Фокус на терраформирующих планетах (Марс, Венера …)
15 августа 2019 года Элон Маск написал в Твиттере странную идею: атомизировать планету Марс не как военный акт, а как попытку терраформирования. По словам лидера SpaceX, взрыв ядерных бомб над полярными ледяными шапками Марса приведет к выбросу в атмосферу большого количества углекислого газа и водяного пара — двух парниковых газов. Тогда планета Марс нагреется и станет более гостеприимной для потенциальных марсианских поселенцев. Такое утверждение может удивить, волновать или рассмешить людей.
Терраформинг является постоянной темой в научных исследованиях и научной фантастике
Хотя ни один проект такого типа в настоящее время серьезно не изучен, терраформирование некоторых тел Солнечной системы уже было предметом многочисленных исследований. Это также один из любимых предметов научной фантастики. Возможно ли вернуть океаны на Венеру? Дышать на свежем воздухе на планете Марс или на Луне? К сожалению, мы испытываем это на земле, человеческий вид вполне способен изменить климат планеты. На данный момент это явление, которое не контролируется и не приносит никакой пользы обитателям Земли.
В связи с отсутствием возможности сдерживать производство парниковых газов некоторые надеются установить искусственные контрмеры, такие как удобрение океана и массивные лесные насаждения, для улавливания CO2 или создания гигантских космических зонтов. , Эта дисциплина называется геоинженерия. Каким бы абсурдным это ни казалось, оно более или менее терраформирует Землю.
Используя терраформирование, человечество надеется освоить параметры, которые оно даже не контролирует на Земле
Люди и большинство видов, найденных на нашей планете, могут выжить только в очень специфических условиях. Температура, давление, состав атмосферы или даже симбиоз между различными видами составляют хрупкое равновесие. Малейшее изменение любого из этих параметров на несколько процентов может привести к массовому вымиранию.
Ставка терраформирования состоит в том, что человеческий вид может управлять этими параметрами и приводить их в приемлемый диапазон на других планетах. Конечно, сегодня это совершенно призрачная перспектива. Мы все еще не в состоянии понять точное функционирование Земли, поэтому мы не готовы ее контролировать. Однако мы можем представить, как определенные процессы могут помочь цивилизации, которая действительно хотела бы решить эту задачу, например, на планете Марс.
Как терраформировать планету Марс
Когда мы говорим о терраформировании, на самом деле это целый ряд результатов, которые можно предусмотреть с помощью более или менее важных средств для внедрения. Например, если бы мы хотели сделать планету Марс идеальным двойником Земли, задача была бы непростой.
Планета Марс примерно в десять раз менее массивна, чем Земля, поэтому нам пришлось бы вернуть эквивалент нескольких небольших планет, организовать столкновения и подождать несколько миллионов лет, пока она остынет. Мы бы тогда достигли первой стадии терраформирования. При таком уровне техники и таких затратах энергии даже межзвездные путешествия кажутся более надежной альтернативой поиску второго дома.
Чтобы достичь более приемлемого решения, мы можем начать с уступок. Предположим вместо этого, что планета Марс сохраняет свою текущую массу. Планета имеет поверхностную гравитацию чуть более трети земной силы. Это предполагает время адаптации, но, вероятно, не является фундаментальным препятствием для жизни на планете Марс. Можно предположить, что успешное терраформирование планеты Марс состояло бы в превращении ее в планету, где можно дышать на открытом воздухе. Опять же, проблема кажется огромной. Есть три основных проекта, которые необходимо реализовать: повысить атмосферное давление, изменить его состав, чтобы сделать его воздухопроницаемым, и довести температуру до приемлемого уровня.
Даже если бы это было успешно, было бы так же трудно поддерживать эти условия в течение долгого времени. Действительно, планета Марс испытывает трудности с сохранением своих атмосферных слоев перед лицом работы по подрыву солнечных ветров, главным образом из-за ее низкой гравитации и отсутствия магнитных полей. Чтобы сделать такой проект устойчивым, мы также должны найти способ противостоять солнечным ветрам. Если мы попытаемся представить марсианский терраформинг, возможно, именно этим мы должны начать.
Защитите планету Марс от солнечных ветров благодаря магниту в космосе
В 2017 году Джим Грин, директор Отделения планетарных наук НАСА, сделал предложение. Поместив очень мощный электромагнит в точку Лагранжа L1 системы Солнце-Марс, можно охватить всю планету Марс в ее магнитосфере.
Это устройство будет действовать как своего рода щит от солнечных ветров. Чтобы достичь этого результата, необходимо создать очень сильное магнитное поле. Таким образом, мы все еще явно склоняемся на сторону научной фантастики, но эта человеческая модификация может позволить планете Марс создать немного более плотную атмосферу. Поверхностные температуры увеличатся на несколько градусов, что уже является маленькой победой.
Дышите под открытым небом, создайте круговорот воды… возможно ли это на планете Марс ?
