水再經由過程電解水制氧氣，或經由過程物理化學方式解離二氧化碳獲得氧氣。火星大氣成分為95%的二氧化碳，3%的氮氣，1.6%氬氣，0.13% 氧氣和0.03% 水蒸氣等，常有沙塵爆發生。自20世紀60年月以來，人類向火星發射了跨越40枚空間探測器，進行了詳細的科學探測。

　　今朝的火星根基上是一個寒冷的紅色荒漠。

火星風化層含有豐富的二氧化矽、三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化鎂以及氧化鈣等礦物質。火星輪廓沒有不變的液態水，只有間歇活動的液態鹽水，但風化層中含有豐富的水分；在火星兩極存在大量的水冰，在火星冰蓋之下還發現一個直徑20公里的冰下湖。火星概況溫度-140 ℃到 30℃，平均-60 ℃。火星大氣層極度稀薄，僅相當於地球大氣層的0.7%，加上沒有完全的磁場，火星只能抵抗部門的太陽輻射和宇宙射線。它們的機械性能與聚丙烯類似，可以在相似的前提下加工，PHA的首要優點之一是生物可降解性。

　　藍細菌在營養匱乏的前提下可合成聚羥基丁酸酯（polyhydroxybutyrate， PHB）等聚羥基烷酸酯（Polyhydroxyalkanoates， PHA），作為細胞內的能量和碳源蘊藏物資。在火星上PHA等生物聚合物可被用作3D列印的材料。

PHA被認為是最有前程的生物塑料之一。 雷同的策略也能夠應用到火星。

具鞘微鞘藻等藍細菌能在荒漠地域嚴酷（乾旱、強輻射、溫度猛烈變化和高鹽鹼）的環境下發展繁殖，經由過程分泌胞外多糖和施加機械束厄局促力形成生物結皮，用於防沙治沙，增進荒涼區域的生態修復。

　　地球上與火星近似的荒涼區域也存在著種類豐碩的藍細菌。

　　火星開荒，藍細菌「請戰」

　　藍細菌還可以合成類菌孢素氨基酸（Mycosporine-Like Amino Acids，MAAs）、藻藍卵白等抗輻射、抗氧化的化合物，以及對乙酰氨基酚（acetaminophen）等藥物。作為「跨界小能手」，藍細菌還可用於人類流動產生的有機廢料和廢水的收受接管利用。通過合成生物學等手段對藍細菌進行革新，將有助於它們完成火星開荒者的光榮任務。

　　燃料

　　食物對人類的生存來講也是必不可少的，藍細菌可以在使用火星資本生產食物方面大顯身手。

螺旋藻（Spirulina）、髮菜（髮狀念珠藻，Nostoc flagelliforme）、地木耳（通俗念珠藻，Nostoc commune）和葛仙米（擬球狀念珠藻，Nostoc sphaeroides ）都是傳統的可食用藍細菌。

　　生物系統可以或許有用地行使各種天然資源，然則大大都植物和微生物沒法直接操縱火星現有的資本，從地球運送物質來維持它們的生長代謝將極大地限製本錢效益和可延續性。

藍細菌具有極強的環境順應能力，在包羅極地、鹽湖、荒涼等極端前提下廣泛存在。

據估算藍細菌進獻了地球上氧氣年產量的30% 。藍細菌可以直接用於氧氣、食品，燃料、藥品和材料的生產。藍細菌不但能進行光合作用，還具有固氮和氫代謝等功能，這意味著藍細菌是少數幾種可以進行多途徑轉換太陽能的生物，並可以或許周全介入碳、氫、氧、氮四大元素輪回，在物質循環和能量代謝中扮演著重要的角色。

　　藍細菌別名藍藻，是地球進化過程當中較早呈現的光能自養微生物，在35億年前地球從無氧改變為有氧情況的過程當中闡揚了主要的感化。中島櫥櫃 系統櫃工廠推薦在火星上藍細菌能獲得生長所需的陽光、水和二氧化碳，火星風化層中含有藍細菌發展所需的各種營養元素。

