Тераформування марсу. Як проходитиме тераформування Марса? Планети різні, а правила для всіх однакові

Ідея тераформування Марса - перетворення його на так званого "близнюка Землі" - захоплююча ідея. Танення полярних крижаних шапок, повільне створення атмосфери, а потім створення умов для рослинності, рік і водойм - цього достатньо, щоб надихнути будь-кого.

Але як довго це буде продовжуватися, що це буде коштувати нам, і чи дійсно це ефективне використання нашого часу та енергії?

Такими були питання, подані двома документами на семінарі NASA«Планетарне наукове бачення 2050 року», яке проходило з 27 лютого до 1 березня цього року. Перший документ, озаглавлений «Процес тераформації Марса» (The Terraforming Timeline), є абстрактним планом перетворення Червоної Планети на щось зелене і придатне для житла. Другий, під назвою «Тераформація Марса – неправильний шлях», повністю відкидає ідею тераформації та пропонує альтернативу. Про другий документ можна буде почитати.

Терраформування Марсу

Перша стаття була підготовлена ​​Аароном Берлінером із Каліфорнійського університету та Крісом Маккеєм з Відділу космічних наук Дослідницького центру НАСА в Еймсі. У своїй статті два дослідники представляють послідовний графік для тераформування Марса, який включає фазу потепління і фазу оксигенації (збагачення киснем), а також всі необхідні кроки, які повинні цьому передувати і слідувати:

Тераформацію Марса можна розділити на дві фази: перша фаза включає нагрівання планети від поточної середньої температури поверхні -60 o C до значень, близьких до середньої температури Землі до + 15 o C, і відтворює щільну атмосферу з CO 2 . Ця фаза нагрівання відносно проста і триває досить швидко – приблизно 100 років.

Друга фаза має на увазі досягнення рівня O 2 в атмосфері, який дозволив би людям та іншим великим ссавцям нормально дихати. Ця фаза оксигенації є відносно складною і займе 100 000 років або більше, якщо не станеться будь-який технологічний прорив.

Перш ніж розпочати тераформацію Марса, Берлінер і Маккей визнають, що необхідно зробити певні «претерраформенні» кроки. До них відносяться дослідження середовища Марса для визначення рівня води на поверхні, рівня вуглекислого газу в атмосфері та у вигляді льоду в полярних районах та кількості нітратів у марсіанському ґрунті. Як вони пояснюють, все це – ключ до практичності створення біосфери на Марсі.

Досі наявні дані вказують на всі три елементи, що існують удосталь на Марсі. У той час як більша частина води Марса в даний час знаходиться у вигляді льоду в полярних районах і полярних шапках – її там достатньо, щоб у майбутньому підтримувати кругообіг води – хмари, дощ, річки та озера, можливо навіть моря. Тим часом, за деякими оцінками, у полярних регіонах є достатня кількість СО2 у вигляді льоду, щоб створити атмосферу з тиском, що дорівнює тиску рівня моря на Землі.

Про пропозицію створити щит зі штучної магнітосфери, який би захистив Марс від втрати атмосфери, було опубліковано .

Азот є також фундаментальною вимогою для життя та необхідною складовоюатмосфери, і останні дані, отримані ровером Кьюріосіті (Curiosity), вказують на те, що нітрати становлять ~ 0,03% по масі ґрунту на Марсі, що є обнадійливим фактом для терраформування. Крім того, вченим необхідно буде вирішити деякі етичні питання, пов'язані з тим, як тераформінг може вплинути на Марс.

Наприклад, якщо на Марсі є життя (або життя, яке може бути відроджене), це створило б незаперечну етичну дилему для колоністів.

«Якщо життя Марса пов'язане із земним життям – можливо, через обмін метеоритами, – то ситуація зрозуміла, і потрібно буде вирішувати які інші типи земного життя потрібно ввозити на Марс і коли. Однак якщо життя Марса не пов'язане із земним життям і чітко є другою формою розвитку життя, то виникають важливі технічні та етичні питання» , кажуть дослідники

Щоб пройти Фазу Один – «Фазу потепління» – за мінімально короткий строк, автори звертаються до проблеми, знайомої нам сьогодні на Землі По суті, ми змінюємо наш клімат тут, на Землі, вносячи в атмосферу CO 2 та інші техногенні парникові гази, які збільшують середню температуру Землі зі швидкістю кілька градусів за Цельсієм протягом століття. І хоча це відбувається ненавмисно на Землі, на Марсі цей процес можна було б переналаштувати, щоб свідомо зігріти навколишнє середовище.

