ดาวอังคารแปลงร่าง การเปลี่ยนแปลงพื้นผิวของดาวอังคารจะดำเนินต่อไปอย่างไร? ดาวเคราะห์นั้นแตกต่างกัน แต่กฎเกณฑ์ก็เหมือนกันสำหรับทุกคน

แนวคิดในการปรับสภาพดาวอังคารให้กลายเป็นสิ่งที่เรียกว่า "แฝดของโลก" ถือเป็นแนวคิดที่น่าสนใจ การละลายของแผ่นน้ำแข็งขั้วโลก ค่อยๆ สร้างบรรยากาศ และจากนั้นก็สร้างสภาพของพืชพรรณ แม่น้ำ และอ่างเก็บน้ำ ก็เพียงพอแล้วที่จะเป็นแรงบันดาลใจให้กับทุกคน

แต่สิ่งนี้จะคงอยู่ได้นานแค่ไหน จะต้องเสียค่าใช้จ่ายเท่าไร และเป็นการใช้เวลาและพลังงานของเราอย่างมีประสิทธิผลจริงหรือ?

คำถามเหล่านี้เป็นคำถามที่นำเสนอโดยรายงานสองฉบับในการประชุมเชิงปฏิบัติการ นาซ่า“Planetary Science Vision 2050” จัดขึ้นระหว่างวันที่ 27 กุมภาพันธ์ ถึง 1 มีนาคมปีนี้ เอกสารฉบับแรกซึ่งมีชื่อว่า The Terraforming Timeline เป็นแผนการเชิงนามธรรมที่จะเปลี่ยนดาวเคราะห์สีแดงให้กลายเป็นสิ่งสีเขียวและน่าอยู่อาศัย ประการที่สองชื่อ "Terraforming Mars - ทางที่ผิด" ปฏิเสธแนวคิดเรื่องการสร้างพื้นผิวโดยสิ้นเชิงและเสนอทางเลือกอื่น คุณสามารถอ่านเกี่ยวกับเอกสารที่สอง

ดาวอังคารแปลงร่าง

บทความชิ้นแรกเขียนโดย Aaron Berliner จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย และ Chris McKay จากแผนกวิทยาศาสตร์อวกาศที่ศูนย์วิจัย NASA Ames ในรายงานของพวกเขา นักวิจัยทั้งสองได้นำเสนอลำดับเวลาสำหรับการสร้างพื้นผิวดาวอังคาร ซึ่งรวมถึงระยะอุ่นเครื่องและระยะเติมออกซิเจน ตลอดจนขั้นตอนที่จำเป็นทั้งหมดที่ต้องทำก่อนและปฏิบัติตาม:

“การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของดาวอังคารแบ่งได้เป็น 2 ระยะ ระยะแรกเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่ดาวเคราะห์จากอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยในปัจจุบันที่ -60 o C จนถึงค่าที่ใกล้เคียงกับอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกถึง + 15 o C และการสร้างใหม่ บรรยากาศหนาแน่นของ CO 2 ขั้นตอนการทำความร้อนนี้ค่อนข้างง่ายและคงอยู่ค่อนข้างเร็ว - ประมาณ 100 ปี

ระยะที่สองเกี่ยวข้องกับการไปถึงระดับ O 2 ในบรรยากาศซึ่งจะทำให้มนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่อื่นๆ สามารถหายใจได้ตามปกติ ระยะการให้ออกซิเจนนี้ค่อนข้างซับซ้อนและจะใช้เวลา 100,000 ปีหรือมากกว่านั้น เว้นแต่จะมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเกิดขึ้น"

ก่อนที่การสร้างพื้นผิวดาวอังคารจะเริ่มต้นได้ เบอร์ลินเนอร์และแมคเคย์รับทราบว่าขั้นตอน "ก่อนการสร้างพื้นผิว" บางอย่างจะต้องดำเนินการ ซึ่งรวมถึงการศึกษาสภาพแวดล้อมของดาวอังคารเพื่อกำหนดระดับน้ำบนพื้นผิว ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศและน้ำแข็งในบริเวณขั้วโลก และปริมาณไนเตรตในดินดาวอังคาร ตามที่พวกเขาอธิบาย ทั้งหมดนี้เป็นกุญแจสำคัญในการสร้างชีวมณฑลบนดาวอังคาร

จนถึงขณะนี้ หลักฐานที่มีอยู่ชี้ไปที่องค์ประกอบทั้งสามที่มีอยู่อย่างมากมายบนดาวอังคาร ในขณะที่น้ำส่วนใหญ่บนดาวอังคารปัจจุบันพบเป็นน้ำแข็งในบริเวณขั้วโลกและบริเวณขั้วโลก แต่ก็ยังมีเพียงพอที่จะรองรับวัฏจักรของน้ำในอนาคต เช่น เมฆ ฝน แม่น้ำ และทะเลสาบ หรือแม้แต่ทะเล ในขณะเดียวกัน ตามการประมาณการบางส่วน มี CO 2 ในรูปของน้ำแข็งเพียงพอในบริเวณขั้วโลกเพื่อสร้างบรรยากาศที่มีความกดดันเท่ากับความดันระดับน้ำทะเลบนโลก

มีการเผยแพร่ข้อเสนอเพื่อสร้างเกราะป้องกันจากสนามแม่เหล็กเทียมที่จะปกป้องดาวอังคารจากการสูญเสียชั้นบรรยากาศ

ไนโตรเจนยังเป็นข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับชีวิตและความจำเป็นอีกด้วย ส่วนสำคัญบรรยากาศ และข้อมูลล่าสุดจากรถแลนด์โรเวอร์คิวริออสซิตีระบุว่าไนเตรตมีมวลประมาณ 0.03% โดยมวลของดินบนดาวอังคาร ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการสร้างพื้นผิว นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์จะต้องแก้ไขปัญหาด้านจริยธรรมบางประการที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงรูปร่างพื้นผิวที่อาจส่งผลต่อดาวอังคารอย่างไร

ตัวอย่างเช่น หากยังมีชีวิตอยู่บนดาวอังคารในปัจจุบัน (หรือสิ่งมีชีวิตที่สามารถฟื้นคืนชีพได้) สิ่งนี้จะทำให้เกิดปัญหาทางจริยธรรมที่ไม่อาจปฏิเสธได้สำหรับชาวอาณานิคม

“หากชีวิตบนดาวอังคารเชื่อมโยงกับชีวิตบนโลก - อาจผ่านการแลกเปลี่ยนอุกกาบาต - สถานการณ์ก็ชัดเจน และจำเป็นต้องตัดสินใจว่าชีวิตบนโลกประเภทอื่นใดที่จำเป็นต้องถูกนำไปยังดาวอังคาร และเมื่อใด อย่างไรก็ตาม หากชีวิตบนดาวอังคารไม่เกี่ยวข้องกับชีวิตบนโลกและแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงการพัฒนาชีวิตรูปแบบที่สอง ปัญหาทางเทคนิคและจริยธรรมที่สำคัญก็จะเกิดขึ้น" นักวิจัยกล่าว

