火星是太陽系與地球環境條件最相似的行星，也讓殖民火星成為文學電影的熱門題材，哈佛大學團隊15日在《自然天文學》期刊發表的最新研究指出，只要在火星表面鋪上薄薄一層的隔熱材料「矽氣凝膠」（silica aerogel），就能模擬地球大氣層的溫室效應，提升火星地表溫度，同時阻隔有害的紫外線輻射。科學家更指出，在矽氣凝膠的幫助下，人類有望在火星部分地區種植作物，為移民火星計畫踏出第一步。
火星地球化最新法寶：氣凝膠
由於火星大氣層相對較稀薄，表面平均氣壓只有地球的0.6%，無法留住輻射熱量，地表均溫只有攝氏零下52度；此外，火星上也缺乏人類生存所需的足夠氧氣和液態水。學者多年來陸續提出各種火星「地球化」（terraforming）的方案，但都因成本考量及技術限制而不了了之，去年的一項研究更指出，即使把火星蘊含的冰層全數蒸發，也只能將氣壓提升至地球的7%。
Scientists work out way to make Mars surface fit for farming https://t.co/Kf2Fh9OgAq
— The Guardian (@guardian) 2019年7月15日
改造整個火星的環境看似遙不可及，於是哈佛大學環境工程學系助理教授華茲華斯（Robin Wordsworth）與研究團隊決定另闢蹊徑，先讓部分地區的環境更加適宜人居。他們發想出的秘密武器是氣凝膠—這種物質是世界上最輕的固體，既透明又絕緣，具有有非常強大的隔熱功能，同時仍具透光效果。
團隊在實驗室內模擬火星環境，發現只需在表面鋪設2至3公分厚的氣凝膠，就可以在氣凝膠下方留住足夠熱量，讓火星中緯度地區的溫度升至與地球環境相似，升高的溫度能融化地底冰層、形成液態水，但穿透的陽光仍足以讓植物行光合作用。
華茲華斯說，雖然鋪設氣凝膠不能解決所有問題，但這個方法未來也許可讓太空人在火星乾燥、貧瘠的土地上建立「火星綠洲」，讓植物在此生長。若直接將氣凝膠鋪設在地表，可以在融化的冰層種植藻類與水生植物，如果把氣凝膠離地懸掛，就能夠在地表種植陸生植物。
可讓火星終年擁有液態水
「與過往的構想不同，採用氣凝膠是我們可以運用現有材料與技術，進行開發及測試的方法。」華茲華斯指出，氣凝膠不需要額外的能源，即可持續維持地表溫度：「只要鋪設範圍夠大，你不需要任何其他技術，就能讓火星永久擁有液態水」，鋪設氣凝膠的範圍可以從小面積開始，逐步擴大、延展，比起全面改變火星大氣組成也更為可行。
在實驗室模擬成功後，研究團隊未來希望在智利的亞他加馬沙漠（Atacama Desert）及南極麥克默多乾谷（McMurdo Dry Valleys）等地理環境極端之處，進行進一步的實驗，「若我們想要利用現今的科技，在其他星球打造永續的棲息地，這個方法可能可以派上用場。」
