Різне

Створення саду на Червоній планеті: як ми могли колонізувати / тераформувати Марс?

Створення саду на Червоній планеті: як ми могли колонізувати / тераформувати Марс?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Марс відігравав важливу роль у міфологічних та астрологічних традиціях людських культур з незапам'ятних часів. Але саме із винаходом телескопа вчені почали цінувати Марс таким, яким він був: планета, схожа на Землю, і розташована майже поруч.

До 19 століття роздільна здатність телескопів покращилася до такої міри, що астрономи змогли розпізнати особливості поверхні.

У 1877 році італійський астроном Джованні Скіапареллі зумів створити першу детальну карту Марса і відзначив існування дивних особливостей, які він назвав "каналами" (каналами).

ПОВ'ЯЗАНІ: НАСА ЗАПРОШУЄ ВАС НАДІСЛАТИ СВОЄ ІМ'Я МАРСУ

Це породило міф про марсіанську цивілізацію, який проіснував аж до 20 століття. Але завдяки численним місіям-роботам, відправленим на Червону планету з 1960-х років, вчені дізналися, що Марс насправді є дуже холодним, сухим і негостинним місцем. Вони також дізналися, що це не завжди було так, і колись на його поверхні була щільніша атмосфера та океани.

Нещодавні сплески досліджень, а також відкриття того, що Марс колись був придатним для життя, призвели до відновлення інтересу відправляти людей на Марс, а не просто досліджувати. Є навіть плани направити людей туди, щоб створити там постійну присутність, яка може включати чи не залучати екологічну інженерію планети, щоб зробити її більш схожою на Землю; тобто тераформуючи його.

Можливо, настав час очистити від пилу всі пропозиції, зроблені протягом багатьох років, і подивитися, чи вони все ще варті!

Ранні пропозиції

Ще до того, як роботизовані місії почали вивчати Марс зблизька - чи то з космосу, чи з орбіти, чи на землі - вчені продумували, що потрібно для відправки місії з екіпажем на Червону планету.

Проект «Марс» (1952):

У 1952 році німецько-американський ракетолог Вернер фон Браун звільнивПроект Марс, перший у світі технічний трактат щодо запропонованої місії екіпажу на Марс. Натхненням для трактату стали в основному великі антарктичні експедиції, які проводились у той час, зокрема ВМС США, Операція Highjump (1946-47).

План передбачав флот з 10 космічних кораблів (7 пасажирських та 3 вантажних кораблів), які можна було б зібрати на орбіті Землі за допомогою космічних човників багаторазового використання. Флотилія подорожувала з екіпажем із 70 осіб, а стартувала в 1965 році (за його розрахунком) і тривала три роки, щоб дістатися до Марса і назад.

Опинившись на орбіті навколо Марса, екіпаж за допомогою телескопів знаходив відповідне місце для свого базового табору поблизу екватора.

Потім десант використовував серію крилатих кораблів, які встановлювались на зовнішній стороні корпусу, ковзали вниз до одного з марсіанських полюсів і використовували насаджені на корпус лижі для посадки на лід.

За допомогою гусеничних робіт екіпаж подорожував по суші на 6500 км (понад 4000 миль) до визначеного місця базового табору та починав будівництво десантної смуги.

Решта наземного екіпажу потім спускалася за допомогою колісних планерів до десантної смуги, залишаючи скелетному екіпажу керувати кораблями.

Провівши 443 дні на поверхні, проводячи наукові операції, екіпаж використовував планери як підйомний корабель і повертався назад до флотилії.

Через детальний характер, розрахунки та планування, Проект "Марс" залишається однією з найвпливовіших книг про планування місій людини на Марс.

Узагалі кажучи, фон Браун розрахував розмір і вагу кожного корабля, скільки пального знадобиться кожному з них у зворотному напрямку і навіть обчислив тривалість ракетних опіків, необхідних для виконання необхідних маневрів.

У звіті 2001 року, складеному Космічним центром Джонсона НАСА, автор Енні Платофф описала Фон Брауна як "[без] сумнівів, найвпливовішою фігурою в історії планування людських місій на Марсі".

Пропозиції НАСА

У період з 1950-х до 1970-х років НАСА використовувало багато концепцій щодо відправлення астронавтів на Марс. Як наступний логічний крок після вильоту екіпажу на Місяць (Програма «Аполлон») було цілком природно оцінити, що передбачає така місія, і чи буде це технічно здійсненним чи ні.

Проект Оріон:

З 1957 по 1962 рік було внесено дві пропозиції, які могли б зробити можливим відрядження екіпажу на Марс. Першим був проект "Оріон", який пропонував космічний корабель з ядерним імпульсним рухом (АЕС), який мав би мати ядерні боєголовки, щоб рухатися до інших планет (і навіть інших зоряних систем) за відносно короткий проміжок часу.

Така місія, яка могла б нести набагато важчий вантаж, зробила б місії на Марс здійсненними.

Однак Договір про обмежену заборону випробувань 1963 р. Забороняв використовувати ядерні боєголовки в космосі, і від проекту відмовились.

Проект EMPIRE та ядерний космічний корабель:

У 1962 році Центр космічних польотів Маршала НАСА запустив "Project EMPIRE" (ранньоукомплектовані планетарно-міжпланетні експедиції в обидва кінці), який закликав промислових партнерів вносити пропозиції щодо можливих місій на Марс.

Ці дослідження були першими, хто використав фактичні космічні польоти НАСА, і показали, що така місія може бути виконана за допомогою восьми підсилювачів Saturn V або модернізованої ракети.

Ці дослідження заклали основу для подальшої теоретичної роботи з цього питання. У 1970-х роках, після успіху Програми «Аполлон», фон Браун виступав за місію екіпажу на Марс до 1980-х. Місії будуть спиратися на ракети "Сатурн V" з верхнім ступенем, що працює на атомній енергії.

На цьому етапі ракета займе екіпаж і десантно-повертальний апарат аж до Марса, використовуючи ядерний двигун для реакторів із застосуванням ракетних апаратів (NERVA). Ця пропозиція була розглянута президентом Ніксоном, але передана на користь Програми космічного човника.

Mars Direct (1990):

У 1990 році аерокосмічні інженери Роберт Зубрін та Девід Бейкер написали наукову роботу під назвою "Mars Direct ", в якому вони внесли пропозиції щодо економічно вигідного плану відправлення місії на Марс із використанням сучасних технологій.

У 1996 році Зубрін опублікував скорочену версію дослідження для громадськості під назвою Справа на Марсі: План поселення Червоної планети і чому ми повинні.

У книзі Зубрін малює серію регулярних місій марсіан, які зрештою об'єднуються в колонізаційні зусилля. Це почалося б з того, що астронавти залишали модулі житла на поверхні для використання майбутніми екіпажами.

Потім відбудеться будівництво великих підземних середовищ існування, де люди матимуть природний радіаційний захист.

З часом тверді пластикові геодезичні куполи (стійкі до випромінювання та стійкість до стирання) будуть розгорнуті на поверхню для створення більших модулів та посівів у приміщенні.

Місцеві галузі також починають використовувати корінні ресурси для виробництва пластмас, кераміки та скла. Ці галузі та комерційні можливості привернуть поселенців, робітників та інвестиції на Марс.

Протягом кількох перших поколінь Зубрін вказував, що колонія все ще буде значною мірою залежати від Землі щодо поставок. Але врешті-решт марсіанське поселення могло б стати прибутковим завдяки великим сховищам дорогоцінних металів і тому факту, що концентрація дейтерію на Марсі в п'ять разів більша, ніж Земля, яку можна перетворити на водень і рідке кисневе паливо.

Радянські / російські пропозиції

У період з 1956 по 1962 рік була проведена низка досліджень, в яких радянський ракетний піонер Михайло Тихонравов рекомендував вжити необхідних заходів для здійснення експедиції до Марса.

Сюди входило створення марсіанського пілотованого комплексу (МПК) та використання запропонованої тоді ракети N1 - важкої ракети-носія, призначеної для відправлення радянських космонавтів на Місяць.

Протягом 60-х років також були зроблені пропозиції щодо важкого міжпланетного космічного корабля (ТМК російською мовою), який би використовувався для відправки екіпажів на Марс і Венеру без посадки.