Терміни для потепління на Марсі після цілеспрямованого зусилля з виробництва парникових газів невеликі, всього 100 років. , - Стверджують вони.«Якби все сонячне світло на Марсі було захоплене зі 100%-вою ефективністю, то Марс нагрівся б до земноподібних температур приблизно через 10 років. Проте ефективність парникового ефекту, ймовірно, становить близько 10%, тому час, щоб зробити Марс "теплим", буде близько 100 років»

Після створення густої атмосфери наступним кроком є ​​перетворення її на щось придатне для дихання людей - де рівень O 2 буде еквівалентний приблизно 13% атмосферного тиску на рівні моря на Землі, а рівень CO 2 становитиме менше 1%. Ця фаза, відома як "фаза оксигенації", займе значно більше часу.

Тут, на Землі, стверджують вчені, високий рівень кисню та низький рівень CO² пов'язані з фотосинтезом. Ці реакції засновані на енергії Сонця для перетворення води та двоокису вуглецю в біомасу, яка представлена ​​рівнянням
H 2 O + CO 2 = CH 2 O + O 2.

«Якби все сонячне світло, що потрапляє на Марс, було задіяне зі 100% ефективністю для здійснення цієї хімічної трансформації, для отримання високих рівнів O 2 знадобилося б лише 17 років. Однак ймовірна ефективність будь-якого процесу, який може перетворювати Н 2 Про та СО 2 у біомасу та O 2 Набагато менше, ніж 100%.

Єдиний приклад, який ми маємо у процесі, який може глобально змінити CO2 та O2 – це глобальна біологія. На Землі ефективність глобальної біосфери під час використання сонячного світлаТаким чином, тимчасові рамки для створення багатої киснем атмосфери на Марсі становлять 10 000 х 17 років, або 170 000 років».

Тим не менш, вони роблять знижку на синтетичну біологію та інші біотехнології, які, за їх твердженням, можуть підвищити ефективність та скоротити часові рамки до 100 000 років. Крім того, якби люди могли використовувати природний фотосинтез (який має порівняно високу ефективність у 5%) по всій планеті, тобто насадити рослинність по всьому Марсу, тоді тимчасова шкала могла б бути зменшена лише до кількох століть.

Нарешті, вони описують кроки, які потрібно зробити, щоб розпочати процес. Ці кроки включають адаптацію поточних і майбутніх роботизованих місій для оцінки марсіанських ресурсів, математичних та комп'ютерних моделей, які могли б досліджувати відповідні процеси, ініціативи зі створення різних спеціалізованих організмів для Марса, засіб для тестування методів тераформування в обмежених умовах та планетарну угоду, яка встановить обмеження та заходи захисту.

Говорячи про те, як довго чекати до початку тераформування Марса, дослідники кажуть, що «щось ми могли б почати робити вже зараз».

Є дивні подібності між марсіанською атмосферою сьогодення та атмосферою, яка була на Землі мільярди років тому. Коли Земля тільки сформувалася, на планеті не було кисню, і вона була схожа на порожню, непридатну для життя планету. Атмосфера повністю складалася з вуглекислого газу та азоту. І кисню не було до тих пір, поки фотосинтезують бактерії, що розвинулися на Землі, не виробили достатньо кисню для можливого розвиткутварин. Тонка атмосфера Марса майже повністю складається із оксиду вуглецю. Такий склад атмосфери Марса:

• 95,3% двоокису вуглецю
• 2,7% азоту
• 1,6% аргону
• 0,2% кисню

На противагу цьому земна атмосфера складається на 78,1 % з азоту, 20,9 % кисню, 0,9 % аргону та 0,1 % двоокису вуглецю та інших газів. Як ви можете здогадатися, будь-яким людям, які захочуть відвідати Марс вже завтра, доведеться тягнути з собою достатню кількість кисню та азоту, щоб вижити (адже ми дихаємо не чистим киснем). Проте подібність атмосфер ранньої Землі і сучасного Марса змусило деяких учених припустити, що самі процеси, які Землі переробили більшу частину двоокису вуглецю в придатний для дихання кисень, можна повторити і Марсі. Для цього потрібно згустити атмосферу і створити парниковий ефект, який буде нагрівати планету і забезпечить відповідне місце існування для рослин і тварин.

