Приветствую вас! Вы на канале "Лунный Буржуй".
В первые десятилетия XX века, благодаря достижениям в астрономии, стало очевидно, что условия окружающей среды на близлежащих планетах значительно отличаются от тех, к которым привыкла жизнь на Земле. Это породило вопрос: как поступить, если человечество решит активно осваивать другие планеты? Стоит ли адаптироваться к чужой, недружелюбной среде или преобразовывать эти планеты в соответствии со своими потребностями? В эпоху расцвета утопических идей, когда существующий порядок радикально менялся, чтобы удовлетворить нужды обычного человека, второй подход казался более привлекательным.
Со временем, когда космические аппараты подтвердили суровые условия на планетах Солнечной системы, уверенность в будущем освоении и преобразовании соседних миров только укрепилась, что привело к появлению амбициозных научно-технических планов по терраформированию. Эти проекты кажутся невероятными, и даже при условии немедленного начала работы их реализация станет возможной лишь спустя столетия.
"Помчали в отпуск на Венеру отдохнём?"
Предположительно, одним из первых авторов научной фантастики, кто выразил мысль о неизбежном стремлении разумных существ к преобразованию инопланетных миров по своему подобию, был британский писатель Герберт Уэллс. В его известном произведении "Война миров" (1897) марсиане, прибыв на Землю, не только питаются кровью землян, но и распространяют вокруг красные семена растений. После гибели захватчиков от болезни большая часть привнесённой растительности также исчезает, оставив лишь элементарную красную траву, заполонившую всё как сорняк.
Идея Уэллса казалась необычной даже для жанра фантастики и на долгое время не нашла отклика у других писателей. Исключением стали ранние утопии большевиков. Например, в романе революционера Александра Богданова (Малиновского) "Красная звезда" (1908) развитое общество марсиан рассматривает проект по улучшению Венеры и начинает её освоение со строительства защищённого города на острове Горячих бурь. Однако наиболее впечатляющее описание трансформации Солнечной системы представил Виктор Гончаров в романе "Межпланетный путешественник" (1924): комсомолец Андрей, отправившийся в космическое путешествие на звездолёте, созданном лунным учёным, обнаруживает мир, похожий на Землю, населённый людьми будущего. Они преобразовали кольца Сатурна в несколько новых планет для размещения растущего населения и даже сумели соединить мостами Землю с Венерой, превращённой в огромный курорт.
"Нет, с Венерой лучше повременить!"
В отличие от Гончарова, который, используя свою фантазию, создавал авантюрные произведения с сатирическими элементами, английский генетик и популяризатор науки Джон Холдейн в своём футурологическом эссе "Страшный суд" (1927) подошёл к вопросу предельно серьёзно. Он предвидел столкновение Луны и Земли, которое приведёт к полному уничтожению жизни, и считал необходимым поиск нового дома для цивилизации. По его мнению, этим домом должна стать Венера, так как Марс населён враждебной расой, уничтожающей любые попытки контакта. Однако венерианские условия смертельно опасны для землян из-за высокой температуры и недостатка кислорода. Поэтому учёные будущего должны решить двойную задачу: модифицировать человеческий организм для выживания в экстремальных условиях и рассеять специальные бактерии в атмосфере Венеры, чтобы сделать её более пригодной для жизни. В дальнейшем генетически модифицированные люди смогут осваивать и другие планеты, расселяясь по Галактике и адаптируя её под свои нужды.
В 1920-е годы Холдейн был влиятельной фигурой в англоязычном мире; его эссе многократно переиздавались, обсуждались и вдохновляли других авторов. Среди его поклонников был философ Олаф Стэплдон, который увидел в повествовании о будущем возможность для выражения самых смелых идей. В 1930 году он опубликовал книгу "Последние и первые люди: История близкого и далёкого будущего", где описал эволюцию мира и человечества на протяжении двух миллиардов лет. В книге присутствует и трансформация Венеры: философ полагал, что она покрыта океаном, и для приведения её в "норму" земляне будут использовать электролизные станции для расщепления воды, насыщая атмосферу кислородом (водород при этом будет таинственным образом удаляться в космос). Когда атмосфера Венеры станет более пригодной для дыхания, учёные засеют острова семенами растений, а океаны — водорослями. Жизнь на этой негостеприимной планете останется суровой, но люди приспособятся к ней. Благодаря им появятся новые расы.
