Lockheed Martin побудує прототип жилого модуля нової космічної станції
26 Липня , 2017
Наноматеріал дозволяє заряджати смартфон за частку секунди
26 Липня , 2017

Що потрібно для тераформування на Марсі?

У відомому Всесвіті є лише одна планета, здатна пригріти складне, розумне життя, і це Земля. Хоча далекі світи біля інших зірок можуть, в принципі, бути схожими на Землю і навіть заселеними, ми цього поки не знаємо напевно. І досі ми і близько не знайшли нічого, подібного нашій рідній планеті. Але що, якщо пошукати її в нашій Сонячній системі? Найімовірніший кандидат — це, звичайно, Марс. В минулому, вважають вчені, Червона планета мала багато «земних» якостей. Чи можна повернути їх? Чи зможе Марс одного разу знову стати придатним для проживання? На це питання відповість Ітан Зігель з Medium.com.

Поки що люди намагаються освоїти Марс. Це досить важко — грунт токсичний, атмосфера відсутня, бактерії не виживають. Але якщо планету тераформувати… Тоді найбільшою проблемою залишиться відсутність на Марсі магнітного поля, який утримує атмосферу на нашій рідній планеті. Ми маємо право бути песимістичними, дивлячись на наші сучасні технології, але перетворення Марсу в населений світ може бути цілком можливим. Одного разу.

Якщо ви хочете зробити планету придатною для життя без герметичного середовища, потрібно додати щільну атмосферу

Звичайно, грунт самого Марса може бути токсичним, але і на Землі теж є багато токсичного ґрунту. Є кілька критеріїв, що визначають гостинність середовища: кислотність грунту, вміст вологи і здатність утримувати елементи, молекули і необхідні поживні речовини. Грунт можна обробити або відновити за допомогою простих хімічних маніпуляцій на Землі, і немає жодних підстав сумніватись, що ми могли б зробити щось схоже на Марсі. Мабуть, це найпростіша частина. Як тільки у нас з’являться мікроорганізми, хоча б невелика частина тих, що ми маємо на Землі, які зможуть розвиватись в марсіанському ґрунті, ми вийдемо на шлях створення відповідного середовища проживання.

Підфарбований вид зсередини кратера Ньютон, в якому знайшли ті самі потоки рідкої води, що перевернули наше уявлення про Марс

Є у Марса і глибша проблема: він сухий. Не те щоб на ньому не було водяної пари або льоду, безумовно є. Проблема в тому, як перевести велику кількість води в рідку фазу. Хоча на Марсі присутні потоки рідкої і солоної води в певний час доби, переважна більшість часу вона або замерзла, або випаровується в газоподібний стан. Рідка вода, наскільки нам відомо, має важливе значення для життєвих процесів на Землі і на Марсі її немає.

Сезонні замерзлі озера з’являються по всьому Марсі, демонструючи воду (не рідку) на поверхні

Фізична причина проста: атмосфера Марсу дуже тонка, щоб підтримувати рідку воду на поверхні. Рідка вода вимагає певного атмосферного тиску: мінімум, близько 1% від того, що ми маємо на Землі. Марс має лише 0,7% атмосферного тиску Землі, тому рідка фаза здебільшого неможлива. Частково це обумовлено солоністю поверхні, частково тим, що кратери йдуть глибоко вниз, набагато нижче, ніж атмосфера і тиск дозволяє існувати рідкій воді. Насправді, якщо б люди були без захисту на поверхні Марса, рідина в їх тілах скипіла б, оскільки умови на Марсі нижче межі Армстронга.

Межа Армстронга — це висота над рівнем моря, де тиск падає до такої міри, що кров у людському тілі закипає. Він становить 19 200 метрів над рівнем моря

Якщо ви хотіли б відновити грунт, створити стабільне мікроскопічне життя, населену біосферу, океани та інші форми водойм на поверхні, вам потрібно було б додати більше атмосфери. Щоб отримати атмосферу, порівнянну з земною, вам знадобилося б додати приблизно в 140 разів більше атмосфери, ніж присутня на Марсі сьогодні: близько 3500 тератонн, або 3,5 х 1018 кг Це приблизно маса астероїда Астрея 5 або внутрішнього великого супутника Урану Пака і становить близько 70% земної атмосфери. Довелося б перевезти купу атмосфери — переважно азот і кисень.

Марсу, який за розмірами близький до Ганімеду, найбільшого місяці Юпітера, потрібна додаткова маса у вигляді атмосфери, порівняна з місяцем Урану Пак

Але є одна проблема, навіть якщо додати атмосферу: у Марса немає магнітного поля, який захистив би її від сонячного вітру. Марс, як і раніше, втрачає свою атмосферу і донині, завдяки зарядженим частинкам, що зіштофхуються з атмосферою, і вибивають різні молекули. Атмосфера Марса сьогодні представлена здебільшого двоокисом вуглецю, який важчий азоту і кисню. Якщо б ми хотіли тераформувати Марс, ми повинні були б не тільки додати більше атмосфери, води і хімічно обробити поверхню, але і захистити цю додаткову атмосферу.

У Марса немає магнітного поля, яке захистить планету від сонячного вітру, і значить вона втратить свою атмосферу

Можливо все не так погано. Коли справа доходить до фізичних задач, дуже важливо все розрахувати: запитати не тільки що станеться, але і з якою швидкістю. Сонячний вітер, без сумніву, несе атмосферу Марса геть, але на питання про те, як швидко руйнується атмосфера планети, відповіла місія MAVEN: приблизно 150 грамів за секунду. Звичайно, під час сонячних бурь швидкість зростає в десять разів. Але якщо взяти і порахувати, скільки часу піде на те, щоб здути створену за допомогою тераформування атмосферу, відповідь буде: сотні мільйонів років, і це як мінімум. Замість того щоб створювати надпотужне магнітне поле, можна було б просто додавати частинки в атмосферу, компенсуючи втрати.

Атмосфера Землі з висоти Міжнародної космічної станції. Можливо, колись і Марс буде таким

Звичайно, ні в якому разі не слід розглядати відмову від Землі на користь Марса; будь-яке тераформування, яке відбуватиметься з Марсом, так чи інакше має бути менш інтенсивним, ніж наші спроби зберегти Землю.

Марс і його тонка атмосфера, сфотографовані «Вікінгом» в 1970-х роках. При всій шкоді, заподіяній Землі через діяльність людей, складно уявити, що залікувати Землю буде складніше, ніж тераформувати цілу пустельну планету

Якщо ви вважаєте, що потрібно розглядати Марс як місце, в яке ми вирушимо, коли зробимо Землю негостинною, то це неправильно. Земля — це планета номер один, і з нею потрібно вирішувати проблеми в першу чергу. Марс може стати нашим будинком в далекому майбутньому, але про альма-матер забувати не можна.

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: