Колонизация отменяется: почему терраформирование невозможно на Марсе
•
20 августа, 15:40
Мечта человечества о запасной планете для жизни подверглась серьезному испытанию — запасов углекислого газа на Марсе, по данным исследований зонда MAVEN, не хватит на создание атмосферного давления, необходимого для колонизации планеты. «Хайтек» перевел и адаптировал статью WIRED о проблемах колонизаторов, спорах в научном сообществе и минимальных требованиях для жизни на Марсе.
Собрать весь углекислый газ и закачать его в атмосферу
Человечество хочет полететь на Марс. И у нас есть реально хороший план. Ракета с людьми. База на Луне. Потом — больше ракет и больше людей. Начало производства топлива на поверхности планеты и, возможно, создание депо где-то по пути. Форпост станет базой, а затем превратится в куполообразный город. Следующий этап: терраформирование.
Оживить мертвый Марс, создать новую атмосферу из того, что осталось в его замерзшем диоксиде углерода, поднять давление воздуха, надеяться на потепление с помощью парниковых газов (вы знаете, как они влияют на изменение климата?). Сделать это место настолько теплым, чтобы замороженная вода, запертая под землей, растаяла и превратилась в реки. Мировой океан! Воздух! Которым мы сможем дышать. По крайней мере, его хватит, чтобы не ходить в скафандре. И — бум! Правда, ждать этот бум придется плюс-минус 10 тыс. лет! Мы справимся с притяжением, сможем двигаться по Марсианской колонии, как нам обещают в научно-фантастической литературе.
Бас Лансдорп, Mars One: «Моя жена отдала бы все, чтобы не лететь на Марс»
Это не сумасшествие. В 1971 году астроном Карл Саган, эдакий динозавр науки, предложил «планетарную инженерию», расплавив водяной пар от полярного льда Марса для создания «гораздо более благоприятных условий». 20 лет спустя астробиолог Кристофер МакКей довел до ума эту идею, предполагая, что терраформирование Марса возможно, если на планете все еще достаточно углекислого газа, воды и азота, чтобы закачивать их в атмосферу.
Углерод есть, но его катастрофически мало
Но несколько ученых, изучающих Марс, разрушают эту герметично упакованную иллюзию о «внеземном» счастье. Если последний анализ верен, условия на Марсе не позволяют существующим технологиям превратить его в сад земных наслаждений.
«Мы впервые смогли собрать достаточный запас CO2 на Марсе, — рассказывает Брюс Якоски, исследователь из Университета Колорадо и соавтор новой статьи вместе с Кристофером Эдвардсом из Северной Аризоны. — Большая часть углерода была потеряна в космосе, небольшое количество осталось в полярных льдах и мелких углеродсодержащих минералах. Неизвестно количество углерода, оставшееся в глубоких карбонатах».
Даже добавление CO2, застрявшего на камнях, «адсорбированного» на их поверхности, и из клеток молекул воды, называемых клатратами, не спасут ситуацию.
«Даже если поместить все это в атмосферу, будет недостаточно для того, чтобы согреть планету», — уверен Якоски.
Атмосферное давление на поверхности Земли составляет примерно 1 бар. Потребуется определенное количество CO2 на Марсе, чтобы довести температуру поверхности до размораживания. Даже 250 мбар значительно изменили бы климат. И когда-то в прошлом на Марсе была другая геология и морфология поверхности. Многие факторы намекают на былое существование жидкой воды на поверхности планеты. Это означает, что Марс был достаточно теплым и с достаточным давлением, чтобы сохранить эту жидкую воду. Если бы Красная планета содержала СО2 в тех же пропорциях, что Земля и Венера, отмечает Якоски, углерод, эквивалентный 20 бар, был бы минерализован как карбонат, замороженный в полярном льду. И этого бы уже хватило частично.
«В течение последних 40 лет исследований Марса научное сообщество искало карбонатные отложения, которые, по логике, должны существовать, потому что CO2 должен был куда-то уйти, — добавляет ученый. — Если бы отложения были внутри коры, их можно было бы использовать. Но поднимаясь на поверхность, углерод вообще исчезает с планеты».
Давления не хватит
Новые радиолокационные данные рассказали о залежах CO2 вблизи полярных шапок. Орбитальная станция разведки Марса собрала количественные данные распределения карбонатов. Зонд MAVEN, находящийся на орбите с 2014 года, количественно оценивает потери газа в космос. Якоски является главным исследователем этой миссии. И результаты ужасают, если рассматривать проблему с позиции потенциального терраформиста.