Середня температура поверхні Марса становить мінус 62,77 градуса за Цельсієм, і коливається від плюс 23,88 градуса до мінус 73,33 за Цельсієм. Для порівняння, середня температура на Землі – 14,4 градуса Цельсія. Проте у Марса є кілька особливостей, які дозволяють розглянути його як майбутнє житла, як-от:

• час звернення - 24 години 37 хвилин (Земля: 23 години 56 хвилин)
• нахил осі обертання – 24 градуси (Земля: 23,5 градусів)
• гравітаційне тяжіння- третина земного

Червона планета досить близько знаходиться до Сонця, щоб зазнавати зміни пір року. Марс приблизно на 50% далі від Сонця, ніж Земля.

Інші світи, які розглядаються як можливі кандидати на тераформування, це Венера, Європа (місяць Юпітера) та Титан (місяць Сатурна). Однак Європа та Титан знаходяться надто далеко від Сонця, а Венера надто близько. До того ж, середня температура на поверхні Венери – 482,22 градуси Цельсія. Марс, як і Земля, стоїть особняком у нашій Сонячній системі та може підтримувати життя. Давайте дізнаємося, як вчені планують перетворити сухий холодний ландшафт Марса на тепле і придатне для життя довкілля.

Марсіанські теплиці

Терраформування Марса буде грандіозним процесом, якщо взагалі буде. Початкові стадії можуть тривати кілька десятиліть чи століть. Тераформування усієї планети у землеподібну форму займе кілька тисяч років. Дехто припускає і десятки тисяч років. Як же ми перетворимо суху пустельну землю на пишне середовище, в якому зможуть вижити люди, рослини та інші тварини? Пропонують три методи:

• великі орбітальні дзеркала, які відображатимуть сонячне світло та нагріватимуть поверхню Марса
• парникові фабрики
• скидання повних аміаку астероїдів на планету, щоб підвищити рівень газів

В даний час NASA розробляє двигун на базі сонячного вітрила, який дозволив би розмістити великі дзеркала, що відображають в космосі. Вони розташуються за кілька сотень тисяч кілометрів від Марса і відбиватимуть сонячне світло на невелику ділянку поверхні Марса. Діаметром таке дзеркало має бути близько 250 кілометрів. Важить така штуковина близько 200 000 тонн, тому краще зібрати її в космосі, а не на Землі.

Якщо направити таке дзеркало на Марс, воно зможе підвищити температуру невеликої ділянки на кілька градусів. Суть у тому, щоб сконцентрувати їх на полярних шапках, щоб розтопити лід та випустити вуглекислий газ, Який, вважають, перебуває у пастці з льоду. Протягом багатьох років підвищення температури випустить парникові гази, подібні до хлорфторвуглецю (CFC), який ви можете знайти у своєму кондиціонері або холодильнику.

Ще один варіант згущення атмосфери Марса, а значить і підвищення температури на планеті, це будівництво фабрик, що виробляють парникові гази, що працюють на сонячних батареях. Люди добре вміють випускати тонни парникових газів у власну атмосферу, які, вважають деякі, призводять до глобального потепління. Цей же тепловий ефект може зіграти добрий жарт на Марсі, якщо створити сотні таких фабрик. Єдиною метою буде випускати хлорфторуглерод, метан, двоокис вуглецю та інші парникові гази в атмосферу.

Фабрики з виробництва парникових газів будуть відправлені на Марс, або створені вже на поверхні червоної планети, і це вже займе роки. Для транспортування цих машин на Марс вони повинні бути легкими та ефективними. Потім парникові машини імітуватимуть природний процес фотосинтезу рослин, вдихаючи вуглекислий газ і видихаючи кисень. Це займе багато років, але поступово атмосфера Марса насититься киснем, завдяки чому астронавти зможуть носити тільки дихальні апарати, а не костюми, що здавлюють. Замість або на додаток до цих парникових машин можна використовувати фотосинтезуючі бактерії.

Є й екстремальніший метод озеленення Марса. Крістофер Маккей та Роберт Зурін запропонували бомбардувати Марс великими крижаними астероїдами з аміаком, щоб виробити тонни парникових газів та води на червоній планеті. Ракети з ядерними двигунами повинні бути прив'язані до астероїдів із зовнішньої частини нашої. Сонячної системи. Вони рухатимуть астероїди зі швидкістю 4 км/с протягом десятка років, а потім вимикатимуться і дозволятимуть астероїду вагою десять мільярдів тонн впасти на Марс. Енергія, що вивільняється в процесі падіння, оцінюється в 130 мільйонів мегават. Цього достатньо, щоб живити Землю електроенергією протягом десяти років.

