Терраформирование Марса – способы и технологии

Возможность покорить красную планету вдохновляет людей уже много лет. Интересно, что терраформирование Марса – уже вполне научно обоснованный проект, и над этим вопросом серьезно трудятся многие блестящие умы.

Терраформирование – изменение климата всей планеты, создавая условия, подходящие для животных и растений с Земли.

Однако, заметим, что на приведение планеты в божеский вид, то есть, к земным параметрам, придется затратить много времени и ресурсов. Илон Маск, инженер и основатель PayPal, в 2015 году предлагал взорвать ядерный снаряд в атмосфере. Но это не выход – дело в том, что за час планета получает от Солнца столько же энергии, сколько может выдать все ядерное вооружение на Земле.
Ученые предлагают начать с малого – с газов, пыли, водорослей и бактерий. Главным инструментом станет солнечный свет. Рассмотрим подход к терраформингу Марса, выработанный на сегодня общими усилиями исследователей.

Viking Lander 1 сфотографировал небо на Марсе

Небо на Марсе глазами посадочного модуля Viking Lander 1

Возможна ли колонизация Марса?

Начнем с характеристики. Это четвертая планета от Солнца в нашей системе. Марс обладает очень тонкой атмосферой по сравнению с земной. Средняя температура составляет минус 63 °C. Воздух сильно разрежен и на 95% состоит из углекислого газа. Давление ниже в 160 раз, чем на Земле.
Его поверхность похожа и на земную (шапки снега на полюсах), и на лунную (кратеры от метеоритов). Его можно легко увидеть невооруженным глазом ночью. Он кажется красным, потому что в почве много оксидов железа (ржавчины). Марс в два раза меньше Земли по радиусу и легче нашей планеты в десять раз.

Зачем нам нужна колонизация Марса?

  1. Это могло бы решить проблему перенаселения Земли.
  2. На планете много полезных ресурсов для промышленности.
  3. Грунт здесь похож по свойствам на земную почву.
  4. Это одна из самых удобных планет: сутки длятся 24.5 часа, идет такая же смена времен года. Есть даже жидкая вода в виде соленого раствора, как выяснили NASA в 2015 году.
  5. Марс может послужить полигоном для дальнейшей экспансии в космос.
Подробная карта Марса от National Geographic

Карта Марса от National Geographic

Терраформинг – это реально?

Далее описываются методы, наименее затратные и наиболее реалистичные по сравнению с другими. На планете уже имеется большинство ресурсов, необходимых для терраформирования. Это:

  • углекислый газ, обладающий сильным “парниковым эффектом”;
  • вода (хотя и не так много, как на Земле);
  • кислород (в виде пер-нитратов в почве).

Из-за слишком низких температур и высокого давления большая часть углекислого газа заморожена и лежит снежными шапками на полюсах. Вода в основном тоже представлена льдом или газом, хотя летом соленый раствор стекает с ледников. А кислород в массе своей связан с оксидами металлов в почве.

Карта каньона Валлес Маринера, составленная NASA.

Карта одного из каньонов Валлес Маринера, составленная NASA. Голубые точки показывают места, где сезонно появляются темные каналы – индикаторы жидкой воды

Принято думать, что Марс когда-то имел атмосферу, похожую на земную. С течением тысяч миллионов лет она истончалась, а вода испарялась. Точные причины и механизм пока неизвестны, хотя ученые предложили несколько гипотез. Возможно, на это повлияли пониженная гравитация и отсутствие сейсмической активности: газы слишком легко уходили в окружающий космос и не пополнялись благодаря извержениям или движениям материковых плит.

Ученые NASA показали как Марс потерял воздух

Возможная схема исчезновения воздуха на Марсе, созданная учеными NASA

Терраформирование Марса – основные перемены

Изменение климата включает в себя две основные задачи: изменение имеющейся атмосферы и поддержание необходимой плюсовой температуры. Сейчас на планете воздух состоит преимущественно из углекислого газа. Когда температура начнет повышаться, шапки на полюсах начнут таять, и в атмосферу поступит еще больше CO2. Из-за этого усилится парниковый эффект – и так по кругу.

То есть, два процесса дополняют друг друга и облегчают дальнейшее терраформирование. Однако, перемены должны быть стабильными и постоянными, что несколько усложняет дело. К тому же необходимо восстановить магнитосферу, которая будет препятствовать солнечной радиации. Если этого не сделать, солнечный ветер оставит Марс таким же безжизненным, как сейчас.

Mars Global Surveyor составил карту магнитного поля Марса

Карта магнитного поля Марса, составленная Mars Global Surveyor

Жизнь на Марсе: атмосфера

Ученые предлагают разные технологии для создания атмосферы. Один из наиболее вероятных методов – применение хлорфторуглеродов (CFC), способных создавать сильный “парниковый” эффект.

Методика использования газа такова: к атмосфере планеты направляются ракеты с CFC. Когда снаряды достигают воздушной прослойки, они нагреваются и взрываются, распределяя хлорфторуглероды в среде. Вещество, накапливаясь, удерживает тепло, идущее от поверхности. Необходимо обстреливать планету таким образом около десяти лет – тогда состав атмосферы изменится, и температура начнет повышаться.

Пока “климат” будет становиться жарче, ледяные шапки начнут таять и освободят углекислый газ. Колоссальные воздушные потоки поднимут огромные пыльные штормы, которые также будут помогать повышению температуры – ведь частицы пыли сами будут нагреваться от солнца. Постепенно температура дойдет до нужного значения.

Парниковый эффект на Земле

Действие “парникового эффекта”

Бактерии и водоросли – первые помощники

После того, как пройдут пыльные штормы, потеплевшая планета сможет принять некоторые формы земной жизни. Скорее всего, на роль первых колонистов выберут водоросли и бактерии, живущие в Антарктиде. Их запустят так же, как CFC, на ракетах. Бактерии окажутся на полярных шапках, где еще сохранится лед, и смогут процветать в среде с высокой радиацией и низким давлением, богатой углекислым газом.

Если водоросли смогут разрастись на планете, то поверхность Марса потемнеет, отчего снизится альбедо — коэффициент отражательной способности. Почва станет поглощать больше света, сильнее нагреваться, отчего температура продолжит повышаться. Водоросли также добавят в атмосферу немного кислорода.

Этого количества будет по-прежнему недостаточно для людей. Им потребуется окислять металлы в почве и высадить больше растений, чтобы получить достаточно кислорода в воздухе и отказаться от специальных масок.

Освоение Марса – парниковым эффектом

Кроме использования CFC, предложен метод с применением аммиака. Этот газ с сильным «парниковым эффектом» заморожен на астероидах в Солнечной системе. Можно найти способ использовать уже имеющиеся в космосе заготовки — например, взорвать ядерные бомбы так, чтобы астероиды упали на поверхность планеты.

Аммиак хорош тем, что в нем содержится много азота, и таким образом, в атмосфере появится буферный газ. Он нужен для связывания и утолщения воздушной прослойки между почвой планеты и космосом.

Водород необходим для создания атмосферы и гидросферы. Он поможет создавать тепло, воду и графит в ходе реакции Боша. Добавление этих ресурсов поможет сделать сухой и холодный мир Марса более гостеприимным для земной жизни.

Терраформирование Марса

Топографическая карта Марса. Вот так могут выглядеть океаны на планете

Заключение

Терраформирование Марса и последующая колонизация – это достаточно реалистичные проекты. Главная проблема заключается в чересчур сложной и дорогой транспортировке необходимых ресурсов до планеты. Если решить эту проблему, Марс способен стать вторым домом для человечества.

Тематическое видео:


Последние новости

Добавить комментарий