第三階段，二氧化碳、氮和水在火星表面生成，溫度也上升到適合人類生存的標準。這時，火星上的五萬居民將會看到火星的紅色天空變向深藍，帶來雨水的白雲升上天空，水流開始在火星上那些乾涸的河道里蜿蜒，植物也將在這個星球的表面開始生長。植物用二氧化碳製造出大量的氧，從而改變火星的大氣構成。如果生物制氧太慢，有科學家還主張把碳酸岩和氧化鐵礦床加熱，使其向火星大氣層釋放出幾百萬噸的氧氣。

原來是生物圈內生產區中用於糧食生產的2000立方米沃土導致了這種情況的出現。沃土中富含的大量有機質，使其成了微生物的樂園，超量繁殖的微生物消耗了大量的氧氣。

不管從理論還是實踐上說，真正重要而且困難重重的肯定是第一階段。科幻作家對這第一步也做出了自己不乏科學根據的想象。弗雷德里克·波爾有一部名為《人變火星人》的長篇小說，故事中首批地球人登臨火星時也是住在密封的環境里，但其中一個人在地球上的時候，就已經用電子、生物與機械技術從裡到外徹底地改造過了。因此，他已經是一個無須任何適應過程，就能在地球與火星兩種環境里行動自如的新人類。科幻作家為科學家提供了一種新穎而合理的思想。

最後，該項目的負責人不得不向圈內注入氧氣，這已經與最初的設想大相徑庭了。據說，這一項目的主持者中，有許多人都是移民火星的狂熱派，所以這些麻煩都未向外界透露。實驗仍然在困難地繼續，但問題卻不斷發生，移入生物圈中的25種脊椎動物只有6種生存了下來，大多數昆蟲都滅絕了，包括許多像蜜蜂一樣傳播花粉的昆蟲，這意味著許多植物也將無法結出種子。與此同時，一些生物卻瘋狂地繁殖：https://read.99csw.com牽牛花瘋長，四處布滿蟑螂，形成了一場生態災難。

關於火星上水的來源，除了其兩極儲存的冰之外，阿西莫夫在其發表於20世紀50年代的小說《火星之路》里指出，土星有顆體積達1.4億立方千米的衛星全部是水。如果把這個超大冰塊運送到火星上，除了能滿足所有灌溉的需要外，還能迅速改變火星的大氣環境。有人想到用一枚巨大的火箭將其推進到火星，如果這在未來的技術條件下具有某種可能性的話，如何使其安全降落而不致造成毀滅性的災難又成了另外一個問題。

設計者們最初的設想是，圈內的居民和3800多種動植物（可能遠比最初的火星殖民地物種要豐富），能夠在這個封閉的系統中靠循環方式利用其中的空氣、水分與多種養分維持一種自足的生存。如果這個項目取得成功，可以為人類早期在外星球的生活提供一個可資借鑒的樣板。可惜的是，這個並沒有像火星一樣的乾旱與塵暴，也沒有面臨低重力環境等困難的自足世界，還有功能強大的外在設備幫助其維持穩定的濕度與溫度的項目最後還是走向了失敗。

第二階段，更多人到達火星，採用一種或多種方法使火星溫度上升。方法之一，是用火星軌道上的太陽反射鏡，將太陽熱能更多地反射到火星表面，並以此融化火星上的冰。還有一種方法是建立核能驅動的化學工廠，工廠製造並向火星釋放溫室效應氣體。如果一切順利，能夠過濾掉對生物形成致命殺傷的紫外線的臭氧https://read.99csw.com層將會生成。這一階段，火星上的居住人口可能達到一萬之眾。當然，他們都還住在密封建築里生活和生產。

1986年11月，一個名「生物圈2號」的模擬生態系統工程在美國乾燥的沙漠中破土動工。這是一座佔地超過1.2萬平方米，用玻璃與鋼材構成的可以與外界完全隔絕的全封閉建築物。除了一個可供八個人生活與進行自足式農業生活的2000平方米的生活區，設計者還在其中設計了5個荒野區：帶小山峰的熱帶雨林區、水下有珊瑚礁的海洋區、加利福尼亞式的沙漠區、熱帶草原區，以及一個佛羅里達式的沼澤區。

1993年2月，生物圈工程科學顧問委員會成員全體辭職，並承認科研工作沒有取得絲毫進展。1994年4月，第一批居民中有兩位破牆而出，因為擔心惡劣的生態環境危及生命安全。

圈內居民還發現，在沒有毀滅性自然災害的前提下，如此肥沃的土地上種出的糧食卻不夠維持生計。僅僅因為光線不足和病蟲害，糧食不能達到預期的產量。

卡羅琳·享森是一位天文學家的女兒，丈夫是一名工程師，除此之外，她還是一位資深的科幻小說迷，她常常對人說：「我確確實實想到太空去，我想在那裡生活並種植糧食。我想成為一個不朽的先驅。」她還說：「我們擔心如果在這個星球上待的時間太長，事情會變得非常非常令人厭煩。」

