Как будет проходить терраформирование Марса?

18 Февраля 2014 в 19:00, Илья Хель 20 965 просмотров 68

Земля и Марс

Мы на протяжении десятилетий пытались выйти в космос, но до 2000 года наше пребывание на орбите обычно было временным. Однако после того как три астронавта переехали на Международную космическую станцию для четырехмесячного пребывания, это положило начало десятилетию постоянного присутствия человека в космосе. После того как троица астронавтов 2 ноября 2000 года поселилась на МКС, один из представителей NASA отметил:

«Мы навсегда отправляемся в космос. Сначала люди будут кружить вокруг этого шара, а после мы полетим на Марс».

Зачем вообще лететь на Марс? Изображения еще 1964 года выпуска показали, что Марс — это пустынная, безжизненная планета, которая, казалось бы, мало что может предложить людям. У нее крайне тонкая атмосфера и никаких признаков жизни. Однако Марс вселяет некоторый оптимизм по части продолжения человеческого рода. На Земле более семи миллиардов человек, и это число постоянно растет. Возможно перенаселение или планетная катастрофа, и они заставляют нас искать новые дома в нашей Солнечной системе. Марс может предложить нам больше, чем то, что показывает марсоход «Кьюриосити». В конце концов, там была вода.

Почему Марс?

Марс уже давно привлекает людей и захватывает воображение. Сколько книг и фильмов было создано по мотивам жизни на Марсе и его освоения. Каждая история создает свой собственный уникальный образ жизни, которая могла бы поселиться на красной планете. Что же такого в Марсе, что делает его предметом многочисленных историй? В то время как Венеру называют сестринской по отношению к Земле планетой, условия на этом огненном шаре крайне непригодны для жилья, хотя NASA и планировало посещение Венеры с попутной экскурсией на Марс. С другой стороны, Марс ближе всех находится к Земле. И несмотря на то, что сегодня это холодная и сухая планета, у нее есть все элементы, пригодные для жизни, как то:

  • вода, которая заморожена в виде полярных шапок
  • углерод и кислород в форме двуокиси углерода
  • азот

Есть удивительные сходства между марсианской атмосферой сегодняшнего дня и атмосферой, которая была на Земле миллиарды лет назад. Когда Земля только сформировалась, на планете не было кислорода, и она была похожа на пустую, непригодную для жизни планету. Атмосфера полностью состояла из углекислого газа и азота. И кислорода не было до тех пор, пока фотосинтезирующие бактерии, развившиеся на Земле, не произвели достаточное количество кислорода для возможного развития животных. Тонкая атмосфера Марса почти полностью состоит из оксида углерода. Таков состав атмосферы Марса:

  • 95,3 % двуокиси углерода
  • 2,7 % азота
  • 1,6 % аргона
  • 0,2 % кислорода

В противоположность этому земная атмосфера состоит на 78,1 % из азота, 20,9 % кислорода, 0,9 % аргона и 0,1 % двуокиси углерода и других газов. Как вы можете догадаться, любым людям, которые захотят посетить Марс уже завтра, придется тащить с собой достаточное количество кислорода и азота, чтобы выжить (мы ведь дышим не чистым кислородом). Тем не менее сходство атмосфер ранней Земли и современного Марса заставило некоторых ученых предположить, что те же процессы, которые на Земле переработали большую часть двуокиси углерода в пригодный для дыхания кислород, можно повторить и на Марсе. Для этого нужно сгустить атмосферу и создать парниковый эффект, который будет нагревать планету и обеспечит подходящую среду обитания для растений и животных.

Марс

Средняя температура поверхности Марса составляет минус 62,77 градуса Цельсия, и колеблется от плюс 23,88 градуса до минус 73,33 по Цельсию. Для сравнения, средняя температура на Земле — 14,4 градуса Цельсия. Тем не менее у Марса есть несколько особенностей, которые позволяют рассмотреть его в качестве будущего жилья, как то:

  • время обращения ­— 24 часа 37 минуты (Земля: 23 часа 56 минут)
  • наклон оси вращения — 24 градуса (Земля: 23,5 градусов)
  • гравитационное притяжение — треть земного

Красная планета достаточно близко находится к Солнцу, чтобы испытывать смену времен года. Марс примерно на 50 % дальше от Солнца, чем Земля.

Другие миры, которые рассматриваются в качестве возможных кандидатов на терраформирование, это Венера, Европа (луна Юпитера) и Титан (луна Сатурна). Однако Европа и Титан находятся слишком далеко от Солнца, а Венера слишком близко. К тому же, средняя температура на поверхности Венеры — 482,22 градуса Цельсия. Марс, как и Земля, стоит особнячком в нашей Солнечной системе и может поддерживать жизнь. Давайте узнаем, как ученые планируют превратить сухой холодный ландшафт Марса в теплую и пригодную для жизни среду обитания.

Марсианские теплицы

Терраформирование Марса будет грандиозным процессом, если вообще будет. Начальные стадии могут занять несколько десятилетий или столетий. Терраформирование всей планеты в землеподобную форму займет несколько тысяч лет. Некоторые предполагают и десятки тысяч лет. Как же мы превратим сухую пустынную землю в пышную среду, в которой смогут выжить люди, растения и другие животные? Предлагают три метода:

  • большие орбитальные зеркала, которые будут отражать солнечный свет и нагревать поверхность Марса
  • парниковые фабрики
  • сбрасывание полных аммиака астероидов на планету, чтобы повысить уровень газов

В настоящее время NASA разрабатывает двигатель на базе солнечного паруса, который позволил бы разместить большие отражающие зеркала в космосе. Они расположатся в нескольких сотнях тысяч километров от Марса и будут отражать солнечный свет на небольшой участок поверхности Марса. Диаметром такое зеркало должно быть около 250 километров. Весить такая штуковина будет около 200 000 тонн, поэтому лучше собрать ее в космосе, а не на Земле.

Если направить такое зеркало на Марс, оно сможет повысить температуру небольшого участка на несколько градусов. Суть в том, чтобы сконцентрировать их на полярных шапках, чтобы растопить лед и выпустить углекислый газ, который, как полагают, находится в ловушке изо льда. В течение многих лет повышение температуры выпустит парниковые газы, вроде хлорфторуглерода (CFC), который вы можете найти в своем кондиционере или холодильнике.

Еще один вариант сгущения атмосферы Марса, а значит и повышения температуры на планете, это строительство фабрик, производящих парниковые газы, работающих на солнечных батареях. Люди хорошо умеют выпускать тонны парниковых газов в собственную атмосферу, которые, как считают некоторые, приводят к глобальному потеплению. Этот же тепловой эффект может сыграть добрую шутку на Марсе, если создать сотни таких фабрик. Единственной их целью будет выпускать хлорфторуглерод, метан, двуокись углерода и другие парниковые газы в атмосферу.

Фабрики по производству парниковых газов будут либо отправлены на Марс, либо созданы уже на поверхности красной планеты, и это уже займет годы. Для транспортировки этих машин на Марс, они должны быть легкими и эффективными. Потом парниковые машины будут имитировать естественный процесс фотосинтеза растений, вдыхая углекислый газ и выдыхая кислород. Это займет много лет, но постепенно атмосфера Марса насытится кислородом, благодаря чему астронавты смогут носить только дыхательные аппараты, а не сдавливающие костюмы. Вместо или в дополнении к этим парниковым машинам можно использовать фотосинтезирующие бактерии.

Терраформирование Марса

Есть и более экстремальный метод озеленения Марса. Кристофер Маккей и Роберт Зурин предложили бомбардировать Марс большими ледяными астероидами с аммиаком, чтобы выработать тонны парниковых газов и воды на красной планете. Ракеты с ядерными двигателями должны быть привязаны к астероидам из внешней части нашей Солнечной системы. Они будут двигать астероиды со скоростью 4 км/с на протяжении десятка лет, а после выключаться и позволять астероиду весом в десять миллиардов тонн упасть на Марс. Энергия, которая высвобождается в процессе падения, оценивается в 130 миллионов мегаватт. Этого достаточно, чтобы питать Землю электроэнергией в течение десяти лет.