เพื่อให้เสร็จสิ้นระยะที่หนึ่ง - "ระยะอุ่นเครื่อง" - อย่างน้อยที่สุด ระยะสั้นผู้เขียนได้กล่าวถึงปัญหาที่เราคุ้นเคยบนโลกทุกวันนี้ โดยพื้นฐานแล้ว เรากำลังเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของเราเองบนโลกด้วยการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเรือนกระจกที่มนุษย์สร้างขึ้นอื่นๆ เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกเพิ่มขึ้นในอัตราหลายองศาเซลเซียสต่อศตวรรษ และในขณะที่สิ่งนี้เกิดขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจบนโลก แต่บนดาวอังคาร กระบวนการนี้สามารถถูกกำหนดค่าใหม่เพื่อทำให้สภาพแวดล้อมอบอุ่นโดยเจตนา

“กรอบเวลาสำหรับการอุ่นเครื่องบนดาวอังคารหลังจากความพยายามร่วมกันในการผลิตก๊าซเรือนกระจกนั้นสั้นเพียง 100 ปีเท่านั้น” พวกเขาพูด“หากแสงอาทิตย์ทั้งหมดบนดาวอังคารถูกจับได้อย่างมีประสิทธิภาพ 100% ดาวอังคารจะอุ่นขึ้นจนถึงอุณหภูมิคล้ายโลกในเวลาประมาณ 10 ปี แต่ประสิทธิภาพ ภาวะเรือนกระจก“น่าจะประมาณ 10% ดังนั้นเวลาที่จะทำให้ดาวอังคารอบอุ่นน่าจะประมาณ 100 ปี”

หลังจากสร้างบรรยากาศหนาทึบแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือเปลี่ยนบรรยากาศให้เป็นสิ่งที่ระบายอากาศได้สำหรับมนุษย์ โดยที่ระดับ O2 จะเท่ากับประมาณ 13% ของความดันบรรยากาศที่ระดับน้ำทะเลบนโลก และระดับ CO2 จะน้อยกว่า 1% . ระยะนี้เรียกว่า "ระยะออกซิเจน" จะใช้เวลานานกว่ามาก

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าบนโลกนี้มีระดับออกซิเจนและ ระดับต่ำ CO²เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสง ปฏิกิริยาเหล่านี้อาศัยพลังงานจากดวงอาทิตย์ในการแปลงน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นชีวมวล ซึ่งแสดงได้ด้วยสมการ
H 2 O + CO 2 = CH 2 O + O 2.

“หากแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบดาวอังคารทั้งหมดถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพ 100% เพื่อทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี จะต้องใช้เวลาเพียง 17 ปีในการผลิต O2 ในระดับสูง อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพที่เป็นไปได้ของกระบวนการใดๆ ที่สามารถเปลี่ยน H 2 O และ CO 2 ให้เป็นชีวมวลและ O 2 นั้นน้อยกว่า 100% มาก

ตัวอย่างเดียวที่เรามีเกี่ยวกับกระบวนการที่สามารถเปลี่ยน CO 2 และ O 2 ทั่วโลกได้คือชีววิทยาระดับโลก บนโลกประสิทธิภาพของชีวมณฑลทั่วโลกเมื่อใช้ แสงแดดสำหรับชีวมวลที่ผลิตได้และ O 2 เท่ากับ 0.01% ดังนั้นกรอบเวลาในการสร้างบรรยากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนบนดาวอังคารคือ 10,000 x 17 ปี หรือ 170,000 ปี”

อย่างไรก็ตาม พวกเขาอนุญาตให้มีชีววิทยาสังเคราะห์และเทคโนโลยีชีวภาพอื่นๆ ซึ่งพวกเขาอ้างว่าสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและลดระยะเวลาลงเหลือ 100,000 ปี นอกจากนี้ หากมนุษย์สามารถควบคุมการสังเคราะห์ด้วยแสงตามธรรมชาติ (ซึ่งมีประสิทธิภาพค่อนข้างสูงถึง 5%) ทั่วโลก เช่น ปลูกพืชทั่วดาวอังคาร มาตราส่วนเวลาก็อาจลดลงเหลือเพียงไม่กี่ศตวรรษ

สุดท้ายจะอธิบายขั้นตอนที่คุณต้องดำเนินการเพื่อเริ่มกระบวนการ ขั้นตอนเหล่านี้รวมถึงการปรับภารกิจหุ่นยนต์ในปัจจุบันและอนาคตเพื่อประเมินทรัพยากรดาวอังคาร แบบจำลองทางคณิตศาสตร์และคอมพิวเตอร์ที่สามารถสำรวจกระบวนการที่เกี่ยวข้อง โครงการริเริ่มเพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตเฉพาะทางที่หลากหลายสำหรับดาวอังคาร สิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับทดสอบเทคนิคการสร้างพื้นผิวบน เงื่อนไขที่จำกัดและข้อตกลงของดาวเคราะห์ที่จะกำหนดขอบเขตและการป้องกัน

นักวิจัยกล่าวว่าต้องใช้เวลานานแค่ไหนในการสร้างพื้นผิวดาวอังคาร นักวิจัยกล่าวว่ามี "บางสิ่งที่เราสามารถเริ่มทำตอนนี้ได้"

มีความคล้ายคลึงกันอย่างเห็นได้ชัดระหว่างบรรยากาศของดาวอังคารในปัจจุบันกับบรรยากาศที่มีอยู่บนโลกเมื่อหลายพันล้านปีก่อน เมื่อโลกก่อตัวครั้งแรก ดาวเคราะห์ไม่มีออกซิเจนและเป็นเหมือนดาวเคราะห์ที่ว่างเปล่าและไม่สามารถอยู่อาศัยได้ บรรยากาศประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจนทั้งหมด และไม่มีออกซิเจนจนกระทั่งแบคทีเรียสังเคราะห์แสงที่วิวัฒนาการบนโลกผลิตออกซิเจนได้เพียงพอ การพัฒนาที่เป็นไปได้สัตว์. บรรยากาศบางๆ ของดาวอังคารประกอบด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์เกือบทั้งหมด นี่คือองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร:

• คาร์บอนไดออกไซด์ 95.3%
• ไนโตรเจน 2.7%
• อาร์กอน 1.6%
• ออกซิเจน 0.2%

ในทางตรงกันข้าม ชั้นบรรยากาศของโลกประกอบด้วยไนโตรเจน 78.1% ออกซิเจน 20.9% อาร์กอน 0.9% คาร์บอนไดออกไซด์ 0.1% และก๊าซอื่นๆ อย่างที่คุณเดาได้ ใครก็ตามที่ต้องการไปเยี่ยมชมดาวอังคารในวันพรุ่งนี้จะต้องพกออกซิเจนและไนโตรเจนในปริมาณที่เพียงพอเพื่อให้สามารถอยู่รอดได้ (ท้ายที่สุดแล้ว เราไม่ได้หายใจเอาออกซิเจนบริสุทธิ์เข้าไป) อย่างไรก็ตาม ความคล้ายคลึงกันระหว่างชั้นบรรยากาศของโลกยุคแรกและดาวอังคารสมัยใหม่ ทำให้นักวิทยาศาสตร์บางคนคาดเดาว่ากระบวนการเดียวกันที่เปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่ให้เป็นออกซิเจนที่หายใจได้บนโลกนั้นสามารถจำลองแบบบนดาวอังคารได้ ในการทำเช่นนี้ เราจำเป็นต้องทำให้ชั้นบรรยากาศหนาขึ้นและสร้างปรากฏการณ์เรือนกระจก ซึ่งจะทำให้โลกอบอุ่นและเป็นที่อยู่อาศัยที่เหมาะสมสำหรับพืชและสัตว์

อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยของดาวอังคารอยู่ที่ลบ 62.77 องศาเซลเซียส และอยู่ในช่วงบวก 23.88 องศาถึงลบ 73.33 องศาเซลเซียส หากเปรียบเทียบอุณหภูมิเฉลี่ยบนโลกอยู่ที่ 14.4 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตาม Mars มีคุณสมบัติหลายประการที่ทำให้สามารถพิจารณาเป็นบ้านในอนาคตได้ เช่น:

• เวลาโคจร - 24 ชั่วโมง 37 นาที (โลก: 23 ชั่วโมง 56 นาที)
• แกนเอียง - 24 องศา (โลก: 23.5 องศา)
• แรงดึงดูดแรงโน้มถ่วง- หนึ่งในสามของโลก

ดาวเคราะห์สีแดงอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากพอที่จะสัมผัสได้ถึงการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล ดาวอังคารอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าโลกประมาณ 50%

โลกอื่นๆ ที่ได้รับการพิจารณาว่าเป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้สำหรับการสร้างพื้นผิว ได้แก่ ดาวศุกร์ ยูโรปา (ดวงจันทร์ของดาวพฤหัส) และไททัน (ดวงจันทร์ของดาวเสาร์) อย่างไรก็ตาม ยูโรปาและไททันอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากเกินไป และดาวศุกร์ก็อยู่ใกล้เกินไป นอกจากนี้อุณหภูมิเฉลี่ยบนพื้นผิวดาวศุกร์อยู่ที่ 482.22 องศาเซลเซียส ดาวอังคารก็เหมือนกับโลกที่ยืนอยู่คนเดียวในระบบสุริยะของเราและสามารถดำรงชีวิตได้ เรามาดูกันว่านักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะเปลี่ยนภูมิประเทศที่แห้งแล้งและหนาวเย็นของดาวอังคารให้เป็นที่อยู่อาศัยที่อบอุ่นและน่าอยู่ได้อย่างไร

เรือนกระจกดาวอังคาร

Terraforming Mars จะเป็นภารกิจใหญ่หากมันเกิดขึ้นเลย ระยะเริ่มแรกอาจใช้เวลาหลายทศวรรษหรือหลายศตวรรษ การสร้างดาวเคราะห์ทั้งดวงให้มีรูปร่างคล้ายโลกจะใช้เวลาหลายพันปี บางคนบอกถึงหมื่นปี เราจะเปลี่ยนดินแดนทะเลทรายอันแห้งแล้งให้กลายเป็นสภาพแวดล้อมอันเขียวชอุ่มที่ผู้คน พืช และสัตว์อื่น ๆ สามารถอยู่รอดได้อย่างไร มีการเสนอสามวิธี:

• กระจกวงโคจรขนาดใหญ่ที่จะสะท้อนแสงอาทิตย์และให้ความร้อนแก่พื้นผิวดาวอังคาร
• โรงงานเรือนกระจก
• ทิ้งดาวเคราะห์น้อยที่เต็มไปด้วยแอมโมเนียลงสู่โลกเพื่อเพิ่มระดับก๊าซ

ปัจจุบัน NASA กำลังพัฒนาเครื่องยนต์โซลาร์เซลล์ที่จะติดตั้งกระจกสะท้อนแสงขนาดใหญ่ในอวกาศได้ พวกมันจะอยู่ห่างจากดาวอังคารหลายแสนกิโลเมตรและจะสะท้อนแสงอาทิตย์ไปยังพื้นที่เล็กๆ ของพื้นผิวดาวอังคาร เส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกดังกล่าวควรอยู่ที่ประมาณ 250 กิโลเมตร สิ่งนี้จะมีน้ำหนักประมาณ 200,000 ตัน ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะประกอบมันในอวกาศมากกว่าบนโลก

หากคุณเล็งกระจกดังกล่าวไปที่ดาวอังคาร มันจะสามารถเพิ่มอุณหภูมิของพื้นที่เล็กๆ ได้หลายองศา แนวคิดคือการมุ่งความสนใจไปที่แผ่นขั้วโลกเพื่อละลายน้ำแข็งและปล่อยออกมา คาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเชื่อกันว่าติดอยู่ในน้ำแข็ง ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะปล่อยก๊าซเรือนกระจก เช่น คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFC) ซึ่งคุณสามารถพบได้ในเครื่องปรับอากาศหรือตู้เย็น

อีกทางเลือกหนึ่งในการทำให้ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารหนาขึ้นและทำให้อุณหภูมิบนโลกเพิ่มขึ้นคือการสร้างโรงงานที่ผลิตก๊าซเรือนกระจกที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ มนุษย์เก่งในการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำนวนมากสู่ชั้นบรรยากาศของตัวเอง ซึ่งบางคนเชื่อว่านำไปสู่... ภาวะโลกร้อน- ผลกระทบจากความร้อนแบบเดียวกันนี้สามารถเล่นตลกบนดาวอังคารได้หากมีการสร้างโรงงานดังกล่าวหลายร้อยแห่ง จุดประสงค์เดียวคือปล่อยคลอโรฟลูออโรคาร์บอน มีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ออกสู่ชั้นบรรยากาศ

โรงงานที่ผลิตก๊าซเรือนกระจกจะถูกส่งไปยังดาวอังคารหรือสร้างขึ้นแล้วบนพื้นผิวของดาวเคราะห์สีแดง และจะใช้เวลาหลายปี ในการขนส่งเครื่องจักรเหล่านี้ไปยังดาวอังคาร พวกมันจะต้องมีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพ เครื่องจักรเรือนกระจกจะเลียนแบบกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืชตามธรรมชาติโดยการสูดดมคาร์บอนไดออกไซด์และหายใจออกออกซิเจน จะใช้เวลาหลายปี แต่บรรยากาศของดาวอังคารจะค่อยๆ อิ่มตัวไปด้วยออกซิเจน ซึ่งนักบินอวกาศจะสามารถสวมใส่ได้เพียงเครื่องช่วยหายใจเท่านั้น ไม่ใช่ชุดอัดแรง แทนที่จะใช้หรือเพิ่มเติมจากเครื่องจักรเรือนกระจกเหล่านี้ สามารถใช้แบคทีเรียสังเคราะห์แสงได้

นอกจากนี้ยังมีวิธีการทำให้ดาวอังคารกลายเป็นสีเขียวที่รุนแรงกว่านี้อีกด้วย คริสโตเฟอร์ แมคเคย์และโรเบิร์ต ซูรินเสนอให้ถล่มดาวอังคารด้วยดาวเคราะห์น้อยน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่มีแอมโมเนียเพื่อสร้างก๊าซเรือนกระจกและน้ำจำนวนมากบนดาวเคราะห์สีแดง จรวดที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์จะต้องเชื่อมต่อกับดาวเคราะห์น้อยจากส่วนนอกของโลกของเรา ระบบสุริยะ- พวกเขาจะเคลื่อนดาวเคราะห์น้อยด้วยความเร็ว 4 กม./วินาที เป็นเวลาสิบปี จากนั้นปิดเครื่องและปล่อยให้ดาวเคราะห์น้อยที่มีน้ำหนักหมื่นล้านตันตกลงบนดาวอังคาร พลังงานที่ปล่อยออกมาในช่วงฤดูใบไม้ร่วงอยู่ที่ประมาณ 130 ล้านเมกะวัตต์ เพียงพอที่จะให้พลังงานแก่โลกด้วยไฟฟ้าได้นานถึงสิบปี

