气凝胶可能是殖民火星的关键
初级美国腔 6368
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单句重复

Marsisaharshplanet.

火星是一个严酷的星球。

Betweenitslackofabreathableatmosphere,

由于缺乏可呼吸的空气,

noprotectionfromUVrays,

没有紫外线的保护,

andtemperaturesthatcanrangefromapleasant20toahellishminus153degreesCelsius,

温度从令人愉快的20摄氏度到地狱般的零下153摄氏度不等,

Marsain’tthekindofplacetoraiseyourkids.

火星不是养孩子的地方。

Sciencefictionthinkswecansolvetheseproblemswithterraforming;

科幻小说认为我们可以通过改造地球来解决这些问题;

youknow,radicallyengineeringtheplanet’sclimatetomakeitlivable,

你知道,从根本上改造地球的气候使其适宜居住,

eventhoughwecan’tcontroltheclimateoftheperfectlyliveableplanetwe’reonrightnow.

即使我们无法控制我们现在所处的地球的气候。

No,alifeonMarswillprobablyhavetobelivedindoors,

不,火星上的生命可能只能在室内生活,

butwemayhavejustthewonder-materialtomakethatpossible.

但我们可能只有神奇的材料使这成为可能。

Thematerialinquestionissilicaaerogel,alsoknownasfrozensmoke.

问题的材料是二氧化硅气凝胶,也被称为冻结烟雾。

Atthenanoscale,aerogelhasasponge-likestructuremadeofsilicaoxide.

在纳米尺度上,气凝胶具有由二氧化硅氧化物构成的海绵状结构。

Silicaisthesamematerialusuallyfoundinglass,solikeglassaerogelistranslucent.

二氧化硅是一种通常在玻璃中发现的材料,所以像玻璃气凝胶是半透明的。

Butitsporousstructuremeansit’s1000timeslessdensethanglass.

但它的多孔结构意味着它的密度是玻璃的1000倍。

Fillinginthosenanoscopicporesisjustair,

填充这些纳米孔的只是空气,

anditcanmakeupasmuchas99.8%ofthematerial,makingitthelightestsolidintheworld.

它可以构成99.8%的材料,使其成为世界上最轻的固体。

AllthesepropertiesgotscientiststhinkingthatitmaymakeanidealmaterialforagreenhouseonMars.

所有这些特性使科学家们认为它可能成为火星温室的理想材料。

Theygottheideafromaprocessthat’soccurringtherenaturallyalready,

他们的想法来自一个已经自然发生的过程,

calledtheSolid-StateGreenhouseEffect.

叫做固态温室效应。

Marshasicecapsmadeoffrozencarbondioxide,orwhatyoumightknowbetterasdryice.

火星的冰帽是由冰冻的二氧化碳构成的,或者你更熟悉的干冰

ThesolidCO2trapsheatinthesoilunderneathit,andinthespring,thiswarmingturnstheCO2togas.

固体二氧化碳把热量困在土壤下面,到了春天,这种变暖把二氧化碳变成了气体。

Itspoutsoutofthesurfacelikeageyser,sprayingregolithupwithit

它像间歇泉一样从地表喷涌而出,喷出风化层

andleavingdarkpatcheswecanseefromspace.

在太空中留下我们可以看到的黑色斑块。

Soresearchersaskedthemselvesiftherewasamaterialthatcouldproduceasimilareffect,

所以研究人员问自己是否有一种物质可以产生类似的效果,

andtheylandedonsilicaaerogel.

,他们降落在硅胶上。

Becauseit’stranslucent,lightcanstillpassthroughit,allowingforphotosynthesisunderneath.

因为它是半透明的,光仍然可以通过它,允许下面的光合作用。

Butbecauseofwhatitsmadeofandhowitsstructured,itmakesanincredibleinsulator.

但由于它的成分和结构,它是一种令人难以置信的绝缘体

It’s39timesmoreeffectivethanfiberglass—

它的效率是玻璃纤维的39倍

infact,aerogelhasalreadybeenusedforthispurposeonMars.

事实上,气凝胶已经在火星上用于这一目的。

It’shelpedkeepcomponentswarmoneveryroverwe’vesenttotheredplanet.

它帮助我们送到这颗红色星球的每一个漫游者保持部件的温度

Betterstill,thematerialalsoturnsawayUVraysthatcausesunburnsanddamageDNA.

