är en hypotetisk process för att medvetet förändra klimatet, ytan och kända egenskaper hos denna planet för att göra stora områden av dess yttre miljö mer beboeliga för människor, vilket borde göra koloniseringen av Mars mycket säkrare och mer tillförlitlig.
Detta koncept bygger på antagandet att planetens yttre miljö kan förändras på konstgjord väg. Dessutom har möjligheten att skapa en biosfär på Mars ännu inte definitivt motbevisats. Flera metoder föreslås för att terraforma den röda planeten, medan vissa av dem skulle kräva orimliga ekonomiska kostnader och naturresurser för deras genomförande, medan andra skulle kunna vara tekniskt genomförbara i vår tid.
Framtida befolkningstillväxt och behovet av resurser kan nödvändiggöra mänsklig kolonisering av utomjordiska rymdobjekt som Mars, månen och andra närliggande planeter. Rymdkolonisering kommer att göra det lättare att få tag i solsystemets energi och materiella resurser.
Dessutom, i händelse av någon katastrof som hotar livet på jorden, som meteornedslaget som tros ha förstört dinosaurierna för 65 miljoner år sedan, kan terrestra arter, inklusive människor, fortsätta att existera på denna andra beboeliga planet.
Mars liknar jorden på många sätt mer än andra planeter i solsystemet. Det antas faktiskt att denna planet en gång i tiden hade en mer jordliknande miljö med en tätare atmosfär och ett överflöd av vatten, men förlorade det under hundratals miljoner år. Baserat på principen om likhet och närhet skulle Mars vara det mest rimliga och effektiva målet för terraformning i solsystemet.
Men även om existensvillkor som liknar jordens villkor skapas på denna planet, kommer dess yttre miljö fortfarande att förbli fientlig mot kolonisering på grund av många psykologiska faktorer, såsom känslor av hemlängtan och isolering, som kommer att upplevas av efterföljande generationer av kolonister.
Dessutom finns det etiska problemet med terraforming, som är den potentiella ersättningen av det primitiva livet på den koloniserade planeten, om någon, till och med mikrobiell.
Vissa nyckelfaktorer i Mars-miljön utgör allvarliga utmaningar som måste åtgärdas och begränsar omfattningen av terraforming.
Dessa inkluderar:
1) låg gravitation; 2) solstrålning och det så kallade rymdvädret; 3) problemet med att behålla atmosfären och vattnet.
1) Mars låga gravitation skapar många problem för terraformning. För det första påverkar det människan och äventyrar hennes motivation att kolonisera rymden. Långsiktig mänsklig överlevnad i miljöer med låg gravitation kan kräva genteknik.
För det andra tillåter den här planetens låga gravitation den inte att hålla en atmosfär.
Teknikerna för att skapa artificiell gravitation på planetarisk skala existerar inte, därför skulle det krävas en artificiell källa för att upprätthålla atmosfären för att säkerställa dess kontinuerliga påfyllning.
2) Forskning pågår för närvarande om nivåerna av solstrålning på Mars yta. Solstrålningens flöde och spektrumet av dess energi beror på olika faktorer som ännu inte är helt klarlagda. År 2001 lanserades Mars Solar Radiation Experiment (MARIE) för att samla in ytterligare data om planetens yttre miljö.
Hittills tror man att den röda planeten är olämplig för komplexa livsformer på grund av den höga nivån av solstrålning. Det vill säga, kolonisterna skulle utsättas för en förstärkt ström av kosmiska strålar. I det här fallet beror hotet mot hälsan på intensiteten av strålningsflödet, spektrumet av dess energi och strålarnas kärnsammansättning.
Forskare uppskattar att en oskyddad människa skulle få en årlig stråldos på cirka 400-900 millisievert (mSv) i det interplanetära rymden (jämfört med 2,4 mSv på jorden), och den stråldos som skyddas astronauter på en expedition till Mars (vilket skulle ha varade 12 månader under flygning och 18 månader på planeten) kunde nå cirka 500-1000 mSv. Dessa doser ligger nära de maximalt tillåtna exponeringsdoserna för aktivitetsperioden i rymden (1-4 Sv), som rekommenderas av US National Council on Radiation Protection and Measurements för aktiviteter som utförs i låg omloppsbana om jorden.
När det gäller effekterna av rymdvädret saknar Mars en normal magnetosfär, vilket gör det svårt att minska solstrålningen och innehålla en atmosfär. Det antas att fälten som finns här är resterna av magnetosfären, som kollapsade på ett tidigt stadium i planetens historia.