泰坦星遠離地球，距離達12.2億千米，其表面溫度為-178℃，使人很難看到生命存在的可能。而旅行者號探測器發回的光譜分析卻又表明read.99csw.com，在太陽系唯有泰坦星像地球一樣，大氣層中含有大量的氮分子，同時，還存在著大量的甲烷。這不禁使人想起數十億年前地球也差不多是同樣的大氣環境。這樣的大氣環境可能導致強烈的溫室效應，這種效應則有可能使泰坦星表面溫度劇增，形成一個類似地球誕生生命前的環境。到那時候，如果再讓科幻迷卡羅琳來進行太空移民選擇，她肯定就會選擇做泰坦星的第一代新太空人類。

而早在1997年，卡西尼號探測器就已經上路，向著土星及其衛星泰坦星進發。2004年，探測器將降落到泰坦星的大氣層，並繪製星球表面的地圖。

卡羅琳讀過的第一本小說就是羅伯特·海因萊因的《太空農夫》。

而且，人類對火星上可能存在生命的希望雖然數度被科學結論否定，卻又被太空探險中的一些不確定的發現重新激發。比如，通過最近的火星探測飛行，又一次證明火星可能真有水的存在。只不過，這些水不是在最初人類以為的火星運河中流淌，而是以固態即冰的形式儲存在紅色星球的極地之上。於是，美妙的想象再次復甦：火星曾經是一個鳥語花香的世界嗎？從現階段人類的認知水平而言，這是一個無法做出結論的問題。但是，人類去火星將減輕許多負載，比如水或者製造水的設備與能源。剩下來的問題似乎就是，在用光以固態儲存於火星上的水之前，人類能夠在火星上建立起一個類似於地球的生態系統嗎？

無論如何，木衛二這種現象已經喚起了人們的極大興趣。已經有人在計劃著向木衛二發射一read.99csw.com個可以穿透冰蓋的探測用的小型潛水艇。

在今天，吸引了更多科學家目光的卻是木衛二。1997年，由伽利略探測器從距木衛二僅600千米處拍到的圖片，使這顆直徑僅為3138千米的年輕星球，成為繼火星之後，又一個生物天文學聖地。通過對這些令人稱奇的圖片所做的地質分析，天文學家們推斷，木衛二與地球一樣富含液態水，只是這些水都被封蓋在冰層下面。水是形成氨基酸，進而形成化學鏈的必要組成部分，化學鏈又引起脫氧核糖核酸與活性細胞的形成。

於是，我們很容易地又回到了前面比較考驗人類耐心的階段論上。即使如此，考慮到生物圈脆弱的特性，火星上人工的生物圈的穩定性也是令人擔憂的。因為在此之前，在地球上，一個小範圍模擬地球生態系統的實驗工程已宣告失敗。

此文開頭的卡羅琳·亨森寫了一首歌，正能代表大多數人對人類未來的信心，這首歌就叫《奔向群星》：

這本書講的就是太空移民的故事。故事里，男孩比爾和他的家人一起為了逃避地球上過密的人口和飢荒來到了木衛三上。小說中，因為有了可把冰變成能源和空氣的「質能轉換器」，木衛三已經有了人造大氣層，所以使這一家人的冒險成為可能。海因萊因寫道：「材料已經有了，就是冰，再有足夠的能源，就能把水分子變成氫和氧。當然氫是向上走的，氧則停留在表層供人們呼吸。」

第四階段的到來會遲緩一些，但這一階段一旦到來，火星上的氣溫和氧氣含量就會達到與地球相同的水平，更多的植物走向這個星球的每一角落，一些小型的海洋也開始生成。移民數量會以更快的速度增長。這時，火星上的人將開始謀划著向另一顆九九藏書星球進發了。

當然，也有人認為照片上木衛二的地表特徵並不是由於存在著固態水與液態水而形成的地理現象。比如俄羅斯宇宙物理學家鮑利斯·羅季奧諾夫就有自己大胆的推測。他認為星球光滑表面上那些美麗的紋路是輸油管和高速公路形成的網路，所以，他認為，在木衛二上有一種高度的文明，以至於在木衛二上建造起了龐大的地下城市。即使木衛二沒有可以供人呼吸的大氣，也沒有防護太陽和木星輻射的磁場。

第一階段，第一批地球人到達火星。他們將生活在透明的密封的圓形建築內，只有穿上宇航服才能出外探險。他們將在不太大的範圍內進行種植試驗，分解火星大氣層，探測火星地質狀況。

1991年9月，八名科學家作為這個人工世界的首批居民進入封閉系統，執行為期兩年的科學使命。很快，計算機就顯示生物圈內大氣層中的氧氣含量正在下降，一年多后，氧氣含量從21%下降到14%，這就和生活在大山頂上差不多了，稀薄的空氣使其中的居民在工作時感到力不從心。

太空環境科學家甚至制定出了一個頗為詳盡的綠化火星時間表，並將這一計劃分為幾個階段來逐步實現。

但是，所有夢想著向太空移民的人，不管是科學家還是科幻作家，沒有人想過要靜待我們相鄰的行星及它們的衛星上發生自然演變，直到可以讓我們搭起通向宇宙深處的最初的跳板。在可以預見到的將來，人類可能始終把火星當成宇宙殖民的首選目標。在下一世紀最初的十年，我們就可能看到人類完成從地球到火星的最初旅程。

但更多的人相信，這隻是告訴人們，人類到外星安家，會面臨比預想更多的困難，也許還有沒有預想到的困難。但並不能因此說，人類要永遠在被地球大氣層滋養的同時，也被牢牢地封閉。