　　食物對人類的保存來講也是必不成少的，藍細菌可以在操縱火星資本生產食物方面大顯身手。

螺旋藻（Spirulina）、髮菜（髮狀念珠藻，Nostoc flagelliforme）、地木耳（普通念珠藻，Nostoc commune）和葛仙米（擬球狀念珠藻，Nostoc sphaeroides ）都是傳統的可食用藍細菌。 由於火星的大氣層非常淡薄，而且氧氣只佔火星大氣的0.13%，火星的氧分壓只相當於地球的1/20000。使用火星現有的資本生產氧氣可以斟酌採用物理化學方式處置風化層凍土和水冰得到液態水再經由過程電解水制氧氣，或者通過物理化學方式解離二氧化碳獲得氧氣。

　　氧氣對人類生存是必不行少的，斷氧後人只能存活2到3分鐘。

今朝在各類航天器中首要是經由過程電解水來實現供氧。

　　若是真的要離開地球，我們能去哪裡呢？

　　其他運用

火星大氣層中有富厚的二氧化碳，二氧化碳分壓為地球的17.6倍。具有固氮能力的念珠藻和魚腥藻在產氫方面有必然的優勢。

　　液態氫可以作為航天推動劑，但考慮到綜合機能，液態甲烷是更具優勢的推進劑。脂肪烴是汽油、柴油和石油等液體燃料的首要成份，而脂肪烴的生物合成在藍細菌中普遍存在。氫氣可以通過電解水得到，藍細菌也能夠產生氫氣，比擬電解水制氫可以顯著下降能耗。氫氣與二氧化碳在高溫、高壓前提下發生Sabatier反映可生成甲烷和水。藍細菌首要經由過程固氮酶和氫化酶產氫。

自20世紀60年月以來，人類向火星發射了跨越40枚空間探測器，進行了具體的科學探測。火星外面沒有不亂的液態水，只有間歇活動的液態鹽水，但風化層中含有豐碩的水份；在火星兩極存在大量的水冰，在火星冰蓋之下還發現一個直徑20公里的冰下湖。火星外面溫度-140 ℃到 30℃，平均-60 ℃。火星風化層含有雄厚的二氧化矽、三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化鎂和氧化鈣等礦物資。火星大氣層特別很是淡薄，僅相當於地球大氣層的0.7%，加上沒有完全的磁場，火星只能抵抗部份的太陽輻射和宇宙射線。

　　今朝的火星根基上是一個嚴寒的紅色荒涼。火星大氣成分為95%的二氧化碳，3%的氮氣，1.6%氬氣，0.13% 氧氣和0.03% 水蒸氣等，常有沙塵爆發生。

　　材料

　　火星移民計劃等候您的介入

　　下面，我們將開啟這份星球備份打算，看看火星將被如何拓荒建設的吧~

　　生物系統可以或許有用地使用各類天然資本，可是大多數植物和微生物沒法直接使用火星現有的資本，從地球輸送物質來保持它們的發展代謝將極大地限製本錢效益和可延續性。

PHA被認為是最有前程的生物塑料之一。在火星上PHA等生物聚合物可被用作3D列印的材料。

　　藍細菌在營養匱乏的條件下可合成聚羥基丁酸酯（polyhydroxybutyrate， PHB）等聚羥基烷酸酯（Polyhydroxyalkanoates， PHA），作為細胞內的能量和碳源蘊藏物質。它們的機械機能與聚丙烯類似，可以在類似的前提下加工，PHA的主要優點之一是生物可降解性。

Elon Musk致力於讓人類成為跨行星物種，讓人類文明在地球以外獲得「備份」。

　　今朝，以SpaceX創始人Elon Musk為代表的有識之士把眼光投向地球的鄰人火星。

火星作為太陽系內除地球以外最適合棲身的行星，天然是移民的重要考慮對象。圖1中展現的就是 Elon Musk構思的火星城市藍圖。

　　其他運用

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　　火星上如今有什麼？

　　食品

　　人類對火星的了解是一個不休深入的進程。

我國規劃在2020年實行「天問一號」火星探測義務，將一步完成繞、落、巡三步，這將是世界上初次探索火星即完成軟著陸的使命。不過，移民火星是一個漫長並且佈滿挑戰的進程，從設想變為實際還有很長的一段路要走。曾讓地球煥發生機的藍細菌，將來能在火星成功拓荒嗎？我們等候著您的真知灼見。