Frånvaron av en magnetosfär tros vara orsaken till den tunna atmosfären på Mars, vilket förklaras av det faktum att solvindens energi tillåter partiklar i den övre atmosfären att nå separationshastigheten och kastas ut i yttre rymden. Denna effekt har faktiskt upptäckts av de kretsande satelliterna på Mars. Enligt en annan teori sliter solvinden bort atmosfären från planeten och fångar den med sfäriska klumpar av magnetfält, plasmoider. Venus visar dock att frånvaron av en magnetosfär inte utesluter närvaron av en tät atmosfär (om än torr) på planeten.
3) Det finns ett överflöd av vatten på jorden, eftersom dess jonosfär genomsyras av magnetosfären. Vätejoner som finns i jonosfären rör sig mycket snabbt på grund av sin låga massa, men kan inte fly ut i rymden, eftersom deras banor avböjs av magnetfält. Venus, å andra sidan, har en tät atmosfär, men den innehåller bara spår av vattenånga (med en koncentration på endast 20 ppm), eftersom denna planet inte har ett magnetfält. Vatten från Mars atmosfär flyr också ut i rymden. Dessutom skapar ytterligare skydd på jorden dess ozonbälte. Den blockerar ultraviolett strålning innan den kan dela upp vatten till väte och syre. På grund av det faktum att endast en liten mängd vattenånga stiger över troposfären, och ännu högre, i stratosfären, ligger ozonbältet, delas lite vatten i väte och syre.
Induktionen av jordens magnetfält är 31 μT. Med tanke på Mars större avstånd från solen skulle den behöva en liknande magnetfältsinduktion för att kompensera solvinden jämförbar med jordens. Det finns dock ingen teknik för att inducera ett magnetfält på planetarisk skala.
Däremot ifrågasätts vikten av magnetosfären. Visserligen, förr i tiden bytte jorden regelbundet magnetiska poler, medan magnetosfären försvann ett tag, men liv finns fortfarande. I frånvaro av en magnetosfär skulle skydd mot solstrålning kunna tillhandahållas av ett tjockt lager av atmosfären som liknar jordens.
Enligt moderna teoretiker ligger Mars i ytterkanten av den beboeliga zonen, den region i solsystemet där liv kan existera. Denna planet ligger på kanten av en region som kallas den utökade beboeliga zonen, där koncentrerade växthusgaser kan hålla flytande vatten på ytan med tillräckligt atmosfärstryck. Därför är Mars potentiellt kapabel att stödja hydrosfären och biosfären.
Detta tyder på att Mars i något tidigt skede av sin utveckling hade en yttre miljö som var relativt lik jordens. Faktum är att det för närvarande, det verkar, finns vattenreserver vid planetens poler, såväl som i form av permafrost under dess yta. Frånvaron av både magnetfält och geologisk aktivitet på Mars kan förklaras av dess relativt lilla storlek, vilket bidrar till en snabbare avkylning av planetens djup än på jorden.
Stora mängder vattenis finns under Mars yta, såväl som vid dess poler, där vattenis blandas med torris frusen av koldioxid. På planetens sydpol är en betydande massa vattenis koncentrerad, som, om den smälts, skulle täcka hela Mars yta med ett hav som är 11 meter djupt. Koldioxid (CO 2 ) frusen vid polerna avdunstar till atmosfären under marssommaren, och små mängder vatten blir kvar på ytan, som avdunstar från polerna under inverkan av vindhastigheter på upp till 400 km/h. Under säsongssmältan stiger stora mängder damm och vattenånga upp i planetens atmosfär, vilket skapar potential för jordliknande cirrusmoln.
Det mesta av syret i Mars atmosfär är koncentrerat i koldioxid (CO 2 ), dess huvudkomponent. Molekylärt syre (O 2) finns endast i spårmängder. Stora mängder elementärt syre kan också hittas på planetens yta i metalloxider och i marken, i form av pernitrater. Analys av jordprover som samlats in av NASA:s Phoenix lander visade närvaron av perklorat, som används för att frigöra fritt syre i kemiska syregeneratorer. Elektrolys skulle kunna användas för att dela vatten i syre och väte om Mars hade tillräckligt med flytande vatten och elektricitet.
| < Предыдущая |
|---|
I många decennier nu har människor letat efter liv, eller åtminstone spår av det, på Mars. Hittills har dessa studier inte gett de önskade resultaten, men idén om en "levande" Mars fortsätter att väcka sinnena hos det vetenskapliga samfundet runt om i världen. Om vi inte har hittat liv på den röda planeten, så kanske vi själva kan ta det dit? Tänk om en person en dag kunde förvandla Mars sandiga, steniga landskap till en blommande trädgård, en sken av vår hemvärld?