Тем не менее, мы должны пойти гораздо дальше, чтобы достичь цели дышащего воздуха Мы можем попытаться продолжать повышать атмосферное давление и температуры с помощью нескольких процессов, таких как таяние полярных шапок с использованием орбитальных зеркал или ядерных бомб, импорт парниковых газов на миллионы тонн или путем искусственного сокращения Альбедо планеты Марс. Нет недостатка в идеях, но все они требуют средств, выходящих далеко за рамки человеческих возможностей, и результаты очень гипотетичны.
Даже если бы мы могли растопить все полярные шапки планеты Марс и выпустить весь содержащийся в них СО2, атмосферное давление повысилось бы только до 7% от давления Земли. Остальные 93% придется импортировать, что является абсолютно геркулесовой задачей. И здесь альтернатива межзвездного путешествия довольно привлекательна.
Ввести экстремофильных живых существ для создания кислорода
Достижение атмосферного давления и приемлемых температур также не решает проблему кислорода. В небольшом масштабе НАСА работало над этим вопросом. С 2014 года американское космическое агентство разрабатывает небольшой эксперимент, который может однажды оснастить марсианский марсоход. В присутствии света и при контакте с почвой планеты Марс некоторые цианобактерии и экстремофильные водоросли могут производить этот кислород. НАСА разрабатывает эту концепцию в надежде на то, что сможет легко создать кислород для возможной марсианской базы. Очевидно, что потребуется гигантское масштабирование, чтобы снабдить таким образом всю атмосферу планеты Марс.
Теперь представьте, что все эти проблемы решены. После непреодолимых усилий человечество сгущало атмосферу планеты Марс и снабжало ее кислородом. Эта атмосфера дополнительно защищена магнитным экраном. Теперь можно приземлиться на планете Марс, снять шлем и подышать свежим воздухом. Благодаря этой густой атмосфере, жидкая вода вернулась. Отныне некоторые реки и моря пересекают планету Марс, не так много, как несколько миллиардов лет назад, но все еще достаточно для организации некоторых морских гонок. Терраформирование далеко не достигнуто.
Марсианский исследователь, не снимайте свой шлем немедленно…
Марсианская почва всегда бесплодна, тем хуже она токсична. Существует большое количество перхлората, канцерогенного соединения, которое проникает в почву и растворяется в воде. Сильные ветры, которые волнуют атмосферу, несут большое количество пыли. Глоток свежего марсианского воздуха, вероятно, заставит вас выплюнуть легкие. Если действительно была жидкая вода, она не уверена в том, что ее достаточно для организации реального водного цикла. Дожди, вероятно, очень рассеянные и региональные. За исключением некоторых экстремофильных видов, планета Марс до сих пор не гостеприимна.
Теперь необходимо удобрять почву и постепенно вводить некоторые виды, которые могут образовывать экосистемы. конечно, есть надежда, что как только этот этап будет достигнут, человечество лучше поймет, как функционируют экосистемы. Мы еще не перечислили все виды, которые живут на Земле, и мы до сих пор не до конца понимаем синергизм, который их объединяет. Другими словами, дорога длинная.
Даже с помощью гигантских средств терраформирование планеты кажется непреодолимым
Желание терраформировать планету Марс — это желание вернуть 3 миллиарда лет работы, которые позволили Земле стать тем, чем она является сегодня. Вещи не намного ярче, если мы посмотрим на Венеру. Венера обладает тем преимуществом, что предлагает поверхностную гравитацию, почти аналогичную гравитации Земли. Для всех остальных задача выглядит еще сложнее, чем на планете Марс. Мы должны преуспеть в делении атмосферной массы планеты на 90, вновь ввести воду и согласиться жить эквивалентными днями до 216 земных дней.
В случае с Венерой, как и с планетой Марс, терраформирование требует экстраординарных ресурсов, гораздо больших, чем то, что человечество могло использовать с момента своего возникновения, для очень неопределенного результата. Можно, пожалуй, более реалистично представить себе очень частичные терраформации, которые не преследуют цель превратить планету Марс или Венеру в новый Эдем, но сделать их места назначения менее враждебными. Несколько миллипаскалей и еще несколько градусов все еще ценны, если стоимость энергии относительно ограничена.
Защита Земли и даже межзвездные путешествия предпочтительнее терраформирования
Помимо того, что они тратят дикие ресурсы, человечество может также выбрать проживание в контролируемой среде, будь то туннели и купола на планете Марс или даже космические станции, построенные из астероидов. При таком же уровне расходов межзвездное путешествие на кораблях многих поколений является жизнеспособной альтернативой в течение дня, чтобы предложить человечеству несколько домов.
Но если две планеты лучше, чем одна, хорошо помнить, что планета лучше, чем ноль. Лунные и марсианские базы могут увидеть свет в относительно близком будущем, но жизнь никогда не будет такой приятной, как на Земле. Наша роль — заботиться о ней, чтобы нам никогда не приходило в голову, как ее терраформировать.
Images by Daein Ballard [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] / U.S. Environmental Protection Agency [Public domain] / D Mitriy [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] / NASA/Green / NASA/Techshot Inc.
источники