หากเป็นไปได้ที่ดาวเคราะห์น้อยขนาดนี้จะชนเข้ากับดาวอังคาร พลังงานจากการชนเพียงครั้งเดียวจะทำให้อุณหภูมิของดาวเคราะห์เพิ่มขึ้น 3 องศาเซลเซียส อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันจะทำให้น้ำประมาณล้านล้านตันละลาย ภารกิจดังกล่าวหลายครั้งในระยะเวลาห้าสิบปีสามารถสร้างสภาพอากาศที่มีอุณหภูมิที่ต้องการและครอบคลุมพื้นผิวโลก 25% ด้วยน้ำ อย่างไรก็ตาม การทิ้งระเบิดของดาวเคราะห์น้อยที่ปล่อยพลังงานออกมาเทียบเท่ากับ 70,000 เมกะตัน ระเบิดไฮโดรเจนจะทำให้การตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ล่าช้าไปหลายศตวรรษ

แม้ว่าเราอาจไปถึงดาวอังคารได้ภายในทศวรรษหน้า แต่การสร้างพื้นผิวจะใช้เวลาหลายพันปี โลกใช้เวลานับพันล้านปีในการพัฒนาเป็นดาวเคราะห์ที่พืชและสัตว์สามารถเจริญเติบโตได้ การเปลี่ยนภูมิทัศน์ของดาวอังคารให้เป็นภูมิทัศน์ของโลกถือเป็นโครงการที่ซับซ้อนอย่างยิ่ง คงต้องใช้เวลาหลายศตวรรษก่อนที่ความเฉลียวฉลาดของมนุษย์และแรงงานของผู้คนนับแสนจะหายใจเอาชีวิตรอดมาสู่โลกสีแดงอันหนาวเย็นและรกร้าง

เป็นกระบวนการสมมุติฐานของการจงใจเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ พื้นผิว และคุณสมบัติที่ทราบของโลกนี้ เพื่อทำให้พื้นที่ขนาดใหญ่ของสภาพแวดล้อมภายนอกของมันเหมาะสมกับชีวิตมนุษย์มากขึ้น ซึ่งจะทำให้การตั้งอาณานิคมบนดาวอังคารปลอดภัยและเชื่อถือได้มากขึ้น

แนวคิดนี้ตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่าสภาพแวดล้อมภายนอกของโลกสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ดุ้งดิ้ง- นอกจากนี้ความเป็นไปได้ในการสร้างชีวมณฑลบนดาวอังคารยังไม่ได้รับการข้องแวะอย่างแน่นอน มีการเสนอวิธีการหลายวิธีในการปรับสภาพพื้นผิวดาวเคราะห์สีแดง ซึ่งบางวิธีอาจต้องใช้ต้นทุนทางเศรษฐกิจที่สูงเกินไป และ ทรัพยากรธรรมชาติและอื่นๆ อาจเป็นไปได้ทางเทคโนโลยีในยุคของเรา

การเติบโตของจำนวนประชากรในอนาคตและความต้องการทรัพยากรอาจทำให้มนุษย์ต้องตั้งถิ่นฐานในวัตถุอวกาศนอกโลก เช่น ดาวอังคาร ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ใกล้เคียงอื่นๆ การล่าอาณานิคมในอวกาศจะทำให้การรับพลังงานและทรัพยากรวัสดุจากระบบสุริยะง่ายขึ้น

ยิ่งไปกว่านั้น ในกรณีที่เกิดภัยพิบัติร้ายแรงถึงชีวิตบนโลก เช่น อุกกาบาตที่เชื่อกันว่ากวาดล้างไดโนเสาร์เมื่อ 65 ล้านปีก่อน โลกจะ สายพันธุ์ทางชีวภาพรวมถึงมนุษย์สามารถดำรงอยู่ต่อไปได้บนดาวเคราะห์ดวงที่สองนี้

ในหลายแง่ ดาวอังคารมีความคล้ายคลึงกับโลกมากกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะ อันที่จริงสันนิษฐานว่ากาลครั้งหนึ่งดาวเคราะห์ดวงนี้มีสภาพแวดล้อมภายนอกคล้ายโลกมากขึ้นด้วยชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นกว่าและมีน้ำปริมาณมาก แต่สูญหายไปหลายร้อยล้านปี ตามหลักการของความคล้ายคลึงและความใกล้เคียง ดาวอังคารจะเป็นเป้าหมายที่สมเหตุสมผลและมีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการสร้างพื้นผิวในระบบสุริยะ

แต่ถึงแม้เงื่อนไขของการดำรงอยู่บนโลกจะถูกสร้างขึ้นบนโลกนี้ สภาพแวดล้อมภายนอกของมันจะยังคงไม่เป็นมิตรต่อการล่าอาณานิคม เนื่องจากปัจจัยทางจิตวิทยาหลายประการ เช่น ความรู้สึกคิดถึงบ้าน และการแยกตัวออกไป ซึ่งผู้ตั้งถิ่นฐานรุ่นต่อ ๆ ไปจะต้องเผชิญ

นอกจากนี้ก็มี ปัญหาด้านจริยธรรมการปรับสภาพพื้นผิวซึ่งประกอบด้วยการทดแทนที่เป็นไปได้ ชีวิตดั้งเดิมดาวเคราะห์ที่ถูกล่าอาณานิคม ถ้ามี แม้แต่จุลินทรีย์ด้วย

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญบางประการบนดาวอังคารก่อให้เกิดความท้าทายที่สำคัญที่ต้องแก้ไขและจำกัดขอบเขตของการสร้างพื้นผิว

ซึ่งรวมถึง:

1) แรงโน้มถ่วงต่ำ 2) การแผ่รังสีแสงอาทิตย์และสิ่งที่เรียกว่าสภาพอากาศในอวกาศ 3) ปัญหาการรักษาบรรยากาศและน้ำ

1) แรงโน้มถ่วงต่ำของดาวอังคารทำให้เกิดปัญหามากมายในการขึ้นรูปพื้นผิว ประการแรก มันส่งผลกระทบต่อมนุษย์ และคุกคามแรงจูงใจในการตั้งอาณานิคมในอวกาศ การอยู่รอดของมนุษย์ในระยะยาวในแรงโน้มถ่วงต่ำอาจต้องอาศัย พันธุวิศวกรรม.

ประการที่สอง แรงโน้มถ่วงต่ำของดาวเคราะห์ดวงนี้ไม่อนุญาตให้มันรักษาบรรยากาศไว้ได้

ไม่มีเทคโนโลยีในการสร้างแรงโน้มถ่วงเทียมในระดับดาวเคราะห์ ดังนั้นการรักษาบรรยากาศจึงจำเป็นต้องมีแหล่งกำเนิดเทียมเพื่อให้แน่ใจว่าจะมีการเติมเต็มอย่างต่อเนื่อง

2) ระดับกำลังอยู่ในระหว่างการศึกษา รังสีแสงอาทิตย์บนพื้นผิวดาวอังคาร ฟลักซ์ของรังสีดวงอาทิตย์และสเปกตรัมพลังงานขึ้นอยู่กับ ปัจจัยต่างๆซึ่งยังไม่ชัดเจนทั้งหมด ในปี พ.ศ. 2544 ได้มีการเปิดตัวการทดลองการแผ่รังสีแสงอาทิตย์บนดาวอังคาร (MARIE) เพื่อรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมภายนอกของดาวเคราะห์

เชื่อกันว่าดาวเคราะห์สีแดงไม่เหมาะสม รูปร่างที่ซับซ้อนชีวิตเพราะว่า ระดับสูงรังสีแสงอาทิตย์ นั่นคือชาวอาณานิคมจะต้องสัมผัสกับกระแสที่เพิ่มขึ้น รังสีคอสมิก- ในกรณีนี้ ภัยคุกคามต่อสุขภาพขึ้นอยู่กับความเข้มของฟลักซ์การแผ่รังสี สเปกตรัมพลังงาน และองค์ประกอบทางนิวเคลียร์ของรังสี

นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าบุคคลที่ไม่ได้รับการปกป้องในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์จะได้รับปริมาณรังสีต่อปีประมาณ 400-900 มิลลิซีเวอร์ต (mSv) (เทียบกับ 2.4 มิลลิซีเวิร์ตบนโลก) และปริมาณรังสีที่ได้รับโดยนักบินอวกาศที่ได้รับการคุ้มครองระหว่างการเดินทางไปดาวอังคาร (ซึ่งระยะเวลาจะเท่ากับ อยู่ในการบิน 12 เดือน และ 18 เดือนบนโลก) อาจมีค่าประมาณ 500-1,000 mSv ปริมาณเหล่านี้ใกล้เคียงกับปริมาณรังสีสูงสุดที่อนุญาตสำหรับระยะเวลาของกิจกรรมในอวกาศ (1-4 ซีเวิร์ต) ซึ่งแนะนำ สภาแห่งชาติการป้องกันรังสีของสหรัฐอเมริกาและการวัดสำหรับกิจกรรมในวงโคจรโลกต่ำ

ในแง่ของผลกระทบต่อสภาพอากาศในอวกาศ ดาวอังคารไม่มีสนามแมกนีโตสเฟียร์ปกติ ทำให้ยากต่อการลดการแผ่รังสีดวงอาทิตย์และชั้นบรรยากาศที่กักเก็บ เชื่อกันว่าทุ่งนาที่ค้นพบที่นี่เป็นเศษของสนามแม่เหล็กที่พังทลายลงในช่วงต้นประวัติศาสตร์ของโลก

เชื่อกันว่าการไม่มีสนามแมกนีโตสเฟียร์เป็นสาเหตุของบรรยากาศบางๆ ของดาวอังคาร ซึ่งอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าพลังงานของลมสุริยะทำให้อนุภาคในชั้นบรรยากาศชั้นบนมีความเร็วในการแยกตัวและถูกโยนออกไปในอวกาศ อันที่จริงผลกระทบนี้ถูกค้นพบโดยการโคจรรอบดาวเทียมของดาวอังคาร ตามทฤษฎีอื่น ลมสุริยะฉีกบรรยากาศออกจากดาวเคราะห์และจับมันด้วยก้อนสนามแม่เหล็กทรงกลมพลาสมอยด์ อย่างไรก็ตาม ดาวศุกร์แสดงให้เห็นว่าการไม่มีสนามแม่เหล็กไม่ได้ทำให้ดาวเคราะห์มีชั้นบรรยากาศหนาแน่น (แม้ว่าจะแห้งก็ตาม)

3) มีน้ำมากมายบนโลก เนื่องจากไอโอโนสเฟียร์ของมันถูกแทรกซึมโดยแมกนีโตสเฟียร์ ไอออนของไฮโดรเจนที่อยู่ในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์เคลื่อนที่เร็วมากเนื่องจากมีมวลต่ำ แต่ไม่สามารถหลุดออกไปในอวกาศได้ เนื่องจากวิถีของพวกมันถูกเบี่ยงเบนโดยสนามแม่เหล็ก ในทางกลับกัน ดาวศุกร์มีชั้นบรรยากาศหนาแน่นแต่มีเพียงไอน้ำจำนวนเล็กน้อย (มีความเข้มข้นเพียง 20 ส่วนในล้านส่วน) เนื่องจากดาวเคราะห์ดวงนี้ไม่มีสนามแม่เหล็ก น้ำจากชั้นบรรยากาศดาวอังคารก็ไหลออกสู่อวกาศเช่นกัน นอกจากนี้ การปกป้องเพิ่มเติมบนโลกยังถูกสร้างขึ้นโดยแถบโอโซนของมันอีกด้วย มันปิดกั้นรังสีอัลตราไวโอเลตก่อนที่จะสามารถแยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนได้ เนื่องจากไอน้ำจำนวนเล็กน้อยลอยอยู่เหนือชั้นโทรโพสเฟียร์ และที่สูงกว่านั้นคือแถบโอโซน น้ำเพียงเล็กน้อยจึงถูกแบ่งออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน

การเหนี่ยวนำ สนามแม่เหล็กโลกอยู่ที่ 31 µT เมื่อพิจารณาว่าดาวอังคารอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากขึ้น จะต้องมีการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กที่คล้ายกันเพื่อชดเชยลมสุริยะที่เทียบได้กับโลก อย่างไรก็ตาม ไม่มีเทคโนโลยีในการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กในระดับดาวเคราะห์

อย่างไรก็ตาม ความสำคัญของแมกนีโตสเฟียร์ยังถูกตั้งคำถามอยู่ ท้ายที่สุดแล้ว ในอดีตบนโลกก็มีการเปลี่ยนแปลงอยู่เป็นประจำ ขั้วแม่เหล็กในขณะที่แมกนีโตสเฟียร์หายไประยะหนึ่งแต่สิ่งมีชีวิตยังคงอยู่ ในกรณีที่ไม่มีสนามแมกนีโตสเฟียร์ การป้องกันรังสีดวงอาทิตย์อาจเกิดขึ้นได้จากชั้นบรรยากาศหนาคล้ายกับชั้นบรรยากาศของโลก

ตามที่นักทฤษฎีสมัยใหม่กล่าวไว้ ดาวอังคารตั้งอยู่ที่ขอบด้านนอกของเขตเอื้ออาศัยได้ ซึ่งเป็นบริเวณของระบบสุริยะที่สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงอยู่ได้ ดาวเคราะห์ดวงนี้ตั้งอยู่บนขอบของภูมิภาคที่เรียกว่าเขตเอื้ออาศัยแบบขยาย ซึ่งก๊าซเรือนกระจกเข้มข้นสามารถกักเก็บน้ำของเหลวไว้ที่พื้นผิวได้หากเพียงพอ ความดันบรรยากาศ- ดังนั้นดาวอังคารจึงมีศักยภาพที่จะรองรับอุทกสเฟียร์และชีวมณฑลได้

สิ่งนี้แสดงให้เห็นข้อสันนิษฐานว่าในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา ดาวอังคารมีสภาพแวดล้อมภายนอกที่ค่อนข้างคล้ายกับโลก ความจริงก็คือว่าขณะนี้ดูเหมือนจะมีแหล่งน้ำอยู่ที่ขั้วของดาวเคราะห์ เช่นเดียวกับในรูปของชั้นดินเยือกแข็งถาวรใต้พื้นผิวของมัน การไม่มีทั้งสนามแม่เหล็กและกิจกรรมทางธรณีวิทยาบนดาวอังคารสามารถอธิบายได้ด้วยขนาดที่ค่อนข้างเล็ก ซึ่งส่งผลให้ความลึกของดาวเคราะห์เย็นลงเร็วกว่าบนโลก