Även om det låter som science fiction för lekmannen, studerar forskare inom den offentliga och privata sektorn på allvar frågan om hur modern teknik kan terraformera Mars, och till stor del för att det kommer att göra koloniseringen och vidare utforskning av planeten mycket lättare. .
Så är det möjligt att terraformera Mars?
Svaret är ja. Men forskare tror att detta är genomförbart på ett mycket mindre dramatiskt sätt än Elon Musks idé att detonera en kärnvapenprojektil i Mars tunna atmosfär. ”Det är ett misstag att tro att en kärnladdning innehåller en tillräcklig mängd energi. Om du tar alla befintliga kärnvapen på jorden kommer detta att motsvara den energi som Mars får från solen på bara en timme”, förklarar Chris McKay, planetforskare från NASA. Enligt honom, liksom för andra forskare, kommer solljus att hjälpa mänskligheten att värma upp Mars. Ett levande exempel på detta är den globala uppvärmningen på jorden, orsakad av att ozonskiktet förtunnas och därför en överdos av solstrålning, vilket höjer temperaturen på planeten. Michael Chaffin, en forskare som arbetar med projektet Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN), är övertygad om att Mars atmosfär måste göras ännu tjockare för att den ska likna jorden. "Vi fann att i de tidiga stadierna av bildandet av liv på planeten är det viktigt att hålla vatten på dess yta, vilket bara är möjligt med ett mycket tjockare atmosfäriskt lager än vad som för närvarande finns på Mars," säger han.
För närvarande är Mars atmosfär så tunn och så dålig på att hålla kvar värme att vatten bara kan finnas på planetens yta under korta perioder. "Om du tar ett glas flytande vatten och häller det på Mars, kommer en del av det att frysa, och den andra delen kommer att förvandlas till ånga. I vilket fall som helst kommer det inte att förbli i flytande tillstånd länge, säger Chaffin. Teoretiskt sett, om vi kunde pumpa en del av växthusgaserna från jordens atmosfär till Mars, skulle det vara möjligt att värma planeten till ett sådant tillstånd att en stor mängd flytande vatten tyst kunde existera på den, eftersom det var i fjärran tidigare (ca 3,5 miljarder år sedan). ). Ju tjockare atmosfären är, desto stabilare är atmosfärstrycket och temperaturen på planeten, vilket gör att vattnet också kommer att stabiliseras.
McKay tror att ett sätt att genomföra ett sådant program är produktionen av superväxthusgaser - perfluorkolväten (PFC) i speciella anläggningar. De skulle inte störa planetens tunna ozonskikt eller utgöra ett giftigt hot mot blivande kolonister, men de kunde hålla Mars tillräckligt varm. Efter det, 100 år efter att planeten värmts upp, kommer människor att kunna börja plantera växter på Mars-jorden. Genom att konsumera CO2 och släppa ut stora mängder syre skulle grönska gradvis förändra atmosfärens kemi för att göra den andningsbar, en process som på dagens biotekniknivå skulle ta tusentals år.
Detta landskap är en möjlig modell av hur Mars såg ut i det avlägsna förflutna.
Praktiska problem
En av huvuddragen som framtida terraformingsprogram kommer att behöva ta hänsyn till är att Mars redan innehåller växthusgaser, som den välkända CO2. Om arbetet utförs utan att ta hänsyn till deras inflytande, kan planeten värmas upp för mycket. Som ett resultat får du istället för Eden Venus - en planet med tät atmosfär, som består av växthusgaser, varför temperaturen på ytan är så hög att bly kan smältas på den. Dessutom är atmosfärstrycket där så högt att detta på jorden bara kan observeras i havet, på ett djup av cirka 900 meter.
McKay arbetar för närvarande med beräkningar för att uppskatta mängden frusen CO2 nära eller under planetens polära iskappor. Enligt experter finns det fortfarande inte tillräckligt med koldioxid för att värma planeten, men den exakta mängden är fortfarande okänd. Men anta att vi lyckas skapa en planet som är tillräckligt fuktig och varm för liv. Men vad kommer att hända med dess atmosfär över tiden? Naturligtvis kommer Mars att förlora henne igen. Men enligt forskare kommer detta att ta cirka 100 miljoner år, vilket i mänsklig skala är en så enorm period att det åtminstone är värt att försöka.
Planeterna är olika, men reglerna är desamma för alla?
Skillnaderna mellan Venus, Mars och jorden är ganska uppenbara vid första anblicken. Den ena är för varm, den andra är för kall, den tredje är helt rätt för en person. Men i stort sett är de alla bara medelstora stenplaneter. Modeller av klimatförändringar som utvecklats på jorden skulle mycket troligt kunna fungera på andra planeter också, med tanke på skillnader i atmosfärisk tjocklek, storlek och relativ närhet för varje planet till solen. Men vissa aspekter av klimatet på mars är fortfarande ett mysterium för forskare.
