Пессимисты говорят: человек испортил климат на Земле и нас всех ожидает гибель. Но оптимисты видят в этом повод для бодрости: раз мы настолько сильны, что сломали климат на одной планете, значит, мы можем сломать его и на другой. Например, на Марсе! А ведь для того, чтобы Красная планета ожила, достаточно устроить там еще одно глобальное потепление, которое с большим успехом мы претворяем в жизнь на Земле. Вы думаете - это научная фантастика? Ничего подобного!
В апреле прошлого года Институт Astera и компания Pioneer Labs собрали ученых, сведущих в технологиях климатической инженерии, чтобы выяснить: насколько реально терраформирование Марса?
Вердикт светил науки был оптимистичен. При существующих технологиях можно нагреть атмосферу Красную планету до средней дневной температуры около +30 градусов Цельсия менее, чем за 100 лет. Для справки: сейчас средняя температура на Марсе ?63 °C.
Ученые рассчитали и стоимость проекта. Получилось довольно бюджетно: достаточно 1 миллиарда долларов, чтобы повышать температуру на 1 градус ежегодно (выводы семинара опубликованы здесь).
1. Парниковый эффект с помощью газов или аэрозолей.
Существуют металлические аэрозоли, которые в 5000 раз эффективнее самых сильных парниковых газов. Это наиболее простой, надежный и дешевый способ терраформирования. Если организовать производство на самом Марсе, а не доставлять аэрозоль с Земли, то стоимость проекта будет ниже 1 миллиарда долларов в год.
2. Солнечная геоинженерия
Для этого надо будет распылить на орбите вокруг планеты частицы вроде блесток конфетти, чтобы они улавливали тепло и рассеивали солнечный свет по поверхности Марса. Либо использовать орбитальные зеркала из тонкой алюминизированной термопластиковой плёнки. По себестоимости этот метод сопоставим с вариантом № 1, который подразумевает распыление в атмосфере аэрозолей.
3. Ядерная бомбардировка полярных шапок
Это самый распиаренный способ изменения климата Марса. Он получил популярность благодаря поддержке Илона Маска - технологический миллиардер является ярым сторонником этой идеи. Смысл в том, что взрывы ядерного оружия растопят лед на полюсах Марса, в результате в атмосферу будет выброшено огромное количество углекислого газа, что приведёт к повышению температуры и атмосферного давления на планете. По мнению ученых этот способ самый дорогой и неэффективный. Чтобы поддерживать на Марсе тепло пришлось бы взрывать каждые две минуты арсенал, эквивалентный ядерным запасам США или России.
Достаточно лишь 1 миллиарда долларов, чтобы повышать температуру на Марсе на 1 градус ежегодно.
- Задача первого этапа терраформирования Марса - нагрев планеты с помощью вышеперечисленных способов. На это должно уйти несколько десятков лет. Цель первого этапа сделать так, чтобы планета стала пригодна для для существования экстремальных видов жизни.
- На втором этапе за дело возьмутся земные бактерии и микробы. Среди них есть экстремалы, способные выдерживать космическую радиацию, выживать в вечной мерзлоте и при дефиците солнечного света. Ученые предлагают завезти таких “экстремалов” с Земли и заняться их разведением. Марсианский грунт богат перхлоратами - соединениями хлорной кислоты. Но есть микроорганизмы, которые питаются этим соединениями, выделяя кислород. Подсчитано, что из 60 килограммов грунта можно получить примерно 550 литров кислорода. Другие микроорганизмы - эндолиты - умеют извлекать из минералов не только питательные вещества, но и воду.
- На третьем этапе биомасса начнет производить кислород посредством фотосинтеза в “промышленных” масштабах”. Это увеличит атмосферное давление. Конечная цель терраформирования планеты-соседки - это создание богатой кислородом атмосферы, которая «позволить людям ходить по Марсу без скафандра».
Первых “дачников” планируют отправить на Марс через 4-5 лет. За это время Илон Маск рассчитывает довести до ума свой “Старшип” - корабль для межпланетных перелетов. В прошлом году многоразовый челнок прошел шесть тестовых испытаний, в этом году ожидается 25 запусков.
Самый богатый человек планеты планирует клепать “Старшипы” сотнями, чтобы отправлять целые эскадрильи ракет, когда один раз в два года откроется стартовое окно и расстояние между Марсом и Землей будет минимальным - его можно будет преодолеть за 6 месяцев. В 2017 году Илон Маск опубликовал статью в журнале New Space, где рассказал о планах организовать на соседней планете колонию численностью миллион человек. Для этого ему понадобятся 40-100 лет и 10 000 тысяч полетов “Страшипов”.
