Высочайшие вулканы, песчаные штормы, огромные ледяные шапки на полюсах – такой марсианский пейзаж долгое время занимает воображение землян. Но как можно сделать эту среду обитаемой, чтобы мы могли дышать, гулять, выращивать еду, наслаждаться закатами? По этому вопросу выдвигались самые разные и порой дикие предположения. Например, устроить ядерные взрывы на полюсах, угнать стаю комет и направить их к Марсу, чтобы запустить на нём процесс формирования нового климата. Насколько же реалистичны эти сценарии?
Термин «терраформúрование» был придуман в научной фантастике. Но сегодня этим занимается настоящая наука. Терраформирование, в двух словах, это изменение атмосферы и климата на планете, чтобы она стала пригодной для жизни людей, и людям не нужны были бы скафандры. Чтобы жить на Марсе без использования специальной экипировки нам необходимо всего лишь дышать, не терять сознание и не замерзать до смерти. Если мы решим три эти задачи, то сможем задуматься и о более долгосрочных планах, например, как выращивать еду и защищаться от радиации.
Конечно, Марс – это не самое гостеприимное место, но после нескольких миссий мы пришли к выводу, что он не всегда был таким. Есть доказательства, что когда-то на его поверхности была жидкая вода. Атмосфера, скорее всего, была намного плотнее, и благодаря парниковому эффекту тепло от солнца удерживалось и нагревало атмосферу, что позволяло воде находиться в жидком состоянии. Однако большая часть атмосферы Марса была унесена в космос в течение последних 4 миллиардов лет.
Чтобы Марс стал обитаемым, сначала нужно сделать так, чтобы люди могли дышать на нём. Атмосфера Земли на 21% состоит из кислорода, на 78% из азота, и на 1% из других элементов. И для жизни, на Марсе должно быть примерно такое же содержание кислорода. В марсианских льдах содержится достаточно воды, а значит, и кислорода. К несчастью, азота там недостаточно, чтобы создать атмосферу, подобную земной. Конечно, если носить маску, то воздух вокруг может иметь любой состав, если только он не кислотный и не вызывает коррозию. Кислород можно носить в баллоне за спиной.
Но это может быть промежуточным этапом. Следующие 2 задачи – не замерзать без скафандра и не терять сознание. И они тесно связаны друг с другом. Если вы прямо сейчас окажетесь на Марсе, то вы сразу потеряете сознание и вскоре умрёте, поскольку низкое давление буквально выкачает у вас кислород из крови. Температура на Марсе в среднем держится на отметке в -63℃. Но если мы сможем сделать атмосферу плотнее, добавив ей массы, то мы, возможно, запустим парниковый эффект, который нагреет поверхность планеты, а также создаст защиту от радиации. Без этого терраформирование невозможно.
Вопрос заключается в том, есть ли на Марсе достаточное количество углекислого газа, которым мы могли бы наполнить атмосферу. Это был бы первый шаг к терраформированию Марса. На южном полюсе красной планеты находится немного водяного льда, но в основном там СО2* в твёрдой фазе. Чтобы сделать планету теплее, нужно вывести углекислый газ на поверхность. Ну, или можно устроить ядерный взрыв на полюсах. Однако это только удвоит атмосферное давление на Марсе. И вместо 6% от Земного давления, вы получите 12%. И этого очень мало, чтобы нагреть планету.
Другими источниками компонентов желанной атмосферы могут быть марсианские минералы и пыль. Но извлечь их оттуда не так просто. Минералы, содержащие углерод, необходимо нагреть до нескольких сотен градусов. Поэтому необходимо избороздить карьерами всю поверхность планеты, чтобы достать нужный CO2. Площадь поверхности Марса составляет почти 145 миллионов квадратных километров. То есть потребуется добыть из минералов и испарить в атмосферу примерно миллион миллиардов тонн газа (1 000 000 000 000 000).
И для такой работы необходимо колоссальное количество энергии. Это сопоставимо с нескольких атомных электростанций мощностью 10 тысяч гигаватт на протяжении периода от 10 до 40 тысяч лет. Есть и другой, более эффективный способ. Можно использовать Гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) – это газы, с помощью которых можно запустить очень мощный парниковый эффект. Но для этого необходимо на поверхности планеты построить сотни заводов, которые будут выбрасывать эти газы в атмосферу.
Затем нам всё равно придётся наполнить атмосферу пригодным для дыхания воздухом, иначе мы не сможем снять маски и тем более выращивать еду. Теперь рассмотрим следующий вариант: создание атмосферы при помощи комет. В этих небесных телах содержится большое количество азота, кислорода, водорода и прочих элементов. Если бы можно было направить – в зависимости от их размера – от 10 000 до 1 000 000 комет к поверхности Марса, то на красной планете начались бы климатические изменения.
Но такая бомбардировка кометами, помимо прочего, до неузнаваемости изменила бы ландшафт Марса. Но чтобы осуществить такой проект, нужны продвинутые технологии, а именно целая армия самовоспроизводящихся роботов, прикреплённых к разгонным двигателям. Такой двигатель может действовать как атомная электростанция на комете. Работать он может за счёт воды на этой комете, и эту же воду он будет использовать в качестве топлива, в результате чего небесное тело превратится в ракету, летящую по направлению к Марсу.
Сейчас весь мир интересуется, как снизить стоимость космических исследований, поэтому технологический прорыв может произойти раньше, чем мы думаем. Уже сейчас автономная навигация или постройка космического корабля непосредственно в космосе представляются более чем реальными. Но даже если мы освоим все необходимые технологии, должны ли мы расширять человеческую зону комфорта в Солнечной системе? И как сильно мы должны полагаться на идею запасной планеты для человека?
Опасность освоения Марса заключается ещё и в том, что мы можем начать ещё более безответственно относиться к собственной планете, поскольку нам будет куда уйти. Однако учитывая сложность терраформирования Марса, намного проще будет привести в порядок окружающую среду на Земле. Проще устранить последствия человеческой деятельности здесь, чем сделать Марс пригодным для жизни человека. Поэтому, прежде всего, необходимо помнить о климате нашей собственной планеты, а для освоения Марса нам всего лишь нужно придумать, как создать легион умных роботов, которые смогут создавать свои копии из марсианской пыли, чтобы помочь нам извлечь миллионы миллиардов тонн газа из той же марсианской пыли.
Или же мы можем построить гидрохлорфторуглеродные заводы. Или же поймать, направить и взорвать на поверхности Марса миллионы комет. Но вопрос остаётся открытым: насколько близки мы к тераформированию Марса? Сегодня главной целью является отправка первой пилотируемой миссии на Марс. Но даже это очень трудно и дорого. Затем нам нужно будет построить научную станцию, чтобы проверить, можно ли там вести постоянную работу. Сначала необходимо научиться жить на Марсе в его сегодняшних условиях, прежде чем мы всерьёз соберёмся терраформировать его. Ещё очень сложно представить, как на научной станции, рассчитанной на 10-20, максимум 30, человек, можно начать проект про терраформированию Марса, для которого нужны 10 000 человек.
Для такого проекта нужен целый марсианский город. Сколько времени потребуется для этого? 100 лет? 500? В современном мире любые планы больше, чем на 30 лет вперёд, воспринимаются как научная фантастика. Люди, которые, в конце концов, сделают Марс обитаемым, будут настоящими марсианами. Спустя многие поколения они будут адаптированы к жизни в более низкой, чем на Земле, гравитации. Они будут намного выше нас. Возможно, у них будет другой состав крови. В какой-то момент они станут отдельным от нас видом. Конечно, они будут похожи на нас, они всё равно будут людьми. Но глядя на человека, можно будет сразу понять, землянин он или марсианин.
Статья взята с нашего сайта: https://fataktika.ru/46-naskolko-my-blizki-k-terraformirovaniju-marsa.html