长坡岭国家森林公园好玩的？可以烧烤

为了早日得到答案，2020年，美国宇航局将发射毅力号火星探测车，如果成功着陆火星，这将是火星地表上第四辆美国探测车。

探测车是人类探索火星的先锋，但是光靠它们是不够的，以目前正探索火星的美国好奇号为例，它一天只能行驶20米，光靠这几辆车，何时才能走遍火星呢？对此，美国宇航局的科学家们有了新的办法。

纳米纸飞机诞生在自然界中，每到了用餐时间，一群群蚂蚁、一只只蜜蜂就会倾巢而出，四处找寻食物，找到以后就开心地召唤同伴们共同分享。

受到启发的宇航局科学家也准备在火星上放出一批机器人蜂群，让它们帮助火星车大本营探索火星。

想法虽好，不过实施起来不太容易，因为火星车本身容量不大，很难装载大量机器人，而如果机器人做得太小，就不能搭载大型能源飞得更远，这是一个两难的问题。

直到纳米纸飞机的出现才解决了这个问题。

我们每个人小时候一定都玩过纸飞机，这是一种依靠风力向前飞行的玩具，不需要其他能源就能飞得很远。

如果纸飞机能成为探索火星的主力军，将能解决上述的问题，因为它很轻，而且也不需要额外的能源。

当然普通的纸飞机不行，毕竟它材质很软，也很难飞远，美国宾夕法尼亚大学的物理学家伊戈尔·巴加丁所带领的团队制造的纳米纸飞机也许能担此重任。

纳米纸飞机是用一种叫做纳米纸板的材料制造的。

纳米纸板的主材料是氧化铝薄膜，一张薄膜的厚度仅有几十纳米，几百上千张薄膜堆叠成一张厚度为几十微米的中空板，就成了纳米纸板。

纳米纸板在堆叠过程中有意留出了一个个类似于瓦楞纸板的孔洞夹层结构，这有利于增强它的强度和硬度。

根据测算，纳米纸板的硬度是相同质量的实心纸板的一万倍。

纳米纸板有着重量轻、弹性大等优势，一块1平方厘米的纸板，重量不到1毫克。

尽管纸板非常轻，但是承重能力并不弱，因为它具有强大的弹性，即使纸板弯曲超过90仍然可以恢复原状，这样它在执行火星探索任务时就可以搭载一些摄像头、探测仪等小型设备。

纳米纸飞机还能比普通纸飞机飞得更远，因为它不止能靠火星上的风力飞行，还有第二股风给它助力。

当太阳光照射在纳米纸板上时，因为照射角度的不同，纸板不会均匀地受到光照，而纳米纸板是一种优良的绝热体，热量在纸板身上传递速度很慢，因此受到光照不同的纸板各处的表面温度也会产生差异。

根据热力学定律，温度越高分子运动越快，反之则速度变慢，分子运动速度不同就会产生一股流动的风，这样纳米纸飞机就获得了新的前进动力。

放飞纳米纸飞机火星的重力只有地球的38%，这种环境给纳米纸飞机带来了极大的好处，使它们能够携带超过自身10倍重量的探测器。

不过由于纳米纸飞机只有1/3毫克重，能携带的探测器最多也只有几毫克重。

研究团队目前已在纳米纸飞机上安装了一个自备光源的摄像头，以便完成最基本的拍摄任务。

在此基础上，研究团队还在研制小型的探测水和甲烷的化学传感器，这些设备能够让科学家快速找到火星生命或潜在的人类宜居地。

纳米纸飞机还有一个问题需要解决，那就是如何召回它。

对此，巴加丁准备在纳米纸飞机上安装一个激光接收器，通过激光来控制纳米纸飞机的受热区域，这样就能通过控制第二股风来调整纸飞机的运动速度和方向。

在实验室进行的实验中，巴加丁已经能通过改变纸飞机的受热区域来控制它的起落了。

如此好用的火星纸飞机，未来也许会随毅力号火星车一同前往火星，成为火星向导，飞在毅力号前方，先行收集道路信息，指引火星车更顺畅地行驶。

纸飞机也可能成为火星原住民，在广阔的火星四处飞行，记录研究火星的大气和地质特征，帮助我们寻找最适宜的栖息地。

这将意味着，这颗寒冷、干燥、几乎没有空气的火星必须被改造成人类的可居住之地，这一过程比到达火星要困难得多——火星白天的温度基本上都在0℃以下，夜晚的温度甚至低到了-80℃；火星也几乎没有大气层，大气压也仅为地球的0.75%，因此火星的地面忍受着来自太空的辐射。

鉴于改造整个火星的难度，来自哈佛大学和美国宇航局的研究人员提出，改造火星的一部分区域（小区域的气压问题好解决），使得那部分区域适宜人居住即可。

研究人员受到了火星极地冰盖上发生的一种现象的启发——火星冰层由水和二氧化碳构成，阳光能够轻松穿透这些冰层，并在冰层下聚集热量，使得冰层下的温度升高——这也是一种温室效应。

这个现象提示我们：能够造成温室效应的不一定只能是气体，固体其实也可以——这就是固态温室效应。

研究人员打算利用固态温室效应在火星上创造适宜居住的环境，这就需要去寻找一种可以最大限度地降低热导率（热量在固体传递时的损耗）并能尽可能多地传输光的材料。

研究人员想到了硅气凝胶，硅气凝胶是一种多孔材料，它能允许光线通过，而且它的热导率也非常低。

通过建模和实验，研究人员发现一层厚度只有2～3厘米的硅气凝胶就足以造成温室效应，将温度升高到水的熔点以上，同时能够阻挡有害的紫外线辐射。

所以，把硅气凝胶放置在火星地面上，是可以将火星地面加热的。

硅气凝胶可以用来建造房子、温室，甚至于一个大的自给自足的生物圈。

硅气凝胶覆盖的区域越大，它造成的固态温室效应的效率会更高，因为从区域侧面散发的热量比例会更小，能够极大地减少热量损耗。

硅气凝胶在火星上能够发挥作用的区域非常大——由于阳光充足，它几乎可以在火星北纬45度到南纬45度之间的任何地方发挥作用。

不过，在有水和风的地区使用效果最好，因为水和风能够吹掉硅气凝胶上面的灰尘，避免阳光被遮挡。

与改造整个火星的生态环境不同的是，使用硅气凝胶的火星改造是可伸缩和可逆的，即我们可以根据需要，改造火星的任何地方、任意面积的部分区域，而且我们也可以随时撤销这些改造，还原火星原本的面貌。

这其实也避免了一个潜在的伦理问题——目前我们尚未确定火星完全没有生命，我们可以在局部的改造中进一步寻找火星上存在生命的证据。

在完全确认火星不存在生命之前，保留可以完全还原火星面貌的能力，这是尊重火星生命生存的一种方式。

科研人员的下一步动作就是测试硅气凝胶的可行性——他们将其部署在地球上干燥、寒冷如南极洲或智利等地区，看看固态温室效应是否能良好地产生。

如果在地球上测试的结果良好，就可以考虑在首艘飞往火星的宇宙飞船上面搭载硅气凝胶或者是生产硅气凝胶的机器（前提是火星上也有可以生产出硅气凝胶的原材料），并尽快在火星上完成一次实地实验。