Если есть возможность разбить астероид таких размеров о Марс, энергия одного столкновения подняла бы температуру на планете на 3 градуса по Цельсию. Внезапное повышение температуры вызовет таяние около триллиона тонн воды. Несколько таких миссий за пятьдесят лет могли бы создать нужный температурный климат и покрыть водой 25 % поверхности планеты. Однако бомбардировка астероидами, которые выпускают энергию, эквивалентную 70 000 мегатонных водородных бомб, приведет к задержке заселения людьми на много столетий.

Хотя мы можем достичь Марса уже в ближайшем десятилетии, терраформирование займет тысячи лет. Земле потребовались миллиарды лет, чтобы превратиться в планету, на которой могут процветать растения и животные. Преобразование ландшафта Марса в земной — крайне сложный проект. Пройдет много веков, прежде чем человеческая изобретательность и труд сотен тысяч людей смогут вдохнуть жизни в холодный и пустынный красный мир.

Как будет проходить терраформирование Марса?

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

68 комментариев

  1. SadDarkAngel

    Земляформирование Марса? Что за тупое выражение взятое из русского перевода американского сериала "непокорная земля"? Только там я слышал тупое выражение земляформированная земля%) терра = земля (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • Rudy

      Здесь имеется ввиду не сама планета,не думал что планету в фильмах называют Earth,а не terra (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • Alexx

      Глупый ребёнок, услышавший слово терраформирование только в паршивом американском сериале 2 года назад. Марш в школу, не прогуливай физику и химию, читай классическую научную фантастику.

  2. divull

    Интересная тема) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  3. alexsobol

    Объясните мне почему все так усердно ищут воду и каждый намек на её существование сенсация, когда у Марса 2 ледяные шапки полные воды? Я не понимаю. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  4. alexsobol

    Есть еще одна проблема. Слабое магнитное поле.
    Нет смысла терраформировать Марс пока его нету, ведь без него вся атмосфера просто выветрется в космос.
    Нужно сначала запустить ядро Марса (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • divull

      + это основная сложность) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • Archer

      Каким это способом магнитное поле удерживает атмосферу планеты???
      Это что-то новенькое в не научной фантастике?

      • alexsobol

        Ой, я напутал. Атмосфера удерживает со силой притяжения. Но тут рождается 2 проблемы.

        1) там сила притяжения в 3 раза меньше, сможет ли она удерживать достаточное для людей количество атмосферы?

        2) опять же, практически нет магнитного поля, оно играет важную роль в защите от космической радиации, помогает атмосфере отражать ее. Исходя из того, что Марс может не удержать достаточное количество атмосферы - ее может оказаться недостаточно чтобы без магнитного поля отражать лучи из космоса (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

      • divull

        Та нет, старенькое) магнитное поле экранирует солнечный ветер, а без него атмосфера планеты выдувается солнечным излечением (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

        • alexsobol

          Вот вот ;) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

        • Archer

          По большому счету атмосфера и так, и так постоянно 'слетает' с поверхности любой планеты. Планета теряет не только атмосферу, но и вода вполне себе улетучивается. Вы спросите, а как же на Земле? Отвечу: на Земле (несмотря на наличие магнитного поля) все происходит примерно так же. И Земля постоянно теряет атмосферу и воду (в виде молекул водяного пара). Почему же вся вода не улетучилась? А потому, что она (как и воздух) постоянно пополняется из недр нашей планеты. постоянно растет и сама планета, именно по этому мысленно сложить вместе все очертания материков удается только в том случае если уменьшить радиус Земли. То есть когда-то давно ее радиус был меньше современного. Меньше была и сила тяжести, а вот атмосфера была значительно толще, давление у поверхности составляло примерно 6 - 7 атмосфер.
          Толь при таких условиях могли жить (ходить, дышать, летать) древние динозавры и прочие ископаемые ящеры и гигантские деревья, высотой до 500 метров (сейчас от них находят лишь пенечки).