Якщо є можливість розбити астероїд таких розмірів на Марс, енергія одного зіткнення підняла б температуру на планеті на 3 градуси за Цельсієм. Раптове підвищення температури викликає танення близько трильйона тонн води. Декілька таких місій за п'ятдесят років могли б створити потрібний температурний клімат і покрити водою 25% поверхні планети. Проте бомбардування астероїдами, що випускають енергію, еквівалентну 70 000 мегатонних. водневих бомб, призведе до затримки заселення людьми багато століть.

Хоча ми можемо досягти Марса вже в найближчому десятилітті, тераформування займе тисячі років. Землі знадобилися мільярди років, щоб перетворитися на планету, на якій можуть процвітати рослини та тварини. Перетворення ландшафту Марса на земний - вкрай складний проект. Мине багато століть, перш ніж людська винахідливість і праця сотень тисяч людей зможуть вдихнути життя в холодний і безлюдний червоний світ.

– це гіпотетичний процес навмисної зміни клімату, поверхні та відомих властивостей цієї планети з метою надання широким ділянкам її зовнішнього середовища більшої придатності для життєдіяльності людини, що має зробити колонізацію Марса набагато безпечнішою та надійнішою.

Ця концепція заснована на припущенні, що зовнішнє середовище планети може бути змінено штучним шляхом. Крім того, досі не спростовано остаточно можливості створення на Марсі біосфери. Пропонується кілька способів тераформування червоної планети, при цьому деякі з них вимагають для свого здійснення непомірних економічних витрат і природних ресурсів, А інші могли б виявитися технологічно здійсненими в наш час.

Зростання населення майбутньому і потреба у ресурсах можуть викликати необхідність колонізації людьми позаземних космічних об'єктів, як-от Марс, Місяць та інші прилеглі планети. Колонізація космосу полегшить отримання енергії та матеріальних ресурсів Сонячної системи.

Крім того, у разі будь-якого загрожує життя на Землі катастрофи, подібної до падіння метеора, який, як вважається, знищив динозаврів 65 мільйонів років тому, земні біологічні види, включаючи людину, могли б продовжити існування на цій другій населеній планеті.

Марс багато в чому більше інших планет Сонячної системи схожий на Землю. Передбачається, що колись раніше ця планета мала більш схожу на земне зовнішнє середовище з більш щільною атмосферою і великою кількістю води, але втратила її протягом сотень мільйонів років. Виходячи з принципу схожості та близькості, Марс був би найрозумнішою та найефективнішою метою для тераформування в Сонячній системі.

Але навіть у разі створення на цій планеті умов існування, подібних до земних, її зовнішнє середовище, як і раніше, залишатиметься ворожим для колонізації через безліч психологічних факторів, таких як почуття туги по батьківщині та ізольованості, які будуть відчувати наступні покоління колоністів.

Крім цього, існує етична проблема тераформування, яка полягає в потенційному заміщенні первісного життя колонізованої планети, якщо така існує, нехай навіть мікробна.

Певні ключові фактори зовнішнього середовища Марса є серйозними проблемами, що потребують вирішення, і обмежують масштаб терраформування.

До них відносяться:

1) низька гравітація; 2) сонячна радіація та так звана космічна погода; 3) проблема утримання атмосфери та води.

1) Низька гравітація Марса створює багато проблем для терраформування. По-перше, вона впливає на людину, ставлячи під загрозу її мотивацію до колонізації космосу. Для тривалого виживання людей умовах низької гравітації може знадобитися генна інженерія.

По-друге, низька гравітація цієї планети не дозволяє їй утримувати атмосферу.

Технологій створення штучної гравітації в масштабах планети не існує, тому для підтримки атмосфери потрібно штучне джерело, що забезпечує її безперервне заповнення.

2) Нині ведеться дослідження рівнів сонячної радіації лежить на поверхні Марса. Потік сонячного випромінювання та спектр його енергії залежать від різних факторів, які поки що не зовсім зрозумілі. У 2001 році було розпочато експеримент із вимірювання рівня сонячного випромінювання на Марсі (MARIE), призначений для збору додаткових даних про зовнішнє середовище планети.