　　螺旋藻營養豐碩，含有卵白質、脂肪酸、維生素、色素和礦物質，卵白質含量可達干重的50-70%，活著界各地都有廣泛培育及用作炊事補充劑。

地木耳富含蛋白質和維生素，耐嚴寒、乾旱，普遍散佈於世界各地，可生長在岩石及砂土上，在地球的南極仍能生計。斟酌到人們的飲食習慣和口味，藍細菌還可以顛末簡單加工后添加到其他食品中。髮菜富含卵白質和鈣、鐵等礦物資，耐嚴寒、乾旱，抗輻射的能力很強，普遍散佈於世界各地的沙漠和貧瘠泥土中。經由遺傳革新的藍細菌還可以合成和排泄蔗糖、葡萄糖和果糖等碳水化合物。

　　大約在46億年前，地球誕生。經過漫長的進化，目前地球上的人類正面對史無前例的危機：資源枯竭、氣候變化、環境污染、生態破損……不但如斯，宇宙射線爆發、小行星撞擊等威逼，足以毀滅地球上大多半生命。

　　藍細菌還可以合成類菌孢素氨基酸（Mycosporine-Like Amino Acids，MAAs）、藻藍卵白等抗輻射、抗氧化的化合物，以及對乙酰氨基酚（acetaminophen）等藥物。經由過程合成生物學等手段對藍細菌進行革新，將有助於它們完成火星拓荒者的名譽使命。作為「跨界小妙手」，藍細菌還可用於人類勾當產生的有機廢料和廢水的收受接管操縱。

　　大約在46億年前，地球誕生。顛末漫長的進化，今朝地球上的人類正面臨史無前例的危機：資本枯竭、氣候轉變、情況污染、生態損壞……不僅如斯，宇宙射線爆發、小行星撞擊等要挾，足以撲滅地球上大多數生命。

除火星自帶buff，輸送什麼去火星性價比最高呢？

　　即便手藝的進步可使人類在將來幾十年內達到火星，斟酌到從地球到火星極其昂貴的輸送費用，確立人類假寓點所需的物質將只有少少部份能從地球輸送，而絕大部份要通過就地取材來解決。

氧氣是光合作用的副產物，許多藍細菌是可食用的，因此產生氧氣所需的資源可同時用於食物的生產。比擬物理化學方式，藍細菌光合放氧裝置能耗更低，也易於搭建。圖3中展示的就是德國斯圖加特大學與德國航空航天中心和空中客車聯合開發的可整合到生命保持系統的光合生物反映器。

　　藍細菌可以操縱太陽能經由過程光合感化光解水生成氧氣，這為經由過程物理化學方式製備氧氣供應了有用彌補和平安備份。據報道採用20升的光合生物反映器就可以滿足一個成年人一天的需氧量。藍細菌光合放氧的效率要遠高於植物，並且在光合反映器中經由過程優化培育溫度、補料速率、細胞濃度和光照強度可以進一步提高藍細菌光合放氧的效率。

　　食物

　　火星上目前有什麼？

　　材料

藍細菌不但能進行光合感化，還具有固氮和氫代謝等功能，這意味著藍細菌是少數幾種可以進行多途徑轉換太陽能的生物，並可以或許周全介入碳、氫、氧、氮四大元素輪回，在物資循環和能量代謝中飾演側重要的腳色。

藍細菌可以直接用於氧氣、食品，燃料、藥品和材料的生產。據估算藍細菌進獻了地球上氧氣年產量的30% 。在火星上藍細菌能取得發展所需的陽光、水和二氧化碳，火星風化層中含有藍細菌發展所需的各類營養元素。

　　藍細菌又名藍藻，是地球進化過程當中較早泛起的光能自養微生物，在35億年前地球從無氧改變為有氧情況的過程當中施展了主要的感化。藍細菌具有極強的情況適應能力，在包孕極地、鹽湖、荒涼等極端前提下普遍存在。 除了火星自帶buff，輸送什麼去火星性價比最高呢？

　　即便手藝的前進可使人類在未來幾十年內到達火星，考慮到從地球到火星極爲昂貴的運送費用，建立人類假寓點所需的物質將只有少少部門能從地球運送，而絕大部分要經由過程就地取材來解決。

