В прошлой статье я рассказывал вам о планах Илона Маска по транспортировке на Марс людей и грузов. Сегодня я поведаю о климатических и физических особенностях красной планеты и необходимости ее терраформирования, а также о том, какими способами это можно сделать.
Что такое терраформирование?
Говоря простым языком, это изменение климатических условий какой-либо планеты, спутника или даже астероида в такое состояние, при котором там смогут жить земные животные и растения. Это слово происходит от соединения латинских "terra" — земля и "forma" — вид. Пока что оно представляет чисто теоретический интерес и больше используется в научной фантастике, однако, в будущем возможно применение терраформирования на практике. Термин «терраформирование» был впервые озвучен Джеком Уильямсоном в научно-фантастической повести, опубликованной в 1942 году, хотя идея преобразования планет под земные условия обитания присутствовала уже в более ранних произведениях других писателей-фантастов.
Климатические (и не только) условия на Марсе
Слабая гравитация. Она составляет всего лишь 38% от земной. Неизвестно, как будет влиять такое слабое притяжение на здоровье людей. Также могут возникнуть проблемы с удерживанием атмосферы вокруг планеты. Одно из решений — построить постоянно работающие источники атмосферных газов, которые позволят поддерживать достаточную плотность атмосферы.
Слабое магнитное поле. Возможно, оно вообще отсутствует. Да, были обнаружены места на Марсе, где магнитосфера сильнее, чем в других. Но, по-видимому, это лишь остатки того поля, что было раньше. Это, опять же, не даст нормально удерживаться атмосфере и создаст возможность солнечному ветру и радиации проникать глубоко в нее вплоть до поверхности, что ставит крест на поверхностном обитании людей.
На сегодня не существует технологий для наращивания магнитного поля в планетарном масштабе. Однако, многие ученые приводят результаты исследований, говорящих о том, что магнитосфера не так уж и важна для жизни. На Земле были периоды, когда происходила смена полюсов местами, а магнитное поле ослабевало, и это не привело к исчезновению жизни. То же самое можно сказать и о Венере.
Преимущества Марса
В астрофизике существует такое понятие, как зона обитаемости. Нахождение планеты в этой зоне означает, что на ней может существовать вода в жидком виде, быть пригодной атмосфера и даже жизнь.
Марс находится как раз на границе такой зоны. Считается, что при наличии достаточного атмосферного давления парниковые газы смогут поддерживать вышеперечисленные требования. Поэтому Марс имеет потенциал для поддержания гидросферы и биосферы.
Считается, что когда-то Марс уже был похож на современную Землю, и что на планете есть запасы воды в твердом состоянии. Следы рек и "марсианские каналы" свидетельствуют о том, что раньше на планете было множество водоемов с жидкой водой. 26 сентября 2013 года учёные NASA сообщили, что марсоход «Кьюриосити» обнаружил на Марсе большие, легко доступные запасы воды (массовая доля от 1.5 до 3%) в районе кратера Гейл.
Также на Марсе есть кислород. Правда, большая его часть находится в связке с углеродом и образует CO2, или углекислый газ. Чистого же молекулярного кислорода очень мало, доли процента, однако, с помощью химических реакций его можно будет получить не только из СО2, но и из оксида железа прямо с поверхности планеты, а также из перхлоратов и пернитратов. Правда, для этого потребуется очень много энергии.
Озвученные методы терраформирования
Процесс терраформирования Марса спровоцировал бы три взаимосвязанных изменения: развитие атмосферы, сохранение тепла в ней, а также препятствие оттоку атмосферных частиц в открытый космос.
- Самый радикальный способ повышения температуры на Марсе и начала процессов изменения климата — направить на планету несколько небольших астероидов, чтобы они столкнулись с ней и высвободили огромное количество тепла. Тогда бы началась сублимация СО2 и высвобождение кислорода в атмосферу. Также бы, при наличии достаточного количества водяного льда, это столкновение разогрело его и превратило в водяной пар, который бы тоже поддерживал парниковый эффект.
Похожее на вариант с астероидами — использование ядерного или термоядерного оружия.
- Еще один глобальный вариант — размещение на орбите Марса гигантских зеркал. Такие зеркала отражали бы солнечный свет и могли бы растопить полярные шапки планеты, что запустило бы парниковый эффект. После испарения этих "шапок" можно было бы направить зеркала прямо на поверхность планеты. Доставку и поддержку движения таких зеркал планируется обеспечить с помощью солнечных парусов.
- Озвучивается также вариант с ослаблением альбедо Марса — отражательной способности. Этого можно добиться, направив в атмосферу планеты пыль с его спутников Деймоса и Фобоса. Оказавшись в атмосфере, эта пыль, с одной стороны, поглощала бы солнечный свет и нагревала газовую оболочку Марса. Далее бы растаяли льды на планете, запустился парниковый эффект и т.д.
- Самым реальным выглядит вариант с сублимацией углекислого газа. Это позволило бы повысить давление на Марсе примерно на 30 кПа — как на Эвересте. Дышать бы мы вряд ли смогли, но потребность в костюмах с регуляцией давления отпала.
- Также существуют варианты с импортом на Марс водорода, аммиака и углеводородов, в частности, с других планет и спутников Солнечной системы. Эти газы смогли бы запустить химические реакции выделения кислорода в атмосферу и превращения ее в жизнепригодную.
Выводы
Как мы видим, с точки зрения физики нет ничего невозможного, чтобы сделать Марс нашим вторым домом. У человечества есть возможности для этого и даже ресурсы для превращения красной планеты в голубую и поддержки такого состояния в будущем. Однако, пока что это тяжело осуществить, в основном, из-за очень большой стоимости такого проекта и просто титанического инженерного труда. В связи с этим, в мире сейчас более реальным считается вариант с терраформированием Луны и ее последующей колонизацией. Не так давно была НАСА объявило о начале программы "Артемида" — очередной пилотируемой лунной миссии, строительстве орбитальной станции и первой лунной базы. Об этом я расскажу в одной из следующих статей.
Благодарю за прочтение! Подписывайтесь, оценивайте, комментируйте! До встречи!
Обязательно ознакомьтесь:
Были ли американцы на Луне? Разбираем факты
Как Илон Маск собирается колонизировать Марс?
Одиноки ли мы во Вселенной? Поиск внеземной жизни