Досі вважається, що червона планета непридатна для складних форм життя через високого рівнясонячної радіації. Тобто колоністи піддавалися б впливу посиленого потоку космічних променів. При цьому загроза здоров'ю залежить від інтенсивності потоку випромінювання, спектру його енергії та ядерного складу променів.

За оцінками вчених, незахищена людина отримувала б у міжпланетному космічному просторі щорічну дозу опромінення близько 400-900 мілізівертів (мЗв) (порівняно з 2,4 мЗв на Землі), а доза опромінення, одержувана захищеними астронавтами експедиції. 12 місяців у польоті і 18 місяців на планеті), могла б досягати близько 500-1000 мЗв. Ці дози близькі до гранично допустимих доз опромінення за період діяльності в космосі (1-4 зіверти), які рекомендовані Національною Радою США з радіаційного захисту та вимірювань для діяльності, що здійснюється на низькій навколоземній орбіті.

Щодо впливу космічної погоди, то у Марса відсутня нормальна магнітосфера, що ускладнює завдання зниження сонячної радіації та утримання атмосфери. Передбачається, що виявлені поля є залишками магнітосфери, яка зруйнувалася на ранньому етапі історії планети.

Вважається, що відсутність магнітосфери є причиною малої товщини атмосфери Марса, яка пояснюється тим, що енергія сонячного вітру дозволяє часткам верхнього шару атмосфери досягати швидкості відриву та бути викинутими у космічний простір. Цей ефект був виявлений орбітальними супутниками Марса. Згідно з іншою теорією, сонячний вітер відриває атмосферу від планети, захоплюючи її кулястими згустками магнітних полів, плазмоїдами. Однак Венера показує, що відсутність магнітосфери не виключає наявність у планети щільної атмосфери (нехай і сухої).

3) Землі є достаток води, оскільки її іоносфера пронизується магнитосферой. Іони водню, присутні в іоносфері, рухаються дуже швидко завдяки своїй малій масі, але не можуть вирватися у зовнішній космос, оскільки траєкторії їхнього руху відхиляються під дією магнітних полів. Венера має щільну атмосферу, але в ній містяться лише сліди водяної пари (з концентрацією всього 20 частин на мільйон), так як у цієї планети відсутнє магнітне поле. Вода з атмосфери Марса теж випаровується в космос. До того ж додатковий захист Землі створює її озоновий пояс. Він блокує ультрафіолетове випромінювання, перш ніж воно встигає розщепити воду на водень і кисень. Завдяки тому, що лише невелика кількість водяної пари піднімається вище за тропосферу, а ще вище, в стратосфері, розташований озоновий пояс, на водень і кисень розщеплюється мало води.

Індукція магнітного поляЗемлі складає 31 мкт. З урахуванням більшої віддаленості Марса від Сонця йому знадобилася б аналогічна індукція магнітного поля для порівнянної із земною компенсацією сонячного вітру. Проте технологій індуктування магнітного поля масштабах планети немає.

Тим не менш, важливість магнітосфери піддається сумніву. Адже минулого на Землі регулярно відбувалася зміна магнітних полюсівПри цьому магнітосфера зникала на деякий час, але життя досі існує. За відсутності магнітосфери захист від сонячної радіації міг би забезпечувати подібний до земного товстий шар атмосфери.

На думку сучасних теоретиків, Марс розташований біля зовнішнього краю придатної для проживання зони, району Сонячної системи, де може існувати життя. Ця планета знаходиться на межі області, відомої як розширена придатна для існування зона, де концентровані парникові гази могли б утримувати рідку воду на поверхні при достатньому атмосферному тиску. Тому Марс потенційно здатний підтримувати гідросферу та біосферу.

Напрошується припущення про те, що колись на ранньому етапі свого розвитку Марс мав зовнішнє середовище, відносно схоже на земне. Справа в тому, що зараз, схоже, існують запаси води на полюсах планети, а також у вигляді вічної мерзлоти під її поверхнею. Відсутність на Марсі і магнітного поля, і геологічної активності може пояснюватися його відносно невеликим розміром, що сприяє більш швидкому, ніж Землі, охолодженню глибин планети.