MAVEN — Mars Atmosphere and Volatile Evolution, «эволюция атмосферы и летучих веществ на Марсе» — американский искусственный спутник для исследования атмосферы Марса, являющийся частью проекта Mars Scout.
Цель миссии — изучение современного состояния и эволюции атмосферы Марса, в частности, потери планетой своей атмосферы. MAVEN измеряет скорость потери атмосферы. Это позволит понять, какую роль сыграла потеря в ходе изменения марсианского климата. Стоимость проекта MAVEN составляет $671 млн.
Полярные шапки дадут около 15 мбар. Горные породы — менее 15 мбар; возможно, до 150 мбар, если действительно избороздить их вдоль и поперек. Адсорбированный газ в реголите? Всего 40 мбар, даже если обработать всю грязь на Марсе вглубь на 100 м.
«Очень тяжело поднять показатели даже на 40 или 50 мбар, и этого недостаточно. На температуру такое крошечное изменение не повлияет, — добавляет Якоски. — Вероятно, можно было бы дотянуть значение, увеличив в два или три раза, но даже это не приблизит к температуре, необходимой для значительного потепления».
Или он ошибается. У пионера терраформирования Кристофера МакКея все еще есть надежда.
«Ключевым вопросом для терраформирования является количество CO2, N2 и H2O на Марсе. К сожалению, никаких иных, качественно новых путей для решения этой проблемы мы не найдем», — пишет МакКей.
Результаты MAVEN у Якоски показывают, что углерод частично уходит в атмосферу, но в пределах допустимого. В то же время многие «источники» будущей атмосферы остаются. Так что, возможно, он все еще там, говорит МакКей.
«Мы по-прежнему не уверены в том, что большие залежи CO2 находятся внутри Красной планеты. У нас недостаточно данных, и мы должны их получить».
Лучше спасти климат на Земле, чем иметь запасную планету
Это правда, Марс полон сюрпризов: например, недавнее сообщение о том, что у полюсов Марса можно искусственно сделать моря. Новые шаткие цифры поддерживают веру настоящих поклонников Марса. Роберт Зубрин, президент Общества Марса и автор «Дела на Марсе», говорит, что цифры Якоски «систематически пессимистичны». Зубрину не нужен целый бар. Просто дайте ему 300 мбар. Это, например, давление на Эвересте.
«200 мбар означает отсутствие скафандров. Вы сможете создавать купольные корпуса, где давление внутри будет равно давлению снаружи», — уверен Зубрин.
Зубрин и МакКей также отмечают, что выход за рамки гипотезы рисует гораздо более розовую картину для Красной планеты. Искусственные парниковые газы, возможно, хлорфторуглероды, сделанные из обильного хлора в марсианском реголите, или что-то еще более экзотическое и быстродействующее, как «суперпарниковый газ», могли бы выполнить свою работу. Если бы кто-нибудь знал, как их сделать. И выпустить из лабораторий. Главное — убедиться, что они не уничтожат маленький озоновый слой, и ультрафиолетовое излучение не присоединится к космической радиации, бомбардирующей магнитосферный Марс.
От высадки на Марс нас отделяют ракеты, скука и радиация
Если вы считаете, что данный подход возможен для терраформирования Марса, вы должны верить в изменение климата, вызванное человеком, потому что это тот же процесс. Даже если невозможно приспособить Марс для жизни полностью, очевидно, что он может образовывать средние широты, как на Земле. Людям это по силам.
«Вода на Марсе» увеличивает вероятность обнаружения живых организмов. «Терраформирование» мира с коренной жизнью — большая разница между эффектом Генезиса и «Торпедой Генезиса». Это этический разговор, который еще только произойдет между научными и политическими сообществами.
«Мы уходим от науки здесь, но я бы сначала поставил под сомнение обоснование терраформирования, — отмечает Якоски. — Просто иметь резервную планету на всякий случай, даже если мы доведем ее до ума, или она будет зависима от внешнего управления? Я думаю, что это плохая идея. Гораздо легче сохранить нашу планету с благоприятным климатом, чем изменить среду Марса».
Исследовать? Конечно. Сделать ее постоянной научной базой? Безусловно. Но города? Мировой океан? Каналы? Сделайте глубокий вдох, потому что, насколько сейчас известно, вы действительно не сможете сделать это нигде во Вселенной.
На смёпках с 1 Израильской
Хочу переделать мир. Кто со мной?
Ответить с цитированием