"Наша задача — научиться жить за пределами Земли"
Концепция трансформации планет окончательно сформировалась в период расцвета англоязычной научной фантастики, во многом благодаря популярным молодёжным журналам. Именно тогда и возник сам термин "терраформирование". Считается, что его автором стал американский писатель Джек Уильямсон, впервые употребивший его в рассказе "Орбита столкновения", опубликованном в журнале Astounding Science Fiction в июле 1942 года. В этом рассказе описывается, как космические инженеры превращают астероиды в миниатюрные версии Земли.
Эта идея утвердилась в качестве основы для сюжета благодаря роману Роберта Хайнлайна "Небесный фермер", вышедшему в 1950 году. В книге детально описан процесс превращения безжизненного Ганимеда, крупнейшего спутника Юпитера, в обитаемую планету, где люди могут жить без скафандров. Сначала создаётся кислородная атмосфера, а затем колонисты извлекают азот из местной почвы для выращивания растений и создания парникового эффекта.
"Даже астрофизик не ожидал подобного"
Жаркие дискуссии о терраформировании среди писателей-фантастов вдохновили астрофизика Карла Сагана на создание новаторского проекта преобразования Венеры. В марте 1961 года, незадолго до первого полёта человека в космос, он представил научному сообществу свой план. В отличие от терраформирования Ганимеда, на Венере требовалось ослабить парниковый эффект. Саган предложил использовать генно-инженерные микроорганизмы, которые поглощали бы углекислый газ, азот и воду в атмосфере Венеры, преобразуя их в органические соединения.
По мере уменьшения концентрации парниковых газов температура на поверхности Венеры должна была понижаться. Микробы, опускаясь вглубь атмосферы, сгорали бы, высвобождая водяной пар, а углерод превращался бы в графит, оседающий на поверхность. В конечном итоге температура должна была упасть до приемлемых для жизни значений.
Однако последующие исследования Венеры с помощью космических аппаратов показали, что её облака состоят из концентрированной серной кислоты, а давление у поверхности достигает почти ста бар, а не нескольких, как предполагал Саган. Даже если бы удалось создать микроорганизмы, способные выжить в таких условиях, процесс, предложенный Саганом, привёл бы к образованию многометрового слоя графита на поверхности планеты и созданию атмосферы, состоящей практически из чистого кислорода под огромным давлением. В итоге графит сгорел бы, превратившись в углекислый газ, и исходная ситуация восстановилась бы.
"Айда на Марс!"
Долгое время Марс не являлся приоритетной целью для терраформирования. Изначально предполагалось наличие на планете коренных обитателей, чьи интересы могли бы пострадать от превращения Марса в подобие Земли. Позже распространилось мнение, что, несмотря на суровые условия, колонизация Марса возможна без кардинальных изменений климата и экологии. Роман Артура Кларка "Пески Марса" (1951) хорошо иллюстрирует эти представления: земляне-колонисты страдают от холода, кислородного голодания и нехватки воды, а местная флора и фауна бедны из-за дефицита ресурсов. Для улучшения условий жизни земляне "поджигают" Фобос, превращая его в миниатюрное солнце, которое обогревает планету и способствует бурному росту растений, восстанавливающих атмосферу.
После того как выяснилось, что марсианские условия сильно отличаются от земных и развитой жизни там нет, Марс стал казаться более перспективным для терраформирования, чем раскалённая Венера. В декабре 1973 года Карл Саган опубликовал статью, в которой утверждал, что необходимых климатических изменений можно добиться довольно быстро тремя способами: изменив наклон оси вращения, увеличив нагрев планеты или уменьшив отражательную способность полярных шапок. Последний способ казался наиболее простым. Саган рассчитал, что достаточно покрыть тёмным углеродным порошком около 6% площади полярных шапок (общей массой 108 тонн), чтобы запустить самоподдерживающийся процесс. Полярные шапки начнут нагреваться, выделяя углекислый газ, усиливающий парниковый эффект и, следовательно, дальнейший нагрев. Для ускорения преобразований, по мнению Сагана, можно также высадить в полярных районах неприхотливые растения с низким альбедо.