Між MPK і TMK були розроблені місії, які передбачали трирічне або 21-місячне подорож на Марс. Жоден проект не мав успіху, оскільки ракета N-1 ніколи не була успішно здійснена в польоті.

Поточні пропозиції

На рубежі століть NASA та інші космічні агентства почали серйозно замислюватися про "наступний великий стрибок".

Хоча це передбачало б проведення поновлених місій на місячну поверхню, Місяць у цей момент розглядався як сходинка. Процитувавши відомого астронавта Аполлона Базза Олдріна, другого чоловіка, що ходив по Місяцю, і головного прихильника дослідження Марса:

"Програма" Аполлон "НАСА прийняла пряму стратегію космічних перегонів, яка поспішає, яка залишила колишній Радянський Союз у місячному пилі. Це означало не витрачати час на розвиток багаторазового використання. Закриємо цей розділ у дослідженні космосу. книги з історії ... На мій погляд, американські ресурси краще витрачати на просування до встановлення присутності людини на Марсі ".

Подорож НАСА на Марс (2010 - 2030-ті):

Запропонована НАСА місія з екіпажем на Марс серйозно розпочалася з прийняття Закону про дозволи NASA 2010 року та Національної космічної політики США, яка була видана того ж року. Серед іншого, Закон наказав НАСА вжити всіх необхідних заходів:

"Розробляючи технології та можливості ... Адміністратор може інвестувати в космічні технології, такі як вдосконалена рушійна установка, склади пального, використання ресурсів in situ та роботизовані корисні навантаження або можливості, що дозволяють виконувати людські місії за межами низькоземної орбіти, що в кінцевому підсумку веде до Марса".

Спочатку передбачалося, що місії екіпажу відбуватимуться протягом 2030-х років за допомогою системи космічного старту (SLS) та багатоцільового екіпажу Orion (MPCV). План передбачав три фази і загалом 32 запуску SLS в період з 2018 по 2030-ті роки, щоб відправити всі необхідні компоненти в цис-місячний простір і навколо Марса, перш ніж відправляти місію на поверхню.

Фаза I - Землезалежне”: Цей етап включає відновлення спроможності внутрішнього запуску в США після завершення роботи SLS та Orion. Він також передбачав продовження використання Міжнародної космічної станції до 2024 року для випробування технологій глибокого космосу та вивчення впливу довготривалих космічних подорожей (і збільшення впливу сонячного та космічного випромінювання на організм людини).

Фаза II - "Полігон": Після того, як SLS і космічний корабель "Оріон" будуть готові до роботи, NASA почне виконувати низку місій у цимімісячний космос для випробування систем та розвитку необхідного досвіду. Перша, що отримала назву "Розвідувальна місія-1" (EM-1), повинна відбутися в червні 2020 року.

Ця відкручена місія побачить, що капсула Оріон вперше запускається SLS і відправляє її в подорож навколо Місяця. Дослідницька місія-2 (ЕМ-2), запланована на червень 2022 року, стане першою місією Оріона з екіпажем і аналогічним чином включатиме космічний корабель, що летить навколо Місяця.

До 2024 року в Дослідницькій місії-3 буде залучено екіпаж Оріона, який летить на Місяць, щоб доставити перший із декількох частин Місячної орбітальної платформи-шлюзу (LOP-G) - наступного великого фрагмента загальної архітектури місії. Раніше відомий як Deepspace Gateway, LOP-G - це міжнародний проект під керівництвом НАСА зі створення сонячного модуля житла на орбіті Місяця.

Станція планується завершити до середини 2020-х років і є невід'ємною частиною плану НАСА щодо проведення оновлених досліджень Місяця, а також довготривалих місій на Марсі та інших місцях. Ці місії будуть проводитись після того, як на станцію буде включений Глибокий космічний транспорт (DST).

Цей космічний корабель - Марсовий транзитний апарат (MTV) - буде складатися з двох елементів: капсули Оріона та рухомого модуля житла. В основному, після запуску екіпажу з Землі на борту космічного корабля "Оріон" вони зустрінуться з LOP-G і реінтегрують капсулу в DST для подорожі на Марс.