น้ำแข็งน้ำจำนวนมากอยู่ใต้พื้นผิวดาวอังคารเช่นเดียวกับที่ขั้วของมัน โดยที่น้ำแข็งน้ำผสมกับน้ำแข็งแห้งที่แช่แข็งด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ บน ขั้วโลกใต้ดาวเคราะห์ดวงนี้มีน้ำแข็งจำนวนมาก ซึ่งหากละลายจะปกคลุมพื้นผิวดาวอังคารทั้งหมดด้วยมหาสมุทรลึก 11 เมตร คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่แข็งตัวที่ขั้วจะระเหยออกสู่ชั้นบรรยากาศในช่วงฤดูร้อนของดาวอังคาร ทำให้เกิดน้ำปริมาณเล็กน้อยบนพื้นผิว ซึ่งถูกลมพัดออกจากขั้วด้วยความเร็วถึง 400 กม./ชม. ในช่วงการละลายตามฤดูกาล ฝุ่นและไอน้ำจำนวนมากลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศของโลก ทำให้เกิดศักยภาพในการก่อตัวของเมฆเซอร์รัสที่มีลักษณะคล้ายโลก

ออกซิเจนจำนวนมากในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารมีความเข้มข้นในคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2) ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลัก ออกซิเจนโมเลกุล (O 2) มีอยู่ในปริมาณเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ออกซิเจนธาตุปริมาณมากยังสามารถพบได้บนพื้นผิวดาวเคราะห์ในออกไซด์ของโลหะและในดินในรูปของเปอร์ไนเตรต การวิเคราะห์ตัวอย่างดินที่เก็บโดยยานลงจอดฟีนิกซ์ของ NASA แสดงให้เห็นว่ามีเปอร์คลอเรต ซึ่งใช้ในการปล่อยออกซิเจนอิสระในเครื่องกำเนิดออกซิเจนทางเคมี อิเล็กโทรไลซิสสามารถใช้เพื่อแยกน้ำออกเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจนได้ หากมีน้ำของเหลวและไฟฟ้าเพียงพอบนดาวอังคาร

< Предыдущая

หลังจากนักบินอวกาศทั้งสามคน 2 พฤศจิกายน 2000 ปีที่ตกลงบน ISS หนึ่งในตัวแทนของ NASA ตั้งข้อสังเกต:

“...เรากำลังเข้าสู่อวกาศตลอดไป คนแรกจะวนเวียนอยู่รอบลูกบอลนี้ แล้วเราจะบินไปดาวอังคาร..."

ทำไมต้องไปดาวอังคารด้วย?

รูปภาพเพิ่มเติม 1964 หลายปีของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกแสดงให้เห็นว่าดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ร้างและไร้ชีวิตชีวา ซึ่งดูเหมือนแทบจะไม่มีประโยชน์อะไรให้ผู้คนเลย มีชั้นบรรยากาศบางมากและไม่มีร่องรอยของสิ่งมีชีวิต

อย่างไรก็ตาม ดาวอังคารเป็นแรงบันดาลใจให้เกิดการมองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับการคงอยู่ของเผ่าพันธุ์มนุษย์ บนโลกนี้มีผู้คนมากกว่าเจ็ดพันล้านคน และจำนวนนี้ก็มีเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ประชากรล้นโลกหรือภัยพิบัติดาวเคราะห์เกิดขึ้นได้ และพวกมันบังคับให้เรามองหาบ้านใหม่ในระบบสุริยะของเรา ดาวอังคารมีอะไรให้เรามากกว่าสิ่งที่รถแลนด์โรเวอร์คิวริออซิตี้แสดงให้เราเห็น ท้ายที่สุดก็มีน้ำอยู่ที่นั่น

ทำไมต้องดาวอังคาร? ดาวอังคารดึงดูดผู้คนและจินตนาการมายาวนาน มีหนังสือและภาพยนตร์กี่เล่มที่ถูกสร้างขึ้นโดยอิงจากชีวิตบนดาวอังคารและการสำรวจดาวอังคาร

แต่ละเรื่องราวสร้างวิถีชีวิตที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเองซึ่งสามารถอาศัยอยู่บนดาวเคราะห์สีแดงได้ อะไรที่ทำให้ดาวอังคารกลายเป็นหัวข้อข่าวมากมายขนาดนี้?

แม้ว่าดาวศุกร์จะถูกเรียกว่าดาวเคราะห์พี่น้องของโลก แต่สภาพบนลูกไฟดวงนี้เป็นสิ่งที่เอื้อมไม่ถึงอย่างยิ่ง แม้ว่า NASA จะวางแผนไปเยือนดาวศุกร์โดยแวะเยี่ยมชมดาวอังคารก็ตาม ในทางกลับกัน ดาวอังคารอยู่ใกล้โลกมากที่สุด

และแม้ว่าวันนี้จะเป็นดาวเคราะห์ที่เย็นและแห้ง แต่ก็มีองค์ประกอบทั้งหมดที่เหมาะกับชีวิต มีความคล้ายคลึงกันอย่างเห็นได้ชัดระหว่างบรรยากาศของดาวอังคารในปัจจุบันกับบรรยากาศที่มีอยู่บนโลกเมื่อหลายพันล้านปีก่อน

เมื่อโลกก่อตัวครั้งแรก ดาวเคราะห์ไม่มีออกซิเจนและเป็นเหมือนดาวเคราะห์ที่ว่างเปล่าและไม่สามารถอยู่อาศัยได้ บรรยากาศประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจนทั้งหมด

และไม่มีออกซิเจนจนกระทั่งแบคทีเรียสังเคราะห์แสงที่วิวัฒนาการบนโลกผลิตออกซิเจนเพียงพอสำหรับการพัฒนาสัตว์ในที่สุด บรรยากาศบางๆ ของดาวอังคารประกอบด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์เกือบทั้งหมด

นี่คือองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร: 95,3 % คาร์บอนไดออกไซด์ 2,7 % ไนโตรเจน 1,6 % อาร์กอน

ออกซิเจน 0.2%

ในทางตรงกันข้าม ชั้นบรรยากาศของโลกประกอบด้วย 78,1 % จากไนโตรเจน 20,9 % ออกซิเจน 0,9 % อาร์กอนและ 0,1 % คาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซอื่นๆ อย่างที่คุณเดาได้ ใครก็ตามที่ต้องการไปเยี่ยมชมดาวอังคารในวันพรุ่งนี้จะต้องพกออกซิเจนและไนโตรเจนในปริมาณที่เพียงพอเพื่อให้สามารถอยู่รอดได้ (ท้ายที่สุดแล้ว เราไม่ได้หายใจเอาออกซิเจนบริสุทธิ์เข้าไป) อย่างไรก็ตาม ความคล้ายคลึงกันระหว่างชั้นบรรยากาศของโลกยุคแรกและดาวอังคารสมัยใหม่ ทำให้นักวิทยาศาสตร์บางคนคาดเดาว่ากระบวนการเดียวกันที่เปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่ให้เป็นออกซิเจนที่หายใจได้บนโลกนั้นสามารถจำลองแบบบนดาวอังคารได้

ในการทำเช่นนี้ เราจำเป็นต้องทำให้ชั้นบรรยากาศหนาขึ้นและสร้างปรากฏการณ์เรือนกระจก ซึ่งจะทำให้โลกอบอุ่นและเป็นที่อยู่อาศัยที่เหมาะสมสำหรับพืชและสัตว์ อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยของดาวอังคารคือลบ 62,77 องศาเซลเซียส และมีตั้งแต่บวก 23,88 องศาถึงลบ 73,33 เซลเซียส.