    • shaft.1987

      Достаточно отправить на Марс все старые икарусы и заставить полгода непрекращая, и получим нужный, невыветриваемый, неулетучивающийся парниковый эффект)) (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  5. alexsobol

    Ледяное «озеро» на Южном полюсе Марса настолько огромно, что если растопить весь лёд, то поверхность планеты покроется 11-метровым слоем воды.

    Вычитал из Википедии. Забавно. ;) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • Archer

      Этот "лед" еще ни кто не щупал, совсем не известно из чего состоят эти "ледяные шапки". При содержании в атмосфере планеты 90% углекислого газа шапки вполне могут состоять из "сухого льда" - той же двуокиси углерода, но в за мороженном состоянии.

      • alexsobol

        Есть способы сделать анализ на расстоянии со спутников.
        По инф которую я вычитал - там верхний слой - сухой лед. А вот дальше вода.
        Хотя конечно, вы правы, чтобы точно узнать надо туда прилететь (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  6. qqqqqq qqqqqqqq

    планетарная инженерия !

  7. Archer

    Как-то странно читать, что для планеты, атмосфера которой, в основном состоит из углекислого газа, наши (Земные) умельцы предлагают использовать двуокись углерода (это другое название.углекислого газа) в качестве парникового газа. Смех да и только. А про бомбардировку планеты гигантскими астероидами, вообще удивило, и показало уровень учености этих 'ученых'. Прокиньте сами какие пылевые бури поднимет такая массовая бомбардировка планеты. После этого скорее наступит что-то вроде ядерной зимы. И температура поверхности еще сильнее понизится.

    • alexsobol

      Всё разумно. Они создадут такой же парниковый эффект как на Венере, только в сто раз слабее. Там будет теплее, а воздух очистим позже. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

      • Archer

        Как говорит нам Википедия: "Атмосферное давление на поверхности Венеры в 92 раза больше, чем на Земле.". По этому сравнивать процессы в их атмосферах не правильно. Это сильно разные атмосферы.

        • Archer

          А про Марс там написано так: "Марс — планета земной группы с разреженной атмосферой (давление у поверхности в 160 раз меньше земного)". При столь низком давлении наличие жидкой воды крайне сомнительно (ибо она будет испариться прямо из фазы льда (минуя жидкую фазу).

  8. Kh

    Марс на 15 млн. км. дальше Венеры. Про атмосферное давление забыли написать. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  9. Vitali.M

    Вообщем люди хотят на Марс. Да за чем? Скоро Земля превратится в Марс!))) (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • aleksandros

      Вот поэтому, что с Землей в будущем будут проблемы люди и хотят сделать Марс как-бы испытательным полигоном для будущих поколений на терраподобных планетах

  10. n-sn

    Система, типа, "эллизиума" ,мне кажется более правдоподобной. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • Sam777

      Согласен, "кольцо" на геостационарной орбите вокруг всей планеты шириной в несколько километров уже позволит поселить на орбите миллионы + заменит все спутники и орбитальные станции + верфи на внешней стороне для постройки кораблей + противометеоритная защита + потрясающие виды из отелей на внутренней стороне кольца :)

      • Sam777

        И самое главное, для колонизации удаленных планет быстрее будет генетически модифицировать тело человека или же использовать полностью искусственные носители сознания. Уж точно не тысячи лет это займет, думаю лет через 500 реально.