Спустя два года - в 2019 году учёные из Университета Центральной Флориды разработали компьютерную модель, с помощью которой рассчитали, как прокормить эту миллионную колонию людей на Марсе. Выяснилось, что ключи от колонизации других планет закопаны в огороде. Математические расчеты показали, что в течении 100 земных лет на Марс надо будет отправить 54 000 кораблей с продовольствием. И только через 100 лет колония сможет прокормить себя за счет выращивания специальных сельскохозяйственных культур, получения белковой муки из насекомых и искусственного мяса из биореактора.
Следовательно, залог выживания колонистов зависит от успехов огородничества во внеземных мирах.
Можно ли в принципе что-то выращивать в марсианских и лунных грунтах? Ученые из университета Северной Аризоны не стали теоретизировать, а взяли быка за рога и в 2024 году провели удивительный эксперимент. Для опытов с лунным “огородом” Луне ученые использовали искусственную почву, реконструированную на основе образцов, взятых во время миссии «Аполлон-16» в 1972 году. Аналог марсианской почвы был создан на основе данных, которые передавал марсоход “Кьюриосити”. Выращивали кукурузу, брокколи, кабачки, фасоль, люцерну и другие культуры. Впереди эксперименты с картофелем.
- Оказалось, что лунные культуры росли лучше марсианских, — сказала аспирантка Лора Ли, один из участников исследования. - Мы думали, что все будет наоборот.
Оказалось, что почва на Марса, хотя и богата азотом (это жизненно важный компонент для растений), но в то же время она слишком плотная и глинистая. Это мешает развиваться корням растений.
Огородничать на Марсе и Луне землянам придется в герметично закрытых теплицах. Только так растениям можно создать благоприятный температурный режим, а самое главное - земное атмосферное давление. Пониженное давление также губительно для растений, как и засуха. Заядлые дачники спросят: где же лучше брать дачный участок - на Марсе или Луне? Ученые советуют пока не торопиться и тщательно взвешивать “за” и “против”. На Луне, как мы выяснили, земля плодороднее. Кроме того, Марс получает получает примерно 43% солнечного света, который достается Земле и Луне.
В принципе и этого может хватить чтобы вырастить марсианский урожай, но ученые говорят, что в теплицах Марса все равно будет использоваться искусственное освещение. Зато в перспективе, когда на Марсе сделают земную атмосферу, там можно будет загорать без скафандра. А вот на Луне гулять без скафандра будет невозможно: атмосферу там создать не получится - она все равно улетучится из-за низкой гравитации спутника.
МАРСИАНСКАЯ ЦЕЛИНА
В апреле прошлого года Институт Astera и компания Pioneer Labs собрали ученых, сведущих в технологиях климатической инженерии, чтобы выяснить: насколько реально терраформирование Марса?
Вердикт светил науки был оптимистичен. При существующих технологиях можно нагреть атмосферу Красную планету до средней дневной температуры около +30 градусов Цельсия менее, чем за 100 лет. Для справки: сейчас средняя температура на Марсе ?63 °C.
Ученые рассчитали и стоимость проекта. Получилось довольно бюджетно: достаточно 1 миллиарда долларов, чтобы повышать температуру на 1 градус ежегодно (выводы семинара опубликованы здесь).
1. Парниковый эффект с помощью газов или аэрозолей.
Существуют металлические аэрозоли, которые в 5000 раз эффективнее самых сильных парниковых газов. Это наиболее простой, надежный и дешевый способ терраформирования. Если организовать производство на самом Марсе, а не доставлять аэрозоль с Земли, то стоимость проекта будет ниже 1 миллиарда долларов в год.
2. Солнечная геоинженерия
Для этого надо будет распылить на орбите вокруг планеты частицы вроде блесток конфетти, чтобы они улавливали тепло и рассеивали солнечный свет по поверхности Марса. Либо использовать орбитальные зеркала из тонкой алюминизированной термопластиковой плёнки. По себестоимости этот метод сопоставим с вариантом № 1, который подразумевает распыление в атмосфере аэрозолей.
3. Ядерная бомбардировка полярных шапок
Это самый распиаренный способ изменения климата Марса. Он получил популярность благодаря поддержке Илона Маска - технологический миллиардер является ярым сторонником этой идеи. Смысл в том, что взрывы ядерного оружия растопят лед на полюсах Марса, в результате в атмосферу будет выброшено огромное количество углекислого газа, что приведёт к повышению температуры и атмосферного давления на планете. По мнению ученых этот способ самый дорогой и неэффективный. Чтобы поддерживать на Марсе тепло пришлось бы взрывать каждые две минуты арсенал, эквивалентный ядерным запасам США или России.
Достаточно лишь 1 миллиарда долларов, чтобы повышать температуру на Марсе на 1 градус ежегодно.