"Data från rovers visar att planeten hade flytande vatten för cirka 4 miljarder år sedan. Om vi återvänder till det förflutna, kommer det på Mars att finnas ett stort antal sjöar och floder som kan utföra samma viktiga funktion för livet som de jordiska. Men här är mysteriet: om du tidigare hade stora mängder flytande vatten, men nu inte har det, vad hände då med planetens atmosfär? ” frågar Chaffin. Det är här MAVEN kommer till undsättning. NASA-sonden har kretsat runt planeten sedan 2014 och undersökt atmosfärens sammansättning och bakgrundsstrålning. Forskare försöker ta reda på vad som ledde till den dramatiska förlusten av mycket av atmosfären tidigare. "Mars förlorar 180 gram laddade atmosfäriska partiklar per sekund. Detta räcker för att hela den nuvarande, tunna skiktatmosfären ska försvinna i Mars hela historia, men detta förklarar inte förlusten av det tidigare, tätare atmosfäriska lagret, säger forskaren.
Slutsats
Hur som helst, frågan om att terraforma Mars är mycket djupare än att bara lösa frågan om att värma upp och fukta planeten. Marsjorden är fattig på näringsämnen och rik på persulfider och perklorater, vilket gör att terrestra bakterier helt enkelt inte kan slå rot i den. Tänk om kolonisterna under Musk-expeditionen upptäcker sina egna bakterier på Mars, som kommer att förstöras till följd av terraforming och därmed det unika provet av främlingskultur kommer att gå förlorat? Forskare tror att seriös debatt och planer för utvecklingen av planeten bara kan byggas när en person först går in på den röda planeten och kan utforska den på egen hand, utan att tillgripa sonder och satelliter.
Terraformad Mars, som föreställts av en konstnär
Många rymdprogram är i slutändan ett steg mot att skicka astronauter till Mars. Och det är ganska naturligt att tänka på nästa steg – koloniseringen. Detta kommer dock att kräva mycket resurser och arbetskraft för genomförandet. Tekniken fortsätter dock att utvecklas i snabb takt och nya material kan nu hjälpa till att utföra denna svåra uppgift. Och att terraforma Mars är en mycket mer komplex process som överträffar ansträngningarna som lagts ner på att bygga den internationella rymdstationen.
Fördelar med Terraforming a Planet
Du måste dock förstå vad problemen är innan du börjar förändra planeterna. Det har många fördelar jämfört med andra objekt. För det första har den en atmosfär, till skillnad från till exempel Månen.
Detta gör det lättare att få fram viktiga grundämnen som kväve och syre. Nästa fördel är att Mars har en liknande mineralsammansättning som jorden. Alla metaller och mineraler som behövs för tillverkning och industri finns också på Mars. Den har också en liknande rotation och axiell lutning, nästan som på jorden. Lutningen av dess axel ger årstider som liknar jordens. Dessa förhållanden kommer att hjälpa framtida kolonister att anpassa sig till livet på Mars.
Men det finns fortfarande många utmaningar som står i vägen. För det första är det avståndet. Flygresan kostar mycket pengar. Nästa problem är atmosfären. Den är för tunn för att hålla syre. Detta innebär att det är nödvändigt att inte bara ändra atmosfärens kvalitativa sammansättning för att uppnå växthuseffekten, utan också den kvantitativa sammansättningen för den ursprungliga bosättningen. Dessutom är gravitationen på Mars svagare än på jorden. Således kommer människor som lever på Mars och/eller terraformerar den att behöva hantera benförlust och andra låggravitationsrelaterade sjukdomar.
Hur som helst, förvandlingen av Mars ger många möjligheter. Det kommer att ge mänskligheten möjligheten att hitta nya resurser utan att utarma jorden. Detta kommer dock att kräva ansträngningar inte bara av nationella regeringar utan också av den privata sektorn för att få det att hända.
Trots frånvaron av luft, låga temperaturer och strålning är Mars ett spännande mål för mänsklig terraformning.
Låt oss se vad är fördelarna med att kolonisera den röda planeten:
Fördelar med kolonisering
kolonisering av den röda planeten
Den har en mycket liknande daglängd. Marsdagen är 24 timmar och 39 minuter, så växter och djur skulle anpassa sig mycket snabbt. Den har en axiell lutning som liknar jordens. Detta ger det en förändring av årstider, precis som vår hemplanet.
Mars har enorma reserver av vatten i form av is. Detta vatten kommer att vara viktigt för resenärer och skulle kunna användas för att göra raketbränsle.
