如果要将火星变成像地球一样，能让人类自由地生存、繁衍，火星需要经历哪些改造呢？
火星地球化过程的想象画
火星的平均温度在-60℃，历史最高温度仅为35℃，这导致火星表面没有液态水的存在，而人类也不能在如此低的温度下生存。因而第一批到达火星的移民会先将火星表面的温度提高。
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他们穿着防护服，利用先进的机器人挖掘火星岩石中的元素，但他们的主要目标是氟(fú)元素，因为全氟化合物是一种超级温室气体，能产生比二氧化碳强数千倍的温室效应。如果火星表面充满这种化学物质，当太阳照射时，仅需4小时，火星能捕获的热量就比地球上所有核武器爆炸产生的热量还要多。人们还在火星两极设置了巨大的聚光镜，以此来收集太阳光。
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火星大气十分稀薄，主要由96%的二氧化碳、少量的氧气和微量的水汽组成。在热量使火星表面温度升高的同时，火星冰盖中的二氧化碳和水也开始解冻，这让大气中的二氧化碳变得更多，而二氧化碳的温室效应能使火星温度升高得更快。高温使水冰融化并汇聚形成了溪流和湖泊，暴风雪和雨水降临在火星平原，火星表面的水汽开始增多。
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火星在40亿年前失去了它的保护层——磁场。没有磁场的保护，周期性的太阳风会对火星表面的生命造成伤害。因此，人类在火星周围发射了许多太空设备，为火星建立一个人造磁场，以抵挡太阳风的袭击。
在以上两个阶段，人类必须全副武装才能外出。
到了这时，火星上的温度和压力都已经变得适合人类生存，但空气中的二氧化碳还是过高，定居者虽然不需要再穿上笨重的防护服，但还是要戴上氧气面罩才能到户外活动。
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如何制造氧气呢？火星表面土壤中的矿物质成分主要是氧化铁——铁锈，植物并不容易在火星上存活下来。不过，在几十亿年前，把地球从缺氧星球改造成有氧星球的是蓝藻，于是人类也在火星上引进蓝藻，同时改良土壤，使植物能在火星上生存下来。
艺术家地球化前后火星对照图
为了使火星上的生物物种丰富起来，人类在火星上建造了许多大型生物试验站，并从地球上引进一些生物。经过10万年，通过植物的光合作用，火星大气中的氧气日益充沛，而人类在户外活动时也不再需要佩戴氧气面罩了。