Потім літній час буде використаний для транспортування необхідних компонентів на Марс, щоб можна було побудувати останню частину архітектури місії: базовий табір Марса та Лендер, обидва з яких розробляються Lockheed Martin.

Фаза III - "Незалежна від Землі": На цій заключній фазі "Подорожі" астронавти зберуть інше середовище існування на орбіті навколо Марса. Це середовище існування, відоме як Базовий табір Марса (MBC), буде подібним до LOP-G, що складається з ряду інтегрованих модулів і працює на сонячних батареях.

Станція матиме всі необхідні зручності для екіпажу з чотирьох осіб і включатиме лабораторний модуль для проведення ключових наукових операцій на марсіанській поверхні. Екіпажі також будуть покладатися на багаторазовий марсіанський зонд для здійснення подорожей на поверхню та з неї.

Після завершення роботи ця інфраструктура дозволить повторно здійснити місії на Марс, які вийдуть за межі NASA та включатимуть міжнародних та комерційних партнерів. План був добре узагальнений Баззом Олдріном:

"Я передбачаю всеосяжний план, який призведе до постійного поселення людей на Марсі протягом наступних 25 років. Щоб розпочати роботу, Міжнародна космічна станція може служити випробувальним стендом для довготривалого життєзабезпечення та технологій, які можуть безпечно, надійно і регулярно перевозити екіпажі до далеких берегів Марса. Я відстоював створення космічних кораблів, які розміщуватимуться на безперервних петлях між Марсом і Землею, тим самим створюючи шлях до стійкості, який назавжди зв’язує дві планети ".

Європейське космічне агентство:

ESA також має довгострокові плани щодо Марса, хоча вони ще не побудували космічний корабель з екіпажем. Однак між 2007 і 2011 рр. ЄКА співпрацювала з Роскосмосом для проведення дослідження Mars500 - серії спільних експериментів по ізоляції, призначених для імітації довготривалої місії на Марс.

Крім того, ЄКА раніше вказував, що сподівається відправити астронавтів на Марс до середини 2030-х років. Це відбудеться після того, як будуть здійснені Місячні місії з екіпажем, і ЄКА виконає ряд робототехнічних місій на марсіанську поверхню. Запропонований Аріана 5 важка ракета буде ймовірним кандидатом на ракету-носій.

Китайське національне космічне управління:

Подальші зусилля Китаю зосереджені насамперед на Місяці ( Чанґе програма), яку вона сподівається пришвидшити у найближчі десятиліття. Ця трифазна програма вивчення Місяця, яка направила на поверхню кілька орбітальних апаратів, десантерів та роверів, завершиться місією повернення зразків.

Як тільки це буде зроблено, ЦНСА сподівається відправити китайських астронавтів ("тайконавтів") на місячну поверхню і, можливо, співпрацювати з такими установами, як ESA, для побудови місячної бази.

Наразі всі плани місії на Марс були дещо неоднозначними, а роботизовані місії мали відбутися в період з 2020 року до початку 2030-х років, а потім місії з екіпажем між 2040 і 2060 роками.

Роскосмос:

Подібним чином росіяни заявили, що сподіваються здійснити Місячні місії в найближчі десятиліття та відкласти місії на Марс до середини століття.

У 2011 році перший заступник Микола Панічкін з Центрального науково-дослідного інституту машинобудування - інституту Роскосмосу - зазначив, що місії на Місяці з екіпажем очікуються до 2030-х років, а експедиція на Марс відбудеться в 2040 або 2045 роках.

У квітні 2013 року глава Роскосмосу Володимир Поповкін заявив, що останні концептуальні проекти відомства передбачають відправлення 450-тонного експедиційного комплексу на Марс.

Цей план передбачав створення невеликого флоту частково багаторазових надважких ракет-носіїв, які доставляли б компоненти на орбіту.

Росія також дотримується концепцій ядерно-електричного рушія з 2009 року, які дозволять довгострокові місії на Марс і за його межами. Вони мали б корисну вантажопідйомність для транспортування важких компонентів, як модулі середовища існування, передбачені Поповкіним.

Інші пропозиції

Окрім федеральних космічних агентств, низка аерокосмічних компаній також підготували плани колонізації Червоної планети. Це відповідає віку Нового космосу, де приватна промисловість набуває більшої ролі, ніж будь-коли раніше, а саме дослідження космосу стає комерціалізованим.

MarsOne:

У 2012 році група голландських підприємців розкрила плани проведення масової кампанії щодо створення людської бази Марс, починаючи з 2023 року.

План, відомий як MarsOne, передбачав проведення ряду односторонніх місій для створення постійної колонії, що розширюється, на Марсі, яка фінансувалася б за участю ЗМІ.

Для запуску апаратного забезпечення буде використана база, що працює на 3000 квадратних метрах сонячних панелей та ракета SpaceX Falcon 9 Heavy. Перший екіпаж з 4 астронавтів мав висадитися в 2025 році, а потім кожні два роки додавались 4 члени екіпажу.

На жаль, проблеми неплатоспроможності змусили MarsOne оголосити про банкрутство у 2019 році.

SpaceX:

Ілон Маск протягом багатьох років був впевнений у своїх довгострокових планах створити колонію на Марсі. І хоча розробка багаторазових ракет та капсула екіпажу Dragon були кроком до цієї мети, останні події з Зоряний корабель і Надважкий повністю багаторазова система запуску, яку місії SpaceX по-справжньому почали формувати.

В даний час SpaceX сподівається розпочати вантажні місії з використаннямЗоряний корабель і Супер важкий вже в 2022 році, після чого відбувся перший політ екіпажу в 2024 році.

Згідно з нещодавніми заявами Маск, він сподівається створити постійний форпост (база Марса Альфа) до 2028 року.

Virgin Group:

Генеральний директор Virgin Річард Бренсон давно відомий своїми зусиллями створити життєздатну аерокосмічну галузь. Але, забігаючи наперед, він також виявив зацікавленість у створенні туристичного підприємства, яке б вело клієнтів на Марс. Як він пояснив в інтерв’ю 2013 року CBS цього ранку:

"За своє життя я твердо вирішив бути частиною започаткування популяції на Марсі. Я думаю, це абсолютно реалістично. Це станеться. Я думаю, що протягом наступних 20 років ми виведемо буквально сотні тисяч людей у ​​космос і що дасть нам фінансові ресурси для здійснення ще більших справ ".

Створення життя на Марсі

Проблеми, пов’язані з відстанню між Марсом і Землею та природними небезпеками планети, призвели до кількох творчих пропозицій.

Зокрема, ідеї щодо середовищ існування марсіан, які забезпечуватимуть захист від навколишнього середовища та радіації, і які можна побудувати, використовуючи місцеві ресурси - процес, відомий як використання ресурсів in-situ (ISRU). Зрештою, будь-яке середовище проживання на Марсі повинно відповідати довгому списку вимог.

Повітря, тепло і захист:

Для початку все потрібно герметично закрити, щоб атмосфера повітря під тиском (22% кисню та 78% азоту) не витікала. Ця атмосфера буде перероблена, що вимагатиме очищення вуглецю, щоб переконатися у видаленні надлишку CO².

Кожне середовище існування також потребуватиме шлюзу для забезпечення внутрішньої атмосфери, а також тиску, який дозволить мешканцям проводити розвідку назовні.

Середовища існування також повинні бути приємними та затишними, оскільки вони будуть побудовані на планеті, де середня температура поверхні робить холодну ніч в Антарктиці схожою на спокійну (-63 ° C; -82 ° F). Це буде означати велику кількість внутрішнього опалення, яке можна забезпечити за допомогою сонячних нагрівальних приладів, товстих ізоляційних стін та теплого одягу.

Захист від радіації також є обов’язковою умовою, і для цього знадобиться або свинцева футеровка, і збіднений уран, або будь-який інший захисний матеріал із зовнішньої сторони середовища проживання. В іншому випадку поселення доведеться будувати під поверхнею, користуючись природним екраном, який забезпечує реголіт.

Час на вулиці також доведеться обмежити, і марсіанським поселенцям доведеться регулярно контролювати рівень своєї радіації (і, швидше за все, приймати протирадіаційні препарати).