Istället för att hämta proviant från jorden kunde blivande kolonister få sin egen luft genom att dela vattnet på Mars i syre och väte. Detta vatten kommer också att användas för att dricka.
Preliminära experiment har visat att Mars jord kan användas för att skapa skyddande strukturer. Jordväxter kan odlas i marsjord, förutsatt att de får tillräckligt med solljus och koldioxid.
Med tiden kan vi utveckla mineralfyndigheter.
Och i en mycket avlägsen framtid kan kolonisering innefatta att terraforma den, d.v.s. en ökning av planetens temperatur tills dess glaciärer smälter och enorma gasreserver fyller på atmosfären.
Vi har försökt ta oss ut i rymden i årtionden, men fram till 2000 var vår vistelse i omloppsbana vanligtvis tillfällig. Men efter att tre astronauter flyttat till den internationella rymdstationen för en fyra månader lång vistelse, markerade det början på ett decennium av permanent mänsklig närvaro i rymden.
Efter att treenigheten av astronauter slog sig ner på ISS den 2 november 2000, noterade en av representanterna för NASA:
"Vi går för alltid ut i rymden. Först kommer människor att cirkla runt den här bollen, och sedan flyger vi till Mars."
Varför åka till Mars överhuvudtaget? Bilder från så tidigt som 1964 visade att Mars är en ödslig, livlös planet med till synes lite att erbjuda människor. Hon har en extremt tunn atmosfär och inga tecken på liv. Mars inspirerar dock till viss optimism angående mänsklighetens fortsättning. Det finns mer än sju miljarder människor på jorden, och detta antal växer ständigt. Kanske överbefolkning eller en planetarisk katastrof, och de tvingar oss att leta efter nya hem i vårt solsystem. Mars har mer att erbjuda oss än vad Curiosity-rovern visar oss. Det fanns trots allt vatten.
Varför Mars?
Mars har länge attraherat människor och fångat fantasin. Hur många böcker och filmer har skapats utifrån livet på Mars och dess utveckling. Varje berättelse skapar sin egen unika livsstil som kunde ha slagit sig ner på den röda planeten. Vad är det med Mars som gör den till föremål för så många berättelser?
Medan Venus sägs vara jordens systerplanet är förhållandena på detta eldklot extremt obeboeliga, även om NASA planerade att besöka Venus med en avstickare till Mars. Å andra sidan är Mars närmast jorden. Och trots att det idag är en kall och torr planet, har den alla element som är lämpliga för liv, som:
- Vatten som är fruset i form av polarlock
- Kol och syre i form av koldioxid
95,3% koldioxid
2,7% kväve
1,6% argon
0,2 % syre
Däremot består jordens atmosfär av 78,1 % kväve, 20,9 % syre, 0,9 % argon och 0,1 % koldioxid och andra gaser. Som du kan föreställa dig kommer alla människor som vill besöka Mars i morgon att behöva bära med sig tillräckligt med syre och kväve för att överleva (vi andas inte rent syre, trots allt). Likheten mellan den tidiga jordens atmosfärer och dagens Mars har dock fått vissa forskare att spekulera i att samma processer som omvandlade mest koldioxid till syre som kan andas på jorden skulle kunna upprepas på Mars. För att göra detta måste du tjockna atmosfären och skapa en växthuseffekt som kommer att värma planeten och ge en lämplig livsmiljö för växter och djur.
Den genomsnittliga yttemperaturen på Mars är minus 62,77 grader Celsius och varierar från plus 23,88 grader till minus 73,33 Celsius. Som jämförelse är medeltemperaturen på jorden 14,4 grader Celsius. Ändå har Mars flera funktioner som gör att vi kan betrakta det som ett framtida hem, till exempel:
- Omloppstid - 24 timmar 37 minuter (Jorden: 23 timmar 56 minuter)
- Rotationsaxellutning - 24 grader (Jord: 23,5 grader)
- Gravitationsattraktion - en tredjedel av jordens
Andra världar som anses vara möjliga kandidater för terraformning är Venus, Europa (Jupiters måne) och Titan (Saturnus måne). Men Europa och Titan är för långt från solen, och Venus är för nära. Dessutom är medeltemperaturen på Venus yta 482,22 grader Celsius. Mars, liksom jorden, står isär i vårt solsystem och kan försörja liv. Låt oss ta reda på hur forskare planerar att förvandla det torra, kalla landskapet på Mars till en varm och beboelig livsmiljö.
marsväxthus
Att terraforma Mars skulle vara ett enormt åtagande, om alls. De inledande stadierna kan ta flera decennier eller århundraden. Att terraforma en hel planet till en jordliknande form skulle ta flera tusen år. Vissa tyder på tiotusentals år. Hur gör vi torrt ökenland till en frodig miljö där människor, växter och andra djur kan överleva? Tre metoder erbjuds:
- Stora kretsande speglar som kommer att reflektera solljus och värma upp Mars yta
- växthusfabriker
- Släpp ammoniakfyllda asteroider på planeten för att höja gasnivåerna
Om du riktar en sådan spegel mot Mars kan den höja temperaturen på ett litet område med flera grader. Poängen är att koncentrera dem på polarlocken för att smälta isen och släppa ut den koldioxid som tros vara instängd i isen. Med åren kommer stigande temperaturer att frigöra växthusgaser som klorfluorkolväten (CFC) du kan hitta i din luftkonditionering eller ditt kylskåp.