เพื่อเปรียบเทียบอุณหภูมิเฉลี่ยบนโลกคือ 14,4 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตาม ดาวอังคารมีคุณสมบัติหลายประการที่ทำให้สามารถพิจารณาว่าเป็นบ้านในอนาคตได้ เช่น เวลาการโคจร - 24 ชั่วโมง 37 นาที (โลก: 23 ชั่วโมง 56 นาที) การเอียงแกนหมุน - 24 องศา (โลก: 23,5 องศา) แรงดึงดูดโน้มถ่วง - หนึ่งในสามของดาวเคราะห์สีแดงของโลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากพอที่จะสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล

ดาวอังคารมีอายุประมาณ 50 ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าโลก % โลกอื่นๆ ที่ได้รับการพิจารณาว่าเป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้สำหรับการสร้างพื้นผิว ได้แก่ ดาวศุกร์ ยูโรปา (ดวงจันทร์ของดาวพฤหัส) และไททัน (ดวงจันทร์ของดาวเสาร์) อย่างไรก็ตาม ยูโรปาและไททันอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากเกินไป และดาวศุกร์ก็อยู่ใกล้เกินไป

นอกจากนี้อุณหภูมิเฉลี่ยบนพื้นผิวดาวศุกร์ยังอยู่ที่ 482,22 องศาเซลเซียส ดาวอังคารก็เหมือนกับโลกที่ยืนอยู่คนเดียวในระบบสุริยะของเราและสามารถดำรงชีวิตได้

เรามาดูกันว่านักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะเปลี่ยนภูมิประเทศที่แห้งแล้งและหนาวเย็นของดาวอังคารให้เป็นที่อยู่อาศัยที่อบอุ่นและน่าอยู่ได้อย่างไร Terraforming Mars จะเป็นภารกิจใหญ่หากมันเกิดขึ้นเลย

ระยะเริ่มแรกอาจใช้เวลาหลายทศวรรษหรือหลายศตวรรษ การสร้างดาวเคราะห์ทั้งดวงให้มีรูปร่างคล้ายโลกจะใช้เวลาหลายพันปี บางคนบอกถึงหมื่นปี เราจะเปลี่ยนดินแดนทะเลทรายอันแห้งแล้งให้กลายเป็นสภาพแวดล้อมอันเขียวชอุ่มที่ผู้คน พืช และสัตว์อื่น ๆ สามารถอยู่รอดได้อย่างไร

มีการเสนอวิธีการ 3 วิธี คือ กระจกวงโคจรขนาดใหญ่ที่จะสะท้อนแสงอาทิตย์และให้ความร้อนแก่พื้นผิวของโรงงานเรือนกระจกบนดาวอังคาร การปล่อยดาวเคราะห์น้อยที่เต็มไปด้วยแอมโมเนียลงสู่พื้นโลกเพื่อเพิ่มระดับก๊าซ นาซ่ากำลังพัฒนาเครื่องยนต์แล่นสุริยะที่จะยอมให้กระจกสะท้อนแสงขนาดใหญ่ติดตั้งได้ ช่องว่าง . พวกมันจะอยู่ห่างจากดาวอังคารหลายแสนกิโลเมตรและจะสะท้อนแสงอาทิตย์ไปยังพื้นที่เล็กๆ ของพื้นผิวดาวอังคาร

เส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกควรมีขนาดประมาณ 250 กิโลเมตร เรื่องแบบนี้จะหนักใจ 200 000 ตัน ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะรวบรวมมันในอวกาศมากกว่าบนโลก

หากคุณเล็งกระจกดังกล่าวไปที่ดาวอังคาร มันจะสามารถเพิ่มอุณหภูมิของพื้นที่เล็กๆ ได้หลายองศา แนวคิดคือการมุ่งความสนใจไปที่แผ่นน้ำแข็งขั้วโลกเพื่อละลายน้ำแข็งและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เชื่อกันว่าติดอยู่ในน้ำแข็ง

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะปล่อยก๊าซเรือนกระจก เช่น คลอโรฟลูออโรคาร์บอน ( คเอฟ ค) ซึ่งคุณจะพบได้ในเครื่องปรับอากาศหรือตู้เย็นของคุณ อีกทางเลือกหนึ่งในการทำให้ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารหนาขึ้นและทำให้อุณหภูมิบนโลกเพิ่มขึ้นคือการสร้างโรงงานที่ผลิตก๊าซเรือนกระจกที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

มนุษย์เก่งในการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำนวนมากสู่ชั้นบรรยากาศของตัวเอง ซึ่งบางคนเชื่อว่ามีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อน ผลกระทบจากความร้อนแบบเดียวกันนี้สามารถเล่นตลกบนดาวอังคารได้หากมีการสร้างโรงงานดังกล่าวหลายร้อยแห่ง

จุดประสงค์เดียวคือปล่อยคลอโรฟลูออโรคาร์บอน มีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ออกสู่ชั้นบรรยากาศ โรงงานที่ผลิตก๊าซเรือนกระจกจะถูกส่งไปยังดาวอังคารหรือสร้างขึ้นแล้วบนพื้นผิวของดาวเคราะห์สีแดง และจะใช้เวลาหลายปี

ในการขนส่งเครื่องจักรเหล่านี้ไปยังดาวอังคาร พวกมันจะต้องมีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพ เครื่องจักรเรือนกระจกจะเลียนแบบกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืชตามธรรมชาติโดยการสูดดมคาร์บอนไดออกไซด์และหายใจออกออกซิเจน

จะใช้เวลาหลายปี แต่บรรยากาศของดาวอังคารจะค่อยๆ อิ่มตัวไปด้วยออกซิเจน ซึ่งนักบินอวกาศจะสามารถสวมใส่ได้เพียงเครื่องช่วยหายใจเท่านั้น ไม่ใช่ชุดอัดแรง แทนที่จะใช้หรือเพิ่มเติมจากเครื่องจักรเรือนกระจกเหล่านี้ สามารถใช้แบคทีเรียสังเคราะห์แสงได้

นอกจากนี้ยังมีวิธีการทำให้ดาวอังคารกลายเป็นสีเขียวที่รุนแรงกว่านี้อีกด้วย คริสโตเฟอร์ แมคเคย์และโรเบิร์ต ซูรินเสนอให้ถล่มดาวอังคารด้วยดาวเคราะห์น้อยน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่มีแอมโมเนียเพื่อสร้างก๊าซเรือนกระจกและน้ำจำนวนมากบนดาวเคราะห์สีแดง

จรวดที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์จะต้องเชื่อมต่อกับดาวเคราะห์น้อยจากส่วนนอกของระบบสุริยะของเรา พวกเขาจะเคลื่อนดาวเคราะห์น้อยด้วยความเร็ว 4 กม./วินาที เป็นเวลาสิบปี จากนั้นปิดเครื่องและปล่อยให้ดาวเคราะห์น้อยน้ำหนักหมื่นล้านตันตกลงบนดาวอังคาร

พลังงานที่ปล่อยออกมาในช่วงฤดูใบไม้ร่วงประมาณไว้ที่ 130 ล้านเมกะวัตต์ เพียงพอที่จะให้พลังงานแก่โลกด้วยไฟฟ้าได้นานถึงสิบปี หากเป็นไปได้ที่ดาวเคราะห์น้อยขนาดดังกล่าวจะชนเข้ากับดาวอังคาร พลังงานจากการชนเพียงครั้งเดียวจะทำให้อุณหภูมิของดาวเคราะห์สูงขึ้นถึง 3 องศาเซลเซียส