Можливі місця:

Окрім того, що ми покладаємось на технології та будівельні методи, щоб задовольнити наші потреби на Марсі, географію можна також використовувати як захисний захід.

Як неодноразово зазначали вчені, на Марсі є багато місць, які могли б створити хороші базові майданчики, оскільки вони забезпечують природний захист, їх буде легше піддавати тиску, мати доступ до води або, природно, тепліше.

Наприклад, як Земля та Місяць, Марс має низку стабільних лавових трубок, які є результатом минулої вулканічної діяльності.

У районі Арсії Монс, який знаходиться поблизу піднятого регіону, відомого як Тарсис, було помічено безліч "мансардних вікон", які вказують на підземні лавові труби.

Багато хто вважає ці трубки ідеальним місцем для побудови основи. Мансардні вікна не тільки забезпечували б доступ до поверхні, але самі мелодії знаходились досить далеко під поверхнею, щоб забезпечити захист від випромінювання та сезонних температур. На них також легко буде тиснути, оскільки стіни тверді як камінь.

Інші переваги забудови поселень в екваторіальному регіоні включають вищі середні температури. Влітку та опівдні температура досягає 35 ° C (95 ° F), що настільки жарко, як і на Марсі.

Тут також коливання температур найменш екстремальні. Недавні дослідження також показали, що під поверхнею екватора та навколо нього може бути достатньо запасів водяного льоду.

Ідея полягає в тому, щоб створити бази в полярних регіонах і нижчих широтах, де вічна мерзлота і полярні крижані шапки забезпечують рясні запаси води. Ще одна ідея полягає в тому, щоб побудувати поселення в масивній системі каньйонів, відомій як Валлес Марінеріс, де тиск повітря в середньому на 25% вищий, ніж на решті планети.

Протягом останніх кількох років NASA розпочало численні виклики заохочення. Вони зосереджені на отриманні громадським внеском щодо створення житла на Марсі. Сюди входять (і їх влаштовували) «Подорож на Марс» (НАСА), «Базовий виклик Макербот Марс» (НАСА та «Макербот») та 3D-друкований виклик середовища існування (НАСА та Америка робить).

Разом ці змагання шукали пропозиції, які могли б використати останні технологічні досягнення, такі як виробництво добавок (3D-друк) та методи ISRU для створення середовищ існування з реголіту, льоду та попередньо виготовлених модулів, які забезпечували б захист, одночасно забезпечуючи комфорт, роботу, дослідження та відпочинку.

Адвокація та навчання

Аналог і моделювання космічних досліджень на Гаваях (він же Hi-SEAS):

Ця програма, що фінансується Програмою досліджень людини НАСА, складається із середовища існування на схилах вулкана Мауна-Лоа на Гаваях.

Це середовище існування є аналогом польоту людини в космос для Марса, де екіпажі проживають до року та виконують дослідницькі місії, призначені для імітації місії екіпажу на Марс.

Розташована на висоті 2500 метрів (8200 футів) над рівнем моря, аналогова площадка знаходиться в сухому, кам’янистому середовищі, яке дуже холодне і має дуже мало опадів (багато, як Марс). Екіпажі живуть у закритому куполоподібному середовищі існування і носять скафандри, подорожуючи на відкритому повітрі для вивчення.

Щоб заповнити ілюзію, екіпажі використовують туалети для компостування, які перетворюють їх кал на потенційне джерело добрив для наступного екіпажу. Зв’язок здійснюється через електронні адреси, видані НАСА - із штучним запізненням для імітації відставання часу від Марса.

Товариство Марса:

У 1998 р. Д-р Роберт Зубрін та його колеги заснували Mars Society, некомерційну пропагандистську групу, яка працює з метою просвітництва громадськості, засобів масової інформації та уряду щодо переваг дослідження Марса. Як і Hi-SEAS, вони також проводять науково-дослідні та навчальні програми, щоб імітувати проблеми, пов’язані з виконанням місії екіпажу на Марс.