Ett annat alternativ för att förtjocka Mars atmosfär, och därmed öka temperaturen på planeten, är att bygga fabriker som producerar växthusgaser, drivna av solpaneler. Människor är bra på att släppa ut massor av växthusgaser i sin egen atmosfär, som vissa tror leder till global uppvärmning. Samma termiska effekt kan spela ett bra skämt på Mars om hundratals sådana fabriker skapas. Deras enda syfte kommer att vara att släppa ut klorfluorkolväten, metan, koldioxid och andra växthusgaser i atmosfären.
Fabriker för produktion av växthusgaser kommer antingen att skickas till Mars, eller skapas redan på ytan av den röda planeten, och detta kommer att ta år. För att transportera dessa maskiner till Mars måste de vara lätta och effektiva. Växthusmaskinerna skulle sedan efterlikna den naturliga processen med växtfotosyntes genom att andas in koldioxid och andas ut syre. Det kommer att ta många år, men gradvis kommer Mars atmosfär att bli mättad med syre, så att astronauterna kommer att kunna bära endast andningsapparater och inte tryckdräkter. Istället för eller utöver dessa växthusmaskiner kan fotosyntetiska bakterier användas.
Det finns också en mer extrem metod för att göra Mars grönare. Christopher McKay och Robert Zurin har föreslagit att bombardera Mars med stora, isiga ammoniakasteroider för att generera massor av växthusgaser och vatten på den röda planeten. Kärnkraftsdrivna raketer borde knytas till asteroider från den yttre delen av vårt solsystem.
De kommer att flytta asteroider med en hastighet av 4 km/s under ett decennium, och sedan stänga av och låta en asteroid som väger tio miljarder ton falla på Mars. Energin som frigörs under hösten uppskattas till 130 miljoner megawatt. Detta räcker för att driva jorden med el i tio år.
Om det var möjligt att krossa en asteroid av denna storlek på Mars, skulle energin från ett slag höja planetens temperatur med 3 grader Celsius. En plötslig ökning av temperaturen kommer att få ungefär en biljon ton vatten att smälta. Flera sådana uppdrag på femtio år skulle kunna skapa önskat temperaturklimat och täcka 25 % av planetens yta med vatten. Men bombardemang av asteroider som släpper energiekvivalenten till 70 000 megaton vätebomber kommer dock att försena människors bosättning med många århundraden.
Även om vi kan nå Mars under det kommande decenniet, kommer terraformning att ta tusentals år. Det tog jorden miljarder år att utvecklas till en planet där växter och djur kan frodas. Att förvandla Mars landskap till jorden är ett extremt komplext projekt. Många århundraden kommer att gå innan mänsklig uppfinningsrikedom och hundratusentals människors arbete kan blåsa liv i den kalla och öde röda världen.
|
|||||||||||||||||||||
|
Terraformande Mars
Terraforming är en ung vetenskap, vars essens är att förändra landskapet, klimatet, miljöförhållandena, helt omskapa själva livsmiljön på en separat utvald planet. Nej, det här är inte handlingen för ännu en storsäljare och inte en medieanka - en sådan vetenskap finns verkligen. Genom att absorbera och sammanföra nödvändig kunskap från fysik, kemi, ekologi och till och med ekonomi, effektiviserar den dem utifrån sitt tillämpade mål: att göra planeter som tidigare var olämpliga för liv till ett nytt hem för Homo sapiens. Terraforming går gradvis från kategorin rent teoretiska, filosofiska läror till ett experimentellt, till och med praktiskt område.
För att inte argumentera förrän du är blå i ansiktet om möjligheten eller omvänt omöjligheten av koloniseringen av yttre rymden, är det bättre att bli mer bekant med de teoretiska premisserna, historien om vetenskapliga upptäckter och möjliga alternativ för att flytta från ord till handling.
För 3,5 miljarder år sedan, när solsystemet precis hade formats till en sorts balanserad orbital härva, fanns det 3 planeter med vatten, atmosfär och möjlighet till liv: Jorden, Mars och Venus.
