沙丘位於遙遠恆星系統的沙漠星球上，科學使人類能夠在這裡生活和呼吸。我們可以使用相同的技術來改造火星嗎？
沙丘是阿拉基斯行星的非正式名稱，這是一個位於 Canopus 恆星系統中的崎嶇沙漠世界，故事的大部分內容都在這裡展開。它的兩個主要居民是一群被稱為弗里曼的堅強的人，以及當地的 Shai-Hulud——一種生活了數千年並且可以長到兩公里多長的巨型沙蟲。
Shai-Hulud 的主要食物是沙子，所以被稱為沙子浮游生物的微小生物。當他們消化這種相當平淡的食物時，他們的新陳代謝會釋放氧氣——鑑於沙子只是二氧化矽（一個矽原子與兩個氧原子結合），這可能並不那麼牽強。這給了 Arrakis 一種人類可以呼吸的氛圍。
在地球上，我們的呼吸大氣要歸功於植物和細菌的光合作用。它們吸收二氧化碳和水，將它們與陽光結合，以糖的形式為自己創造食物，並在此過程中釋放氧氣。
如果沒有 2 到 24 億年前的大氧化事件，人類——以及一般的動物生命——不可能在地球上進化，當時生活在地球早期海洋中的光合作用藍藻向大氣中噴出氧氣。
路易斯安那州立大學的加里金教授說：“這最終形成了一種可以在大約 5.4 億年前支援野生動物 [多細胞生物] 的大氣層，然後是後來的我們。”
金正在研究使用光合作用細菌（也稱為光養菌）將氧氣引入火星大氣的可能性。這種設計外星世界以使其更像我們自己的世界並可能適合人類居住的過程有時被稱為“地球改造”。
2012 年前，美國宇航局的好奇號火星車發現了火星上存在水的直接證據——水是光合作用的關鍵成分。然而，大部分水是冷凍固體的。金的地球改造計劃可行的一種方式是在火星上建造自動化工廠，產生溫室氣體來溫暖地球並將冰融化成可用的液體形式。
“可以想象，火星的溫度可以升高到足以支援光養生物。但這仍然存在挑戰，”金說。