"На Земле жить ненадёжно"
Приблизительно в тот же период времени NASA провело собственное изыскание, результатом которого стал доклад 1976 года под названием "Об обитаемости Марса: Подход к планетарному экосинтезу". Группа исследователей, возглавляемая Робертом Макэлроем, пришла к выводу, что Марс потенциально способен поддерживать земную экосистему. Они утверждали, что принципиальных барьеров для этого не существует, и для приведения планеты к земным стандартам необходимо создать плотную атмосферу с достаточным уровнем кислорода и озона, производимых фотосинтезирующими микроорганизмами. Тем не менее, авторы доклада подчеркнули, что данный процесс займёт миллионы лет.
В марте 1979 года инженер NASA Джеймс Оберг организовал научный семинар по вопросам терраформирования в рамках 18-й Лунной и планетарной научной конференции, проходившей в Хьюстоне. Позже он опубликовал итоги этого семинара в своей книге "Новые земли: Реструктуризация Земли и других планет" (1981). Оберг полагал, что рано или поздно человечеству придётся кардинально изменять близлежащие планеты. Он отмечал, что люди веками занимаются преобразованием окружающей среды для собственных нужд, и терраформирование представляет собой логическое продолжение этой деятельности. Кроме того, Земля подвержена множеству угроз, таких как катастрофическое изменение климата, столкновение с кометой, всплески солнечной активности или близкий взрыв сверхновой. Поэтому человечеству необходимы не только альтернативные "дома", но и технологии, позволяющие масштабно воздействовать на природу, чтобы защитить земную биосферу от космических угроз.
"Терраформирование сопряжено с рисками"
Ожидаемо, Марс рассматривался Обергом как наиболее подходящий кандидат для терраформирования. Причиной тому служили значительные залежи льда под поверхностью и возможность изменения состава атмосферы в приемлемые сроки. Инженер предлагал различные сценарии преобразования: стабилизация оси вращения посредством нового спутника (например, перенаправление Ганимеда с Юпитера), нагрев полярных шапок орбитальными зеркалами, создание искусственных оазисов-кратеров с помощью термоядерных взрывов или столкновений с ледяными астероидами, а также заселение атмосферы микроорганизмами.
Тем не менее, Оберг признавал, что последние данные о Марсе, собранные космическими аппаратами, вынуждают отказаться от идеи создания его точной копии Земли. В частности, отсутствие условий для образования полноценных океанов приведёт к тому, что марсианская биосфера будет существенно отличаться от земной.
В отношении Венеры Оберг учитывал проблему избыточного кислорода и предлагал использовать доставляемый водород для его связывания и превращения в воду, крайне необходимую планете. Для достижения приемлемых температур предлагалось разместить в космосе рядом с Венерой крупные отражатели. Однако, в силу масштабности и инженерной сложности, проект терраформирования Венеры рассматривался как задача отдалённого будущего, когда человечество сможет полноценно освоить Солнечную систему.
Под впечатлением от этих обсуждений эколог Джеймс Лавлок в соавторстве с популяризатором науки Майклом Аллаби создали художественное произведение в жанре псевдодокументалистики, озаглавленное "Озеленение Марса" (1984). В нем они, представляя повествование от лица потомка межпланетных поселенцев, детально изобразили шаги по преобразованию климата соседней планеты с использованием технологических достижений конца XX века. Авторы предположили, что в 1980-х годах политика всеобщего разоружения привела бы к образованию нескольких тысяч бесхозных баллистических ракет, которые можно было бы приспособить для доставки на Марс ёмкостей с хлорфторуглеродами и спорами антарктических водорослей.
Рассеивание фреонов в атмосфере значительно ускорило бы развитие парникового эффекта, повысив его интенсивность в тысячу раз. Это позволило бы достичь приемлемой температуры всего за 12 лет, а споры способствовали бы возникновению примитивной биосферы. Прибывшие колонисты сразу же приступили бы к высадке растений, обогащая почву необходимыми минералами.
Несомненно, этот сценарий терраформирования представлялся излишне оптимистичным и, как следствие, остался в области научной фантастики.