Великі кількості водяного льоду існують під поверхнею Марса, а також на його полюсах, де водяний лід змішаний із сухим льодом, замерзлим вуглекислим газом. На південному полюсіпланети зосереджено значну масу водяного льоду, який у разі танення покрив би всю поверхню Марса океаном глибиною 11 метрів. Завмерлий на полюсах вуглекислий газ (CO 2 ) випаровується в атмосферу під час марсіанського літа, а на поверхні залишаються невеликі кількості води, що випаровуються з полюсів під дією вітру, швидкість якого досягає 400 км/год. У період сезонного танення в атмосферу планети піднімаються великі кількості пилу та водяної пари, створюючи потенційну можливість для утворення схожих на земні перистих хмар.

Основна частина кисню в атмосфері Марса зосереджена в двоокисі вуглецю (CO2), в основному її компоненті. Молекулярний кисень (O 2 ) існує лише у незначних кількостях. Великі кількості елементарного кисню також можуть бути знайдені на поверхні планети в оксидах металів та у ґрунті, у формі пернітратів. Аналіз зразків ґрунту, зібраних посадковим модулем НАСА «Фенікс», показав наявність у них перхлорату, який використовується для виділення вільного кисню у хімічних генераторах кисню. Для розщеплення води на кисень і водень можна було б використати електроліз, якби на Марсі було достатньо рідкої води та електроенергії.

< Предыдущая

Після того як трійця астронавтів 2 листопада 2000 року оселилася на МКС, один із представників NASA зазначив:

«…Ми назавжди вирушаємо до космосу. Спочатку люди кружлятимуть навколо цієї кулі, а потім ми полетимо на Марс...»

Навіщо взагалі летіти на Марс?

Зображення ще 1964 роки випуску показали, що Марс - це пустельна, нежива планета, яка, здавалося б, мало що може запропонувати людям. У неї вкрай тонка атмосфера та жодних ознак життя.

Проте Марс вселяє певний оптимізм щодо продовження людського роду. На Землі понад сім мільярдів людей, і це число постійно зростає.

Можливе перенаселення чи планетна катастрофа, і вони змушують нас шукати нові будинки у нашій Сонячній системі. Марс може запропонувати нам більше, ніж те, що показує марсохід К'юріосіті. Зрештою, там була вода.

Чому Марс? Марс вже давно приваблює людей та захоплює уяву. Скільки книг та фільмів було створено за мотивами життя на Марсі та його освоєння.

Кожна історія створює свій власний унікальний спосіб життя, яке могло б оселитися на червоній планеті. Що ж у Марсі, що робить його предметом численних історій?

У той час як Венеру називають сестринською по відношенню до Землі планетою, умови на цій вогняній кулі вкрай непридатні для житла, хоча NASA і планувало відвідування Венери з попутною екскурсією на Марс. З іншого боку, Марс найближче до Землі.

І незважаючи на те, що сьогодні це холодна і суха планета, вона має всі елементи, придатні для життя. Є дивні подібності між марсіанською атмосферою сьогодення та атмосферою, яка була на Землі мільярди років тому.

Коли Земля тільки сформувалася, на планеті не було кисню, і вона була схожа на порожню, непридатну для життя планету. Атмосфера повністю складалася з вуглекислого газу та азоту.

І кисню був до того часу, поки фотосинтезирующие бактерії, розвинені Землі, не виробили достатньо кисню для розвитку тварин. Тонка атмосфера Марса майже повністю складається із оксиду вуглецю.

Такий склад атмосфери Марса: 95,3 % двоокису вуглецю 2,7 % азоту 1,6 % аргону

0,2% кисню

На противагу цьому земна атмосфера полягає на 78,1 % із азоту, 20,9 % кисню, 0,9 % аргону та 0,1 % двоокису вуглецю та інших газів. Як ви можете здогадатися, будь-яким людям, які захочуть відвідати Марс вже завтра, доведеться тягнути з собою достатню кількість кисню та азоту, щоб вижити (адже ми дихаємо не чистим киснем). Проте подібність атмосфер ранньої Землі і сучасного Марса змусило деяких учених припустити, що самі процеси, які Землі переробили більшу частину двоокису вуглецю в придатний для дихання кисень, можна повторити і Марсі.

Для цього потрібно згустити атмосферу і створити парниковий ефект, який буде нагрівати планету і забезпечить відповідне місце існування для рослин і тварин. Середня температура поверхні Марсу становить мінус 62,77 градуса Цельсія, і коливається від плюс 23,88 градуси до мінус 73,33 за Цельсієм.