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันจะทำให้น้ำประมาณล้านล้านตันละลาย ภารกิจดังกล่าวหลายครั้งตลอดระยะเวลาห้าสิบปีสามารถสร้างสภาพอากาศที่มีอุณหภูมิที่ต้องการและปกคลุมไปด้วยน้ำได้ 25 % ของพื้นผิวดาวเคราะห์

อย่างไรก็ตามการทิ้งระเบิดของดาวเคราะห์น้อยที่ปล่อยพลังงานออกมาเทียบเท่ากับ 70 000 ระเบิดไฮโดรเจนเมกะตันจะทำให้การตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ล่าช้าไปหลายศตวรรษ แม้ว่าเราอาจไปถึงดาวอังคารได้ภายในทศวรรษหน้า แต่การสร้างพื้นผิวจะใช้เวลาหลายพันปี โลกใช้เวลานับพันล้านปีในการพัฒนาเป็นดาวเคราะห์ที่พืชและสัตว์สามารถเจริญเติบโตได้

การเปลี่ยนภูมิทัศน์ของดาวอังคารให้เป็นภูมิทัศน์ของโลกถือเป็นโครงการที่ซับซ้อนอย่างยิ่ง คงต้องใช้เวลาหลายศตวรรษก่อนที่ความเฉลียวฉลาดของมนุษย์และแรงงานของผู้คนนับแสนจะหายใจเอาชีวิตรอดมาสู่โลกสีแดงอันหนาวเย็นและรกร้าง

Terraformed Mars ตามที่ศิลปินจินตนาการ

โครงการอวกาศหลายแห่งถือเป็นก้าวสำคัญในการส่งนักบินอวกาศไปยังดาวอังคารในที่สุด และเป็นเรื่องปกติที่จะคิดถึงขั้นตอนต่อไป - การล่าอาณานิคม อย่างไรก็ตามสิ่งนี้จะต้องใช้ทรัพยากรจำนวนมากและ กำลังแรงงานเพื่อการนำไปปฏิบัติ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยียังคงพัฒนาอย่างรวดเร็ว และวัสดุใหม่ๆ ก็สามารถช่วยให้งานที่ยากลำบากดังกล่าวบรรลุผลสำเร็จได้ และการสร้างพื้นผิวดาวอังคารเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนกว่ามาก ซึ่งเกินกว่าความพยายามในการสร้างสถานีอวกาศนานาชาติ

ประโยชน์ของการสร้างพื้นผิวดาวเคราะห์

อย่างไรก็ตาม คุณต้องเข้าใจว่าปัญหาคืออะไรก่อนที่จะเริ่มเปลี่ยนแปลงดาวเคราะห์ มีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับวัตถุอื่นๆ ประการแรก มันมีบรรยากาศไม่เหมือนกับเช่นดวงจันทร์

ทำให้ได้รับองค์ประกอบสำคัญเช่นไนโตรเจนและออกซิเจนได้ง่ายขึ้น ข้อดีถัดมาก็คือดาวอังคารมีความคล้ายคลึงกัน องค์ประกอบของแร่ธาตุกับโลก โลหะและแร่ธาตุทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการผลิตและอุตสาหกรรมก็มีอยู่บนดาวอังคารเช่นกัน นอกจากนี้ยังมีการหมุนและความเอียงของแกนที่คล้ายกัน เหมือนกับของโลก การเอียงของแกนทำให้มีฤดูกาลคล้ายกับฤดูกาลบนโลก เงื่อนไขเหล่านี้จะช่วยให้ชาวอาณานิคมในอนาคตปรับตัวเข้ากับชีวิตบนดาวอังคารได้

อย่างไรก็ตาม ยังมีความท้าทายอีกมากมายที่ขวางทางอยู่ ประการแรกนี่คือระยะทาง เที่ยวบินต้องใช้เงินเป็นจำนวนมาก ปัญหาต่อไปคือบรรยากาศ มันบางเกินไปที่จะกักเก็บออกซิเจน ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงไม่เพียงเท่านั้น องค์ประกอบคุณภาพสูงบรรยากาศเพื่อให้เกิดภาวะเรือนกระจก แต่ยังเป็นเชิงปริมาณสำหรับการตั้งถิ่นฐานเริ่มแรกด้วย นอกจากนี้แรงโน้มถ่วงบนดาวอังคารยังอ่อนกว่าบนโลกอีกด้วย ดังนั้น ผู้ที่จะอาศัยอยู่บนและ/หรือพื้นผิวดาวอังคารจะต้องรับมือกับการสูญเสียมวลกระดูกและโรคอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงต่ำ

ไม่ว่าในกรณีใด การเปลี่ยนแปลงของดาวอังคารทำให้เกิดความเป็นไปได้มากมาย มันจะเปิดโอกาสให้มนุษยชาติค้นพบทรัพยากรใหม่โดยไม่ทำลายโลก อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะต้องอาศัยความพยายามไม่เพียงแต่รัฐบาลระดับชาติเท่านั้น แต่ยังรวมถึงภาคเอกชนด้วยเพื่อทำให้สิ่งนี้เกิดขึ้น

ถึงแม้จะขาดอากาศหายใจก็ตาม อุณหภูมิต่ำและการแผ่รังสี ดาวอังคารเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจสำหรับการสร้างพื้นผิวของมนุษย์

เรามาดูกันว่าข้อดีของการตั้งอาณานิคมบนดาวเคราะห์สีแดงมีอะไรบ้าง:

ข้อดีของการล่าอาณานิคม

การตั้งอาณานิคมของดาวเคราะห์สีแดง

มีความยาววันใกล้เคียงกันมาก วันบนดาวอังคารมี 24 ชั่วโมง 39 นาที ดังนั้นพืชและสัตว์จึงปรับตัวได้เร็วมาก มันมีแกนเอียงคล้ายกับของโลก สิ่งนี้ทำให้ฤดูกาลเปลี่ยนแปลง เช่นเดียวกับดาวเคราะห์บ้านเรา
ดาวอังคารมีแหล่งน้ำสำรองขนาดใหญ่ในรูปของน้ำแข็ง น้ำนี้ก็จะมี สำคัญสำหรับนักเดินทางและสามารถนำไปแปรรูปเป็นเชื้อเพลิงจรวดได้

แทนที่จะขนส่งเสบียงจากโลก ชาวอาณานิคมในอนาคตสามารถสร้างอากาศของตนเองได้โดยการแยกน้ำบนดาวอังคารออกเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจน น้ำนี้จะใช้สำหรับดื่มด้วย

การทดลองเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าดินของดาวอังคารสามารถใช้สร้างโครงสร้างป้องกันได้ พืชบนโลกสามารถปลูกได้ในดินดาวอังคารหากได้รับแสงแดดและคาร์บอนไดออกไซด์เพียงพอ

เมื่อเวลาผ่านไปเราสามารถสะสมแร่ธาตุได้
และในอนาคตอันไกลโพ้น การล่าอาณานิคมอาจรวมถึงการสร้างพื้นผิวด้วย เช่น ทำให้อุณหภูมิของโลกสูงขึ้นจนกระทั่งธารน้ำแข็งละลายและมีก๊าซสำรองจำนวนมหาศาลเติมเต็มชั้นบรรยากาศ