Марс превратится в город-сад в три приема
- Задача первого этапа терраформирования Марса - нагрев планеты с помощью вышеперечисленных способов. На это должно уйти несколько десятков лет. Цель первого этапа сделать так, чтобы планета стала пригодна для для существования экстремальных видов жизни.
- На втором этапе за дело возьмутся земные бактерии и микробы. Среди них есть экстремалы, способные выдерживать космическую радиацию, выживать в вечной мерзлоте и при дефиците солнечного света. Ученые предлагают завезти таких “экстремалов” с Земли и заняться их разведением. Марсианский грунт богат перхлоратами - соединениями хлорной кислоты. Но есть микроорганизмы, которые питаются этим соединениями, выделяя кислород. Подсчитано, что из 60 килограммов грунта можно получить примерно 550 литров кислорода. Другие микроорганизмы - эндолиты - умеют извлекать из минералов не только питательные вещества, но и воду.
- На третьем этапе биомасса начнет производить кислород посредством фотосинтеза в “промышленных” масштабах”. Это увеличит атмосферное давление. Конечная цель терраформирования планеты-соседки - это создание богатой кислородом атмосферы, которая «позволить людям ходить по Марсу без скафандра».
Ключ к колонизации Луны и Марса зарыт в огороде
Первых “дачников” планируют отправить на Марс через 4-5 лет. За это время Илон Маск рассчитывает довести до ума свой “Старшип” - корабль для межпланетных перелетов. В прошлом году многоразовый челнок прошел шесть тестовых испытаний, в этом году ожидается 25 запусков.
Самый богатый человек планеты планирует клепать “Старшипы” сотнями, чтобы отправлять целые эскадрильи ракет, когда один раз в два года откроется стартовое окно и расстояние между Марсом и Землей будет минимальным - его можно будет преодолеть за 6 месяцев. В 2017 году Илон Маск опубликовал статью в журнале New Space, где рассказал о планах организовать на соседней планете колонию численностью миллион человек. Для этого ему понадобятся 40-100 лет и 10 000 тысяч полетов “Страшипов”.
Спустя два года - в 2019 году учёные из Университета Центральной Флориды разработали компьютерную модель, с помощью которой рассчитали, как прокормить эту миллионную колонию людей на Марсе. Выяснилось, что ключи от колонизации других планет закопаны в огороде. Математические расчеты показали, что в течении 100 земных лет на Марс надо будет отправить 54 000 кораблей с продовольствием. И только через 100 лет колония сможет прокормить себя за счет выращивания специальных сельскохозяйственных культур, получения белковой муки из насекомых и искусственного мяса из биореактора.
Следовательно, залог выживания колонистов зависит от успехов огородничества во внеземных мирах.
На Луне почва плодороднее и Солнца больше
Можно ли в принципе что-то выращивать в марсианских и лунных грунтах? Ученые из университета Северной Аризоны не стали теоретизировать, а взяли быка за рога и в 2024 году провели удивительный эксперимент. Для опытов с лунным “огородом” Луне ученые использовали искусственную почву, реконструированную на основе образцов, взятых во время миссии «Аполлон-16» в 1972 году. Аналог марсианской почвы был создан на основе данных, которые передавал марсоход “Кьюриосити”. Выращивали кукурузу, брокколи, кабачки, фасоль, люцерну и другие культуры. Впереди эксперименты с картофелем.
- Оказалось, что лунные культуры росли лучше марсианских, — сказала аспирантка Лора Ли, один из участников исследования. - Мы думали, что все будет наоборот.
Оказалось, что почва на Марса, хотя и богата азотом (это жизненно важный компонент для растений), но в то же время она слишком плотная и глинистая. Это мешает развиваться корням растений.
Огородничать на Марсе и Луне землянам придется в герметично закрытых теплицах. Только так растениям можно создать благоприятный температурный режим, а самое главное - земное атмосферное давление. Пониженное давление также губительно для растений, как и засуха. Заядлые дачники спросят: где же лучше брать дачный участок - на Марсе или Луне? Ученые советуют пока не торопиться и тщательно взвешивать “за” и “против”. На Луне, как мы выяснили, земля плодороднее. Кроме того, Марс получает получает примерно 43% солнечного света, который достается Земле и Луне.
В принципе и этого может хватить чтобы вырастить марсианский урожай, но ученые говорят, что в теплицах Марса все равно будет использоваться искусственное освещение. Зато в перспективе, когда на Марсе сделают земную атмосферу, там можно будет загорать без скафандра. А вот на Луне гулять без скафандра будет невозможно: атмосферу там создать не получится - она все равно улетучится из-за низкой гравитации спутника.
Источник: https://earth-chronicles.ru/news/2025-01-23-183601
Коментарии (0)