"У Илона Маска своё видение ситуации"
Наиболее детально разработанной теорией колонизации и преобразования Марса считается концепция Роберта Зубрина, американского инженера-конструктора и основателя Марсианского общества. Зубрин предлагает начать с создания базы на Марсе, рассчитанной на 20–50 астронавтов, которым предстоит тщательно изучить местную среду. В дальнейшем колония должна расшириться до нескольких тысяч человек, которые будут использовать местные ресурсы, например, добывать железо для развития промышленности. Следующим шагом станет постепенное нагревание атмосферы путём производства метана и водяного пара с использованием специальных генераторов, чтобы создать искусственный парниковый эффект. Также можно реализовать идею размещения больших зеркал на околомарсианской орбите для концентрации солнечного света на полярных шапках, ускоряя их таяние.
В свою очередь, Илон Маск, миллиардер и визионер, считает такой подход к терраформированию слишком затратным по финансам, ресурсам и времени. Он предлагает растопить полярные шапки Марса с помощью термоядерных взрывов, которые будут доставлены туда ракетами его компании. Однако последствия таких действий сложно предсказать, поэтому маловероятно, что план Маска получит широкую поддержку.
Популяризацией идей терраформирования занимается и известный американский писатель-фантаст Ким Робинсон, автор трилогии "Красный Марс" (1992), "Зелёный Марс" (1993) и "Голубой Марс" (1996), дополненной сборником рассказов "Марсиане" (1999). Робинсон описывает ближайшее будущее в период с 2026 по 2212 год. Герои трилогии быстро преобразуют Марс: создают плотную атмосферу с помощью биохимических соединений, нагревают поверхность орбитальными зеркалами и высвобождают воду из-под поверхности с помощью термоядерных взрывов. Хотя трилогия Робинсона и представляет собой утопию, она даёт понимание множества проблем, которые возникнут при освоении чужого мира, причём проблем не только технических, но и политических, и экономических.
"Планы на далёкое будущее"
В теории, приспособить спутники газовых гигантов для нужд человечества представляется выполнимой задачей. Основная трудность заключается в их удалённости от Солнца, за пределами так называемой "снеговой линии воды", где солнечного тепла недостаточно для таяния льда. Даже усиление парникового эффекта, описанное Робертом Хайнлайном, не решит проблему. Единственное решение – создание искусственных светил. Артур Кларк в романе "2010: Одиссея Два" (1982) предложил вариант, где развитая инопланетная цивилизация инициирует термоядерный синтез в ядре Юпитера, превращая его в маленькую звезду, дарующую жизнь своим лунам.
Однако, по мнению британского физика Мартина Фогга, с этой задачей можно справиться и без вмешательства инопланетян. Начиная с 1987 года, он опубликовал ряд работ, посвящённых обустройству внеземных миров, кульминацией которых стала книга "Терраформирование: Проектирование планетной среды обитания" (1995). Фогг утверждал, что для преобразования Венеры необходимо увеличить скорость её вращения, используя гравитационное воздействие множества астероидов, выведенных на близкие орбиты. В другом проекте он, подобно Кларку, предложил "зажечь" Юпитер, но иным способом: разместив там миниатюрную чёрную дыру. По расчётам, генерируемой энергии хватит минимум на 100 миллионов лет, чтобы осветить систему спутников. Европа превратится в огромный океан, а на Ганимеде образуются реки и моря.
В противовес этому, канадский астроном Мартин Бич, известный своей работой "Терраформирование: Создание пригодных для жизни миров" (2009), полагает, что более многообещающим является освоение Ио. По его мнению, контролируя вулканическую активность этого спутника, можно добиться формирования атмосферы с нужным давлением и составом. Однако прежде всего необходимо переместить Ио на более удалённую орбиту, чтобы оградить его от губительного радиационного пояса, окружающего Юпитер.
Противники идей терраформирования утверждают, что человечество вряд ли когда-либо приступит к реализации настолько масштабных проектов, поскольку наше существование и экономическая система ориентированы на достижение результатов в течение десяти-пятнадцати лет, в то время как преобразование любой планеты потребует столетий. Тем не менее человечество развивается, наши возможности расширяются, и сегодня мы занимаемся проектами, о которых наши предшественники тысячу лет назад не могли и мечтать. Возможно, стоит подождать ещё тысячу лет…
Спасибо за прочтение! Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить новые публикации. Если статья наберёт 50 лайков, я расскажу, как астрономы нашли Плутон.