På jorden, tack vare en framgångsrik uppsättning omständigheter, bildades en stabil och bekväm atmosfär, som skapade det nödvändiga trycket och temperaturen, som inte tillät elementen att fly ut i rymden eller frysa in i jorden, men också utan att krossa allt till en puré. Samtidigt hade Moder Jord den rätta kemin, tjocknade inte för mycket och tillät idealiska förhållanden för livet att infinna sig, i de enda former vi känner till.
Venus, som var närmare solen, fick många gånger mer energi, och dess atmosfär förvandlades till en superkraftig ugn. På grund av detta är temperaturen (900 grader Celsius) och atmosfärstrycket på planetens yta mycket högre än på jorden. Atmosfärens sammansättning är också mycket annorlunda än vår: istället för syre dominerar svavelsyra. I själva verket beskriver Venus perfekt det bibliska helvetesbegreppet, samtidigt som det visar den mest fruktansvärda versionen av utvecklingen av växthuseffekten.
Mars, tvärtom, var längre från solen och var en relativt liten himlakropp (dess massa är 10 gånger mindre än jorden), kyldes snabbt ner, dess atmosfär avdunstade i yttre rymden och vattnet frös. Nu framstår Mars som en kall (-63 Celsius), livlös öken, täckt av is och damm, där solens intensiva ultravioletta strålning dödar allt liv på ytan. Atmosfären är sällsynt till det yttersta, den är praktiskt taget obefintlig, och om isen skulle smälta skulle den omedelbart förvandlas till ånga, men inte till en vätska.
Och för tillfället är den närmaste, attraktiva och lämpliga planeten för vidarebosättning Mars. Dessutom var han inte alltid så torr och ensam. För några år sedan kunde forskare med hjälp av satelliter se och fotografera de uttorkade flodbäddar, sjöar och hav som var utspridda över hela dess yta. Mars har visat sig ha varit varmare och blötare i det obestämda förflutna, och kanske till och med haft ett eget liv. Och mänsklighetens första hopp om att träffa bröder i åtanke på Mars (det var med sådana tankar som amerikanska forskare skickade en rymdsond 1980) växte till en önskan att skapa ett nytt hem där.
Idag är den största skillnaden mellan Mars och jorden, som inte tillåter liv att existera, den låga temperaturen på ytan och frånvaron av en tät atmosfär. Allt som behövs är att lägga till 2 termer till den röda planeten, och sedan kommer grodden att ta sig fram.
Med tanke på den lilla temperaturskillnaden (det finns planeter i rymden -1000 till +20000) ser detta inte alls ut som en omöjlig uppgift, och Mars behöver bara värmas upp med 30 gr. Celsius. Detta är naturligtvis nonsens, men ändå, var kan man få tag i denna kraftfulla energikälla? Inledningsvis föreslog forskare att använda kärnenergi: bombardera planeten med vätebomber. Detta skulle göra det möjligt för den att värmas upp väldigt, väldigt snabbt. Detta är dock förenat med oönskade och långtgående konsekvenser, och detta alternativ avvisades. Det mest uppenbara och bekväma alternativet, som lutar mot idag, ligger på själva ytan. Under de senaste 50 åren har temperaturen på jorden ökat avsevärt, vilket orsakas av mänsklig aktivitet vid förbränning av fossila bränslen (skaft, nez, etc.). Eftersom vi producerar koldioxid snabbare än jorden kan bearbeta den, byggs gaserna upp, vilket ökar atmosfärens förmåga att hålla kvar solens värme. Och som ett resultat, utan att vilja det, får vi på jorden de resultat som är avgörande för Mars: glaciärerna smälter, temperaturen stiger. Vad hindrar oss från att upprepa tricket på en annan planet?
Således, (genom att återvända till Mars) höjer vi inte bara temperaturen, utan bildar samtidigt en eftertraktad atmosfär. Allt som krävs är att bygga växthusgasfabriker! Dessutom är det inte nödvändigt att dra vår långlidande olja genom rymdavstånd, här finns det rikligt med mineraler, som är 1000 gånger högre än samma olja när det gäller koncentrationen av växthuselement. Och när temperaturen stiger tjocknar atmosfären, fångar upp ännu mer värme från solen, värmer upp planeten och processen går snabbare.
Det finns också all anledning att tro att koldioxid och vatten från Mars-atmosfären (vid polerna, under ett lager av damm, en glaciär är bokstavligen några centimeter från ytan) inte förångades ut i rymden, utan är låsta i jord, som i en svamp. Det är känt att på sommaren släpps de delvis ut, vilket gör atmosfären tätare med 30%, men på vintern kondenserar de och låses igen i marken. Så
Således, även om planeten värms upp något, kan en person starta en kedjereaktion som hjälper till att skapa en magisk kupol från de element som redan finns på plats.