　　火星拓荒，藍細菌「請戰」

　　目前，以SpaceX開創人Elon Musk為代表的有識之士把目光投向地球的鄰人火星。火星作為太陽系內除地球以外最合適棲身的行星，天然是移民的重要斟酌對象。Elon Musk致力於讓人類成為跨行星物種，讓人類文明在地球以外獲得「備份」。客廳櫥櫃 系統櫃工廠推薦圖1中展現的就是 Elon Musk構思的火星城市藍圖。

　　如果真的要分開地球，我們能去哪裡呢？

　　綜上所述，藍細菌可以作為「火星開荒者」充實哄騙火星資本從而為火星移民進程開闢道路，使火星成為人類未來的第二個家園。

　　氧氣

比擬物理化學方式，藍細菌光合放氧裝置能耗更低，也易於搭建。

　　藍細菌可以行使太陽能經由過程光合感化光解水生成氧氣，這為經由過程物理化學方法製備氧氣供給了有用增補和安全備份。藍細菌光合放氧的效力要遠高於植物，並且在光合反映器中通過優化培育種植提拔溫度、補料速度、細胞濃度和光照強度可以進一步提高藍細菌光合放氧的效率。氧氣是光合感化的副產物，很多藍細菌是可食用的，是以產生氧氣所需的資本可同時用於食品的生產。據報導採用20升的光合生物回響反映器就能夠滿足一個成年人一天的需氧量。

圖3中展現的就是德國斯圖加特大學與德國航空航天中心和空中客車結合開辟的可整合到生命維持系統的光合生物反映器。

　　氧氣

　　來源：科學大院

　　火星移民打算期待您的介入

髮菜富含卵白質和鈣、鐵等礦物質，耐嚴寒、乾旱，抗輻射的能力很強，普遍散佈於世界各地的戈壁和貧瘠泥土中。

　　螺旋藻營養富厚，含有蛋白質、脂肪酸、維生素、色素和礦物質，卵白質含量可達干重的50-70%，在世界各地都有普遍培養及用作炊事補充劑。地木耳富含蛋白質和維生素，耐嚴寒、乾旱，廣泛散佈於世界各地，可生長在岩石及砂土上，在地球的南極仍能糊口生涯。經過遺傳革新的藍細菌還可以合成和排泄蔗糖、葡萄糖和果糖等碳水化合物。

考慮到人們的飲食習慣和口胃，藍細菌還可以顛末簡單加工后添加到其他食品中。

　　燃料

乾燥過的髮菜與地木耳遇水后復甦，又可以從頭生長。藍細菌還可以使用太陽能和火星上的水分，吸收風化層中的磷、硫、鎂、鐵等各類營養元素，固定火星大氣中的二氧化碳和氮氣，生成可供異養微生物和植物利用的各類底物。髮菜與地木耳顛末充裕乾燥脫水后可在航天器中長時間保留，降低有用載荷的質量和體積。

　　火星距離地球比來時約有5500萬公里，從地球到火星要遨遊飛翔100-300天。髮菜及地木耳都屬於念珠藻，具有固氮能力，可以固定火星大氣層中的氮氣為風化層供給自然氮肥。 脂肪烴是汽油、柴油和煤油等液體燃料的首要成份，而脂肪烴的生物合成在藍細菌中普遍存在。火星大氣層中有豐富的二氧化碳，二氧化碳分壓為地球的17.6倍。藍細菌首要經由過程固氮酶和氫化酶產氫。

　　液態氫可以作為航天推動劑，但斟酌到綜合性能，液態甲烷是更具優勢的推動劑。具有固氮能力的念珠藻和魚腥藻在產氫方面有必然的優勢。氫氣可以經由過程電解水獲得，藍細菌也能夠產生氫氣，比擬電解水制氫可以明顯下降能耗。

氫氣與二氧化碳在高溫、高壓前提下發生Sabatier反映可生成甲烷和水。 乾燥過的髮菜與地木耳遇水后復甦，又可以重新生長。髮菜與地木耳經由充裕乾燥脫水后可在航天器中恒久留存，下降有用載荷的質量和體積。藍細菌還可以行使太陽能和火星上的水分，接收風化層中的磷、硫、鎂、鐵等各類營養元素，固定火星大氣中的二氧化碳和氮氣，生成可供異養微生物和植物操縱的各種底物。

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