Новый план по терраформированию Марса включает в себя увеличение концентрации кислорода в его атмосфере до 99%. Также предполагается, что атмосферное давление достигнет уровня, сопоставимого с высотой 13-14 километров над поверхностью Земли. По мнению экспертов, в таких условиях дыхание будет возможно. У них разработан детальный алгоритм для реализации этой задачи.
Атмосферное давление на поверхности Марса в настоящее время сопоставимо с давлением в земной стратосфере на высоте приблизительно 35 километров – около шести миллибар. Этот воздух отличается крайне низкой плотностью и на 95% состоит из углекислого газа с небольшими добавками азота, аргона, кислорода, угарного газа, а также мизерными количествами водяного пара и других веществ.
На протяжении многих лет ученые во всем мире размышляют о том, как подготовить эту среду для проживания людей. Цель состоит в том, чтобы обеспечить прогресс, развитие, а также, возможно, спасти земную цивилизацию в случае глобальной катастрофы, которая может произойти на нашей планете.
Недавно, вдохновленные этой задумкой, ученые, работающие над изучением Марса, провели семинар в Панаме под названием Green Mars Workshop — «Мастерская „Зеленый Марс“». Одним из ключевых организаторов этого мероприятия выступила частная исследовательская компания Pioneer Labs, занимающаяся разработкой биотехнологий для существования за пределами нашей планеты.
Для сотрудников компании первостепенной задачей является терраформирование Марса с использованием преимущественно природных методов — избегая транспортировки значительных объемов ресурсов на планету и получая их непосредственно из местных материалов. После продолжительных обсуждений ученые составили план, с которым можно ознакомиться на сервере препринтов arXiv.org.
В соответствии с этим планом, выделяют три основных этапа: обустройство герметичных, пригодных для проживания баз, формирование среды обитания под большими куполами или внутри других закрытых конструкций, и, в конечном итоге, глобальное терраформирование. Ключевая задача – обеспечение атмосферы, пригодной для дыхания, подразумевающей достаточную плотность и насыщенность кислородом.
Ученые убедились, что таяние полярных ледяных шапок на Марсе окажет незначительное влияние на создание пригодной для жизни атмосферы: это приведет лишь к небольшому увеличению атмосферного давления, всего в несколько десятков миллибар. Однако при давлении менее 62 миллибар вода будет закипать при температуре, комфортной для человека. Это первый физический барьер, который предстоит преодолеть. Второй важный показатель – парциальное давление кислорода, необходимое для дыхания, которое составляет приблизительно 100-120 миллибар.
По мнению биоинженеров, наиболее эффективным решением обеих задач является формирование на Марсе атмосферы, содержащей 99% кислорода и создающей давление в 150 миллибар. Этот показатель составляет приблизительно 15% от атмосферного давления на Земле и вдвое меньше, чем на высоте Эвереста. Согласно расчетам, человек сможет адаптироваться к такой среде, и это не представляет опасности для его жизни. Специалисты отметили, что необходимое для этого количество кислорода ниже уровня, при котором происходит возгорание многих веществ, поэтому риск в данном аспекте также невелик.
Они полагают, что фотосинтез – это путь к достижению поставленной цели, подразумевающий заселение Марса растениями и микроорганизмами. Для осуществления фотосинтеза необходимы два компонента: углекислый газ и вода. В процессе их расщепления углерод взаимодействует с водородом, поглощая кислород, что приводит к образованию биомассы, а избыточный кислород высвобождается в атмосферу.
На Марсе существует проблема: имеющегося углерода может оказаться недостаточно для реализации задуманного. В этом случае высвобожденному водороду некуда будет деваться, и он начнет создавать помехи. Существует предположение, что окислы железа или сульфаты смогут связывать этот водород, однако эта надежда пока не подкреплена уверенными данными.
Серьезный вопрос касается сроков достижения поставленной цели: по предварительным расчетам, создание пригодного для дыхания воздуха под куполом высотой 20 метров займет два-три года, однако для формирования такой атмосферы на всей планете Марс потребуются тысячелетия. В то же время, в случае реализации проекта, созданная атмосфера сможет сохраняться на протяжении сотен миллионов лет.