Efter denna plan kommer det att ta cirka 100 år att nå den önskade temperaturen, atmosfärens utseende och vattnets utseende i flytande tillstånd. Trots planens uppenbara enkelhet (även i jämförelse med de efterföljande stadierna av terraforming av planeten) verkar denna period vara den svåraste, eftersom det inte finns någon infrastruktur, och den måste byggas från grunden.
Men låt oss föreställa oss att en sjuk filantrop hittas och budgetproblemet är löst, den första etappen är klar. Vatten avdunstar och ackumuleras i atmosfären - det börjar regna, det snöar i kalla områden och på höga höjder. Detta är ännu inte en femstjärnig resort, och klimatet liknar sommaren bortom polcirkeln. En person kommer ännu inte att kunna andas den nya atmosfären, men behovet av en rymddräkt kommer att försvinna, det kommer att vara möjligt att klara sig med eleganta andningsapparater (som påminner om dykning). Dessa obekväma förhållanden är dock ganska tillfredsställande för behoven hos många landlevande organismer, vilket kommer att förbereda ekosystemet för uppkomsten av mer komplexa varelser.
Bland sådana biologiska pionjärer, som kan överleva under extrema förhållanden, immuna mot antingen låga temperaturer eller till och med strålning, finns mossor och lavar. De äter en mycket blygsam mängd vatten, kräver ingen vård, lever på stenar och är tilltalande för ögat. Men viktigast av allt absorberar de solljus och bearbetar det till användbara ämnen, som inom en snar framtid kommer att bli delar av bördig jord, så nödvändiga för träd.
Ett annat primärt element för att skapa en modelljord är ozon och speciella mikrobakterier som utför ämnesomsättningen i jorden. De var verkligen på Mars tidigare, säger forskare, och det är osannolikt att de försvann någonstans. Med största sannolikhet gick ozon, som ett resultat av kraftfulla klimatkatastrofer, in i en kemisk reaktion med andra ämnen, bildade nya stabila föreningar med dem och är underjordiska, och frusna bakterier sover där och väntar på slutet av polarvintern. Och när detta triumferande ögonblick kommer, kommer temperaturen att stiga med ett par grader, och jorden kommer att vara mättad med humus av mossor och lavar, ingenting kommer att hindra planetens fulla grönare. Alpina tallar som växer på jorden är ganska redo att agera som pionjärer från den "vuxna" faunan, eftersom förhållandena högt uppe i bergen är nästan identiska med Mars (i dess mellanliggande, redan modifierade version). Det kommer att kräva arbete från flera generationer av terraformer-skogsbrukare, med eventuellt ingripande av genteknik, så att den fortsatta processen med att vitalisera planeten fortsätter av sig själv. Men gradvis kommer skogarna att börja växa, och ett jublande ögonblick kommer när planeten ivrigt andas in en ny,
ren och ännu inte förgiftad av industriluft.
Här är det inte svårt att gissa, Noaks ark kommer från jorden, och evolutionsprocessen som sådan kommer inte att behövas. Du behöver inte vänta tills infusorian blir en grodyngel, tills reptilerna kommer upp ur vattnet och växer till dinosaurier. Inget sådant, för vi kommer att kunna dra fördel av det bredaste överflöd av arter på vår hemplanet (om inte alla försvinner helt av detta betydelsefulla mynt)!
Och nu, som en far, med en tår av ömhet, tittar vi på den vackra värld som återskapats av människan, där elefanten osäkert, misstänksamt trampar marsgräset, apan hoppar längs grenarna och markerar nytt territorium, krokodilen av dammen väntar på antilopen (som de lovade att ta med nästa vecka), och vargen ylar och hittar inte månen. Vi tittar på hur ett komplext samhälle: mikrober, bakterier, växter, däggdjur och olika andra organismer interagerar för att bilda ett enda, komplext och balanserat, självreproducerande ekosystem. Och detta kommer att ta mer än ett årtusende! Entusiastiska vetenskapsmän säger dock att vi löser problemet med 2100-talet med 2000-talets möjligheter. Vid den tiden kommer tekniken förmodligen att ha nått sådana höjder att den kommer att erbjuda alternativ som är otillgängliga för dagens förståelse, vilket kraftigt påskyndar processen att vitalisera planeterna. Dessutom är de helt övertygade om att terraformningen av Mars redan är en avgjord fråga, och förutspår början på ett så storskaligt projekt under de kommande 50-100 åren. Jag vill tro! Men ännu mer vill jag tro att vi inte kommer att förstöra vår egen jord förrän i detta ögonblick.