Научно-фантастическая литература изобилует материалами о терраформировании — процессе создания пригодной для жизни планеты, подобной Земле. От «Войны миров» Герберта Уэллса до «Путь марсиан» Айзек Азимова люди давно увлекались этой идеей.
Но теперь терраформирование уже не ограничивается причудливым мышлением писателей-фантастов. Даже астрономы всерьез рассматривают эту идею, так как мы продолжаем смотреть на звезды и нашу первую человеческую колонию вдали от Земли.
Итак, что же такое терраформирование, и почему наш сосед, Марс, может быть отличным местом для того, чтобы попробовать эту терраформирующую деятельность? Давайте выясним!
Что такое терраформирование?
Проще говоря, терраформирование планеты или другого небесного объекта означает манипулирование его атмосферой и другими характеристиками окружающей среды, чтобы климат этой планеты стал пригодным для жизни. Наилучшим вариантом было бы изменение климата планеты таким образом, чтобы люди могли жить на ней даже без скафандра.
Почему Марс является хорошим выбором для терраформирования?
Из восьми основных планет нашей солнечной системы Марс кажется лучшим выбором для терраформирования. Почему? Проще говоря, Меркурий и Венера слишком горячи для космического корабля, чтобы выжить, не говоря уже о людях. Планеты-гиганты — от Юпитера до Нептуна — являются газовыми планетами, а это означает, что у них даже нет твердой земли, на которую можно было бы ступить! Ясно, что Марс кажется лучшим выбором.
Проблемы, связанные с терраформированием Марса
Однако даже терраформирование Марса изобилует проблемами. У Марса очень тонкая атмосфера и средняя температура -63 °C. Более того, давление воздуха на Марсе не превышает даже 1% от того, что есть на Земле. При этом самая первая задача, которую нам нужно решить, — это нагреть планету и повысить атмосферное давление. Сначала нам нужно решить эти две проблемы, и только потом мы можем думать о других проблемах, например, о том, как выращивать пищу или как защитить жителей Марса от космического излучения.
Марс не всегда был негостеприимным
В данный момент Марс не кажется очень гостеприимным к жизни, но так было не всегда. Ученые полагают, что раньше на Марсе была более плотная атмосфера и жидкая вода. Вода — еще один важный элемент, наряду с пригодным для дыхания воздухом, который нам понадобится для выживания на любой терраформированной планете. К сожалению, плотная атмосфера Марса была вырвана в открытый космос за последние несколько миллиардов лет, поэтому любая вода, которая там присутствовала, замерзала или испарялась, делая планету враждебной для жизни.
Чтобы вернуть планете былую славу и убедиться, что мы можем дышать и оставаться в сознании на Марсе, нам нужно терраформировать ее атмосферу. Атмосфера Земли состоит из 21% кислорода, 78% азота и 1% других газов/элементов. Теперь, хотя нам не нужна именно эта смесь для всех газов, нам понадобится очень похожее количество O2.
Сделать Марс пригодным для жизни
Гигантские орбитальные зеркала
Заполнив среду Марса достаточной концентрацией O2, необходимо также сделать его теплее. Как уже упоминалось ранее, при средней температуре -63 °C, на красной и холодной планете слишком холодно. Исследователи, работающие в НАСА в 1993 году, предложили способ разогреть Марс. Они предложили построить гигантские орбитальные зеркала, отражающие солнечный свет на поверхность. Идея заключалась в том, чтобы перенаправить солнечный свет, стратегически разместив гигантские орбитальные зеркала над Марсом и вокруг него. Подумайте об этом методе, как о больших зеркалах, используемых Архимедом для уничтожения вражеских кораблей, используя тепло от солнечного света. По оценкам исследователей, с помощью этой стратегии даже замороженная вода (лед) на планете будет растоплена, что даст нам воду — еще один важный элемент (воду) для нашего выживания на чужой планете.
Парниковые газы
Еще один способ согреть планету — использовать парниковые газы. Да, те печально известные газы, которые вызывают глобальное потепление на нашей планете. Понимаете, ключевое слово здесь — «потепление». Парниковые газы в силу своей природы отлично удерживают тепло в атмосфере и тем самым повышают температуру. А на Марсе мы именно этого и хотим. Другими словами, наш злодей на Земле может стать нашим героем на Марсе! Эксперты предполагают, что парниковые газы сгущают марсианскую атмосферу, повышают температуру поверхности, а также защищают планету от избыточного космического излучения.
CO2 — самый распространенный парниковый газ на нашей планете, поэтому возникает вопрос: достаточно ли CO2 на Марсе, чтобы уплотнить атмосферу?
Атомная бомба на полюсах
Полюса Марса, как и Земли, покрыты толстым слоем льда. Многие эксперты, в том числе основатель SpaceX Илон Маск, утверждают, что ядерная бомбардировка полюсов Марса высвободит значительное количество CO2, который в настоящее время задерживается в атмосфере, а также сублимирует лед в воду.
Марсианский грунт
Другим хорошим источником для добычи CO2 была бы марсианская почва, богатая углеродом, но ее сложно извлечь. Богатый углеродом минерал на поверхности Марса необходимо нагреть до нескольких тысяч градусов, прежде чем он выпустит свой CO2.
Площадь поверхности Марса составляет около 144 миллионов квадратных километров, поэтому нам потребуются миллиарды тонн газа, чтобы полностью покрыть Марс. Энергия, необходимая для этого, была бы почти невероятной. Это означало бы построить и запустить на Марсе гигантские атомные электростанции в течение нескольких десятилетий, чтобы наполнить Марс парниковыми газами, достаточными для нагрева его поверхности.
Аэрогель
Еще один элемент, который может сыграть важную роль в удержании тепла на Марсе, — это аэрогель. Аэрогель — один из самых легких материалов, известных человеку. Аэрогель — это твердое вещество сверхнизкой плотности, которое на 99% состоит из воздуха! Это также хороший изолятор, поэтому он используется в нынешней миссии марсоходов НАСА.
Гарвардский исследователь Робин Вордсворт в недавно опубликованной статье продемонстрировал, как аэрогели можно использовать на Марсе. Вордсворт зажег лампу, чтобы имитировать марсианский солнечный свет, падающий на аэрогель.
Гарвардский исследователь Робин Вордсворт в недавно статье продемонстрировал, как аэрогели могут быть использованы на Марсе. Вордсворт зажег лампу, имитируя марсианский солнечный свет, падающий на аэрогель. Сделав это, он смог сохранить поверхность под аэрогелем теплой, до 65 °C. Он утверждает, что этот тип аэрогелевого покрытия поможет задерживать тепло в атмосфере Марса.
К сожалению, аэрогель не идеален. Он довольно хрупкий, и производить его в больших количествах было бы чрезвычайно сложно.
Кометы
Да, есть еще один явно жестокий способ терраформировать Марс … встречные кометы!
Кометы — богатый источник азота, кислорода и водорода — элементарных компонентов, необходимых для атмосферы земного типа. Если бы мы могли найти способ перенаправить кометы и заставить их разбиться о поверхность Марса, в марсианскую атмосферу попало бы большое количество азота и кислорода.
Тем не менее некоторые эксперты предупреждают об опасности этого. Они утверждают, что бомбардировка Марса кометами будет разрушительной. Это уничтожит все свидетельства существования жизни, которые мы не обнаружили, и уничтожит первозданные геологические данные Солнечной системы, которые мы больше не можем найти на Земле.
Насколько мы близки к терраформированию Марса?
Первым шагом к терраформированию Марса было бы высадить первого человека (или группу людей) на Марс, точно так же, как мы когда-то высадились на Луну. Однако даже это сделать трудно, не говоря уже о проведении миссии по полному терраформированию планеты. Через много лет, если мы продолжим двигаться по нашей нынешней траектории, мы сможем сделать это, хотя и в скафандрах.
После того как мы прибудем на планету, нашим следующим шагом будет создание первого научного форпоста на планете, чтобы обеспечить определенный уровень устойчивости на чужой планете. Самой сложной задачей было бы расширить присутствие человека от горстки обученных космонавтов до тысяч энтузиастов космоса. Нам определенно понадобятся тысячи людей, чтобы начать полноценную миссию по терраформированию.
Последствия терраформирования Марса
Люди, которые будут терраформировать Марс, будут марсианами. Эти марсиане также адаптируются поколение за поколением в чужой среде. Учитывая, что гравитация на Марсе намного ниже, марсиане, вероятно, станут выше нас. У них может появиться новый химический состав крови, учитывая, что давление воздуха будет другим. В общем, они, вероятно, отклонятся от нас и станут новым видом по мере того, как начнется процесс эволюции. Тот факт, что пионеры и исследователи начнут превращаться в марсиан, также станет еще одним предметом обсуждения.
Этические проблемы
Хотя маловероятно, что мы будем терраформировать Марс в ближайшем будущем, если предположить, что мы это сделаем, должны ли мы действительно начать вмешиваться в естественную среду планеты? Должны ли мы действительно продвигать идею о том, что у нас на заднем дворе должна быть свободная планета? Вот некоторые этические вопросы, на которые нужно дать убедительный ответ.
Учитывая трудности, связанные с манипулированием Марсом для нашего удобства, было бы намного проще просто сохранить окружающую среду Земли чистой и благоприятной для жизни.
Таким образом, маловероятно, что человеческая цивилизация успешно колонизирует Марс при нашей жизни. Однако новаторы и исследователи стремятся разработать технологии, которые могут противоречить этому предположению. Только время покажет, насколько успешным будет человечество в том, чтобы ощутить свое присутствие за пределами Земли в этой великодушной Вселенной!