  11. Alec

    Научились лучше на своей планете не спать, а потом уже о других думать. Приматы (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  12. Vitali.M

    Размножатся и поработить всех и всях!)) (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  13. ukw@ya.ru

    Для начала надо скинуть с орбиты фобос. В принципе он и сам по себе упадет в ближайшие 100000 лет но можно это дело очень ускорить. Установить на экваторе фобоса ионный двигатель. И в нужный момент его включать. Как упадет фобос будет большой Бах ;))) парниковый эффект и все дела. С этого надо и начинать

    • divull

      Зачем?0_0 одна из версий того, что на земле устойчивая магнитосфера, это от того, что ядро взаимодействует с луной.
      На Марсе была раньше плотная атмосфера подобная земной, когда у него был крупный спутник.
      Потеряв этот спутник, ядро планеты якобы начало терять свое магнитное поле, а затем и атмосфера начала улетучиваться от солнечной радиации.
      Фобос и Дэймос вполне похожи на ошметки которого( особенно последний )
      (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  14. n-sn

    Что-то меня в этой статье смущало, а сейчас понял, что! Скажу позже (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  15. levonty

    Если всех людей земли поставить рядом, они займут площадь примерно равную площади Москвы, т.е точка на планете. Не так уж нас и много. Тут мотивы больше на денежные похожи.

    • n-sn

      Примерно это и хотел сказать, вспомнил мнения японских ученых, которые утверждают, что для перенаселения Земли ещё далеко! (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • Balabol

      Да ну? А ну ка бери калькулятор в руки и считай сколько на земле квадратных метров суши, а потом подели на текущее население земли +5%, а потом отпишешь, какую площадь займут рядом стоящие люди, а точнее какая плотность населения на метр квадратный! И то это если не считать что не вся суша на земле пригодна для жизни, и что всем живущим нужно что-то кушать, а значит это кушать, где-то нужно выращивать, а потом еще по нашим традициям и похоронить где-то нужно умершего человека, да и под мусорными свалками сколько места? К твоему сведению, на земле около 7,5 миллиардов людей, 3,8 миллиардов из их живут в нищете и постоянной нехватке еды и води. Теоретически земля может выдержать/обеспечить 10 миллиардов, однако это придел, дальше голод, войны, болезни и закат цивилизации. Что бы понимать зачем нам Марс, нужно уяснить то, что 10 млд. на земле будет до 2030 года, а значит полный 3,14ии уже близок, если человечество не станет осваивать и заселять космос, то уничтожит себя же за место под солнцем...

  16. Den911

    лучше бы на земле порядок наводили

  17. efirop

    "Мы на протяжении десятилетий пытались выйти в космос, но до 2000 года наше пребывание на орбите обычно было временным".

    Дальше читать не стал. О чём может написать автор, не знакомый с эпохой освоения космоса СССР-России? Хотя бы про станцию "Мир", выведенную на орбиту в 1986 году, ну должен же был слышать!

    Как тут не поверить в теорию заговора с целью переписать историю и уменьшить заслуги наших соотечественников?

    • n-sn

      Да, сайт, просто берет инфу, в основном, из "евро-амеро", источников, забыв проверить на граммотность содержание. Иногда, просто перевод от гугл. А зря! Задорнов(юм.) не даром говорит: "ну, они тупы-ы-ые!" Вы, представляете, в американских учебниках сказано, вообще не вру, что в ВОВ, победили США. Бред!!! (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • aleksandros

      Илья Хель, практически во всех статьях, посвященных космической тематике пишет с точки зрения НАСА, действительно во многих случаях встречаются ошибки перевода и это удручает, что автор такого популярного сайта, сделав перевод статьи с hi-news.com, мало заботится о грамотности текста и орфографии.

  18. Sergey_L

    Эко нас понесло то)) Ну да ладно, каких то пару тысяч лет можно будет и подождать)

  19. Катя

    Да за эти пару тысяч лет скорее в другие системы научатся летать и там найдут планеты, в сотни раз более пригодные для жизни, чем Марс

  20. p2004r

    > но до 2000 года наше пребывание на орбите обычно было временным.

    Автор одной фразой доверие к своему произведению можно свести к 0, дело в том что были такие станции как Салют-6 и Мир.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.