更好的是,这种材料还能阻挡紫外线,而紫外线会导致晒伤和DNA损伤

Sofaronpaper,aerogelsoundslikeakeypieceofapermanentMartiansettlement.

到目前为止,在纸面上,气凝胶听起来像是火星永久定居地的关键部分。

Ofcoursewedon’tshootthingsofftootherplanetsjustbecauseitsoundsniceonpaper,

当然,我们不会仅仅因为在纸上听起来不错就把东西发射到其他星球上,

we'renotElonMusk,

我们不是埃隆·马斯克

sothescientistsdecidedtosetupanexperimentasaproofofconcept.

所以科学家们决定做一个实验来证明这个概念。

TheyshinedalighttunedtomimicthesunlightonMars

他们在一个聚苯乙烯盒子里放了

ata2.5centimeterthicksheetofaerogelinapolystyrenebox,

2.5厘米厚的气凝胶片,用调光模拟火星上的阳光,

andfounditincreasedtemperaturesasmuchas50kelvin.

结果发现它能使温度升高50开尔文。

Theyspeculatethatiftheycoulddevelopaerogelthatwaslesssmokyandletmorelightthrough,

他们推测,如果能研制出烟雾更少、透光更强的气凝胶,

theycouldgetthatnumberintothehundreds.

他们可以把这个数变成百位。

Morewarmingmeanstheaerogelcanbeplacedathigherlatitudes,

温度升高意味着气凝胶可以放置在高纬度地区,

wherethere’smorefrozengroundwatertomelt,

那里有更多的冰冻地下水可以融化,

buteventhewarmingfromcurrentmaterialscouldbeusedtogrowplants.

但即使是来自现有材料的升温也可以用来种植植物。

WecouldmakegreenhousesoutofittogrowfoodonMars,

我们可以用它建造温室,在火星上种植食物。

orsimplyplaceitinthesoiltoencouragealgalgrowth.

或者干脆把它放在土壤里,鼓励藻类生长

Butaswell-suitedasaerogelisforthetask,it’snotperfect.

尽管气凝胶非常适合这项任务,但它并不完美。

Rememberhowit’smadefromthesamestuffasglass?

还记得它和玻璃是用同样的材料制成的吗?

Well,thatalsomakesitextremelystiffandbrittle.

这也使得它变得非常坚硬和脆弱。

Eitherwe’dhavetocombineitwithothermaterialslikeplastic,

要么我们必须把它和其他材料结合起来,比如塑料,

orwe’dhavetoinstituteanextremelystrict“nogolfing”policyonMars.

否则我们将不得不在火星上实行极其严格的“禁止打高尔夫球”政策。

Sorry,AlanShepard.

对不起,艾伦·谢泼德。

So,thescientistsaregoingtokeepexperimenting.

所以,科学家们将继续实验。

ThenextstepistotakeittothemostMars-likeenvironmentsonEarth,

下一步是把它带到地球上最像火星的环境中,

likeSouthAmerica’sAtacamaDesertorAntarctica,

比如南美洲的阿塔卡马沙漠或南极洲

toseeifaerogelreallycanmakethesekindsofharshenvironmentsmorehospitable.

看看气凝胶是否真的能让这些恶劣的环境变得更适合人类居住。

Ifitpassesmusterthere,

如果它通过了那里的审核,

maybeonedaysmallbitsofMarscouldbethekindofplacetoraiseyourkids,afterall.

也许有一天火星上的一小块地方会成为养育孩子的地方

Justdon’tplaybaseballlittleTimmyorahomerunmightdoomusall.

别打棒球,小蒂米或者全垒打可能会毁了我们所有人。

Thanksforwatching!

谢谢收看!

IfyouwanttolearnmoreaboutlivingonMars,

如果你想了解更多关于火星生活的知识,

checkoutthisFocalPointepisodeonhowengineersarebuilding3Dprintedhabitatsfortheredplanet.

请点击这期焦点栏目,了解工程师们是如何为这颗红色星球建造3D打印的栖息地的。

WouldyouliveinagreenhouseonMarsevenifitmeantyoucouldneverreturntoEarth?

你会住在火星上的温室里吗,即使这意味着你再也回不了地球了?

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气凝胶可能是殖民火星的关键(Aerogel Could Be the Key to Colonizing Mars, Here's How)

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Aerogel Could Be the Key to Colonizing Mars, Here's How 气凝胶可能是殖民火星的关键

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