Для порівняння, середня температура на Землі 14,4 градуси Цельсія. Проте у Марса є кілька особливостей, які дозволяють розглянути його як майбутнє житла, як-от: час звернення 24 години 37 хвилини (Земля: 23 години 56 хвилин) нахил осі обертання 24 градуса (Земля: 23,5 градусів) гравітаційне тяжіння - третина земного Червона планета досить близько знаходиться до Сонця, щоб зазнавати зміни пір року.

Марс приблизно на 50 % далі від Сонця, ніж Земля. Інші світи, які розглядаються як можливі кандидати на тераформування, це Венера, Європа (місяць Юпітера) та Титан (місяць Сатурна). Однак Європа та Титан знаходяться надто далеко від Сонця, а Венера надто близько.

До того ж середня температура на поверхні Венери. 482,22 градуси Цельсія. Марс, як і Земля, стоїть особняком у нашій Сонячній системі та може підтримувати життя.

Давайте дізнаємося, як вчені планують перетворити сухий холодний ландшафт Марса на тепле і придатне для життя довкілля. Терраформування Марса буде грандіозним процесом, якщо взагалі буде.

Початкові стадії можуть тривати кілька десятиліть чи століть. Тераформування усієї планети у землеподібну форму займе кілька тисяч років. Дехто припускає і десятки тисяч років. Як же ми перетворимо суху пустельну землю на пишне середовище, в якому зможуть вижити люди, рослини та інші тварини?

Пропонують три методи: великі орбітальні дзеркала, які будуть відображати сонячне світло і нагрівати поверхню Марса парникові фабрики скидання повних аміаку астероїдів на планету, щоб підвищити рівень газів В даний час NASA розробляє двигун на базі сонячного вітрила, який дозволив би розмістити великі відбиваючі зеркала . Вони розташуються за кілька сотень тисяч кілометрів від Марса і відбиватимуть сонячне світло на невелику ділянку поверхні Марса.

Діаметром таке дзеркало має бути близько 250 кілометрів. Важити така штуковина буде близько 200 000 тонн, тож краще зібрати її у космосі, а не на Землі.

Якщо направити таке дзеркало на Марс, воно зможе підвищити температуру невеликої ділянки на кілька градусів. Суть у тому, щоб сконцентрувати їх на полярних шапках, щоб розтопити лід і випустити вуглекислий газ, який, як вважають, перебуває у пастці з льоду.

Протягом багатьох років підвищення температури випустить парникові гази, на кшталт хлорфторвуглецю. C F C), який ви можете знайти у своєму кондиціонері чи холодильнику. Ще один варіант згущення атмосфери Марса, а значить і підвищення температури на планеті, це будівництво фабрик, що виробляють парникові гази, що працюють на сонячних батареях.

Люди добре вміють випускати тонни парникових газів у власну атмосферу, які, вважають деякі, призводять до глобального потепління. Цей же тепловий ефект може зіграти добрий жарт на Марсі, якщо створити сотні таких фабрик.

Єдиною метою буде випускати хлорфторуглерод, метан, двоокис вуглецю та інші парникові гази в атмосферу. Фабрики з виробництва парникових газів будуть відправлені на Марс, або створені вже на поверхні червоної планети, і це вже займе роки.

Для транспортування цих машин на Марс вони повинні бути легкими та ефективними. Потім парникові машини імітуватимуть природний процес фотосинтезу рослин, вдихаючи вуглекислий газ і видихаючи кисень.

Це займе багато років, але поступово атмосфера Марса насититься киснем, завдяки чому астронавти зможуть носити тільки дихальні апарати, а не костюми, що здавлюють. Замість або на додаток до цих парникових машин можна використовувати фотосинтезуючі бактерії.

Є й екстремальніший метод озеленення Марса. Крістофер Маккей та Роберт Зурін запропонували бомбардувати Марс великими крижаними астероїдами з аміаком, щоб виробити тонни парникових газів та води на червоній планеті.

Ракети з ядерними двигунами мають бути прив'язані до астероїдів із зовнішньої частини нашої Сонячної системи. Вони рухатимуть астероїди зі швидкістю 4 км/с протягом десятка років, а потім вимикатися і дозволяти астероїду вагою десять мільярдів тонн впасти на Марс.

Енергія, яка вивільняється в процесі падіння, оцінюється в 130 мільйонів мегават. Цього достатньо, щоб живити Землю електроенергією протягом десяти років. Якщо є можливість розбити астероїд таких розмірів на Марс, енергія одного зіткнення підняла б температуру на планеті. 3 градуси за Цельсієм.

Раптове підвищення температури викликає танення близько трильйона тонн води. Декілька таких місій за п'ятдесят років могли б створити потрібний температурний клімат і покрити водою 25 % поверхні планети.

Проте бомбардування астероїдами, що випускають енергію, еквівалентну 70 000 мегатонних водневих бомб призведе до затримки заселення людьми на багато століть. Хоча ми можемо досягти Марса вже в найближчому десятилітті, тераформування займе тисячі років. Землі знадобилися мільярди років, щоб перетворитися на планету, на якій можуть процвітати рослини та тварини.

Перетворення ландшафту Марса на земний — вкрай складний проект. Мине багато століть, перш ніж людська винахідливість і праця сотень тисяч людей зможуть вдихнути життя в холодний і безлюдний червоний світ.

Терраформований Марс, у виставі художника

Багато космічних програм, зрештою, це крок до відправки астронавтів на Марс. І цілком природно думати про наступний крок - колонізацію. Однак це вимагатиме багато ресурсів і робочої силидля втілення. Тим не менш, технології продовжують розвиватися швидкими темпами і нові матеріали, в даний час, можуть допомогти виконати таке нелегке завдання. А тераформування Марса це набагато складніший процес, який перевершує зусилля, вкладені у будівництво Міжнародної космічної станції.

Переваги тераформування планети

Однак потрібно розуміти які є проблеми, перш ніж починати змінювати планету. Він має багато переваг, порівняно з іншими об'єктами. По-перше, він має атмосферу, на відміну, наприклад, від Місяця.

Це робить більш простим отримання таких важливих елементів, як азот та кисень. Наступною перевагою є те, що Марс має схожий мінеральний складіз Землею. Всі метали та мінерали, необхідні для виробництва та промисловості, також існують на Марсі. Він також має аналогічне обертання та нахил осі, майже як на Землі. Нахил його осі дає сезони, схожі на Земні. Ці умови допоможуть майбутнім колоністам пристосуватися до життя на Марсі.

Проте є ще багато проблем, які стоять на шляху. По-перше, це відстань. Переліт коштує безліч грошей. Наступна проблема полягає у атмосфері. Вона дуже тонка, щоб утримувати кисень. Це означає, що необхідно змінити не лише якісний складатмосфери для досягнення парникового ефекту, але і кількісний для початкового поселення. Крім того, гравітація на Марсі слабша, ніж на Землі. Таким чином, людям, які житимуть на Марсі, та/або його терраформувати доведеться мати справу зі втратою кісткової тканини та іншими захворюваннями, пов'язаними з низькою гравітацією.

У будь-якому випадку, перетворення Марса є багато можливостей. Вона дасть людству можливість знайти нові ресурси, не виснажуючи Землю. Однак це вимагатиме зусиль не лише національних урядів, а й приватного сектору, щоб здійснити це.

Незважаючи на відсутність повітря, низькі температуриі радіацію, Марс інтригує ціль для терраформування його людиною.

Давайте подивимося, які є переваги у колонізації червоної планети:

Плюси колонізації

Колонізація червоної планети

Він має схожу довжину дня. Марсіанський день становить 24 годин і 39 хвилин, так що рослини і тварини дуже швидко адаптувалися б. Він має нахил осі, подібний до Земної. Це дає йому зміну сезонів, як і наша рідна планета.
Марс має великі запаси води у вигляді льоду. Ця вода буде мати важливе значення для мандрівників та може бути використана для переробки у ракетне паливо.

Замість того, щоб везти провізію із Землі, майбутні колоністи могли б отримувати своє власне повітря шляхом розщеплення води на Марсі, на кисень та водень. Ця вода також використовуватиметься для пиття.

Попередні експерименти показали, що грунт Марса може бути використаний для створення захисних споруд. Земні рослини можуть бути вирощені в марсіанському ґрунті, за умови, що вони отримають достатньо сонячного світла та вуглекислого газу.

Згодом ми можемо розробляти родовища корисних копалин.
І на дуже далекому майбутньому, колонізація може включати його терраформирование, тобто. підвищення температури на планеті доти, доки його льодовики не розтануть, і величезні запаси газу поповнять атмосферу.