У цих місіях беруть участь екіпажі з шести чи семи чоловік, які навчаються разом на дослідній станції пустелі Марса (MDRS) у південній частині штату Юта. Після закінчення навчання екіпаж направляється на Арктичну дослідницьку станцію Flashline Mars (FMARS), розташовану на острові Девон на півночі Канади.

І тут екіпажі беруть участь у заходах, спрямованих на імітацію умов на іншій планеті. Протягом цього періоду вони житимуть і працюватимуть на Марсовій аналоговій дослідній станції (MARS) - прототипі середовища існування, яке Марсове товариство планує колись приземлитись на Марсі.

Зробити Марс зеленим (тераформінг)

Якщо людство має намір зробити Марс постійним форпостом нашої цивілізації, тоді є великі шанси, що мешканці спробують зробити планету більш сприйнятливою до людської присутності. Це залучало б широкомасштабну екологічну інженерію, інакше відому як тераформінг, щоб зробити Марс більш "схожим на Землю".

Оскільки ми знаємо, що Марс колись мав щільнішу атмосферу і був достатньо теплим, щоб підтримувати річки, озера та океани, тераформування Марсу було б рівносильним відновленню його минулого.

Але в процесі ми також знищимо ідеально збережений марсіанський ландшафт і порушимо природний баланс планети. Якщо сьогодні там є якесь життя, це, безумовно, теж постраждає.

Але в сторону етики тераформування залишається лише питання: "Чи можна це зробити?" Протягом десятиліть вчені намагаються відповісти саме на це питання і придумати можливі методи для його здійснення.

Вони дійшли висновку, що якщо ми хочемо тераформувати Марс, нам потрібно зробити три речі:

  • Прогрійте планету
  • Згустіть атмосферу
  • Зробіть атмосферу дихаючою

На наше щастя, ці три цілі взаємодоповнюють. Просто отримання м’яча на будь-якому з них вимагатиме з нашого боку титанічних зусиль, не кажучи вже про величезні зусилля у часі та ресурсах.

То як нам розпочати?

Більшість вчених сходяться на думці, що найкращим вибором для потепління планети є спрацьовування парникового ефекту. Рання пропозиція надійшла від американського аерокосмічного інженера і футуролога Дандріджа М. Коула в 1964 р. У своєму дослідженні "Острови в космосі: виклик планетоїдів, новаторська робота" Коул рекомендував імпортувати аміачні льоди із зовнішньої Сонячної системи, а потім впливати їх на поверхні.

Окрім потужного парникового газу, аміак (NH³) є переважно азотом за вагою. Тому він міг би забезпечити необхідний буферний газ, який у поєднанні з кисневим газом створить атмосферу, що дихає для людей.

Інший метод пов’язаний із зменшенням альбедо, коли поверхня Марса буде покрита темними матеріалами, щоб збільшити кількість сонячного світла, яке він поглинає. Одним з найбільших прихильників цього був відомий астроном, автор і науковий комунікатор Карл Саган.

У 1973 р. Саган опублікував статтю під назвою «Планетарна інженерія на Марсі», де запропонував два сценарії затемнення поверхні Марса: транспортування матеріалу з низьким альбедо та / або посадка темних рослин на полярні крижані шапки, щоб вони поглинули більше тепла, розплавившись. , і перетворив планету на більш «подібні до Землі умови».

У 1976 році NASA підготувало власне дослідження під назвою "Про придатність Марса: підхід до планетарного екосинтезу", в якому вони дійшли висновку, що фотосинтетичні організми, танення полярних крижаних шапок та введення парникових газів можуть бути використані для створити більш теплу атмосферу, багату киснем та озоном.

У 1982 році Крістофер Маккей, планетолог Науково-дослідного центру Еймса НАСА, написав статтю під назвою «Тераформуючий Марс», де рекомендував побудувати саморегульовану біосферу Марса, яка включала як необхідні для цього методи, так і етику цього.

У 1984 році знаменитий еколог Джеймс Ловелок (який також запропонував гіпотезу Гея) і Майкл Аллабі написали роман Екологізація Марса. Це була вигадана розповідь про майбутній Марс, де планета була перетворена на планету, подібну до Землі, завдяки імпорту хлорфторуглеводнів (ХФУ) для спроби глобального потепління.

У 1993 році доктор Роберт М. Зубрин та Крістофер Маккей написали співавторство "Технологічні вимоги до тераформування Марса", де пропонували використовувати орбітальні дзеркала для прогріву полюсів та сублімації там замерзлого вуглекислого газу, сприяючи тим самим глобальному потеплінню. Вони також стверджували, як астероїди можуть бути перенаправлені на вплив на поверхню, збиваючи пил і нагріваючи атмосферу.

У 2001 році група вчених з Відділу геологічних і планетарних наук Кальтехського університету провела дослідження під назвою "Зберігання Марса в теплі новими супер парниковими газами". Тут вони рекомендували використовувати для нагрівання планети такі гази, як сполуки фтору, які також діяли б як довгостроковий стабілізатор клімату.

Імпорт метану та інших вуглеводнів із зовнішньої Сонячної системи - напр. з Місяця Сатурна Титан - також пропонується. Існує також можливість видобувати його місцево, завдяки відкриттю марсохода Curiosity "десятикратний спайк" метану, який вказував на підземне джерело.

У 2014 році програма Інституту перспективних концепцій НАСА (NAIC) та Techshot Inc. розпочали роботу над концепцією, яка називається "Випробувальний стенд Mars Ecopoiesis". Це спричинило створення герметичних біодомів, побудованих на поверхні Марса, де росли б колонії цианобактерій та водоростей, що виробляють кисень.

Якщо це виявиться успішним, NASA та Techshot планують побудувати на Марсі кілька великих біодомів, щоб виробляти та збирати кисень для майбутніх місій людини на Марсі.

Хоча технічно не екологічна інженерія, Євген Боланд (головний науковий співробітник Techshot Inc.) заявив, що це крок у цьому напрямку:

«Екопоез - це концепція започаткування життя в новому місці; точніше, створення екосистеми, здатної підтримувати життя. Це концепція ініціювання «тераформінгу» з використанням фізичних, хімічних та біологічних засобів, включаючи впровадження піонерських організмів, що будують екосистеми ... Це буде перший великий стрибок від лабораторних досліджень до впровадження експериментальних (на відміну від аналітичних) планетних in situ дослідження, що представляють найбільший інтерес для планетарної біології, екопоезу та тераформінгу ".

У 2015 році Ілон Маск запропонував використовувати термоядерну зброю як швидший спосіб розтопити полярні крижані шапки для викиду СО2 і водяної пари в атмосферу. Це могло б призвести до згущення марсіанської атмосфери, створення рідкої води на поверхні та спричинення парникового ефекту. Недоліком цього «швидкого» плану є наслідки; хоча більша частина випромінювання, мабуть, втекла б у космос.

Під час семінару Planetary Science Vision 2050 у лютому 2017 року вчений NASA Джим Грін запропонував концепцію розміщення штучного магнітного щита в точці Лагранжа L1 Сонце-Марс. Цей щит запобігає позбавленню сонячного вітру марної атмосфери Марса, що дозволить планеті поповнити свою атмосферу.

За їх розрахунками, це призвело б до середнього підвищення температури приблизно на 4 ° C (~ 7 ° F), чого було б достатньо для розтоплення льоду вуглекислого газу в північній полярній крижаній шапці. Це спричинить парниковий ефект, додатково нагріваючи атмосферу і призводячи до танення водяного льоду в полярних шапках.

Останнє слово:

Очевидно, що не вистачає ідей, коли справа доходить до того, щоб зробити Марс більш придатним для проживання людей. І якщо і коли ми встановимо присутність людини на Марсі, нам потрібно буде з’ясувати, чи маємо намір застосувати якусь із них до дії. Це спричинить всілякі запитання; не в останню чергу, які є етичними.

Але якщо припустити, що ми можемо змінити навколишнє середовище Марса з чистою совістю, все ще є логістичні проблеми та неймовірна кількість часу та енергії.

Врешті-решт, лише час покаже, чи вирішить людство зробити Марс «резервним місцем» для людства, чи залишить його в спокої.

  • Mars Society - Mars Direct
  • National Space Society - Islands in Space
  • NYT - The Call of Mars, by Buzz Aldrin (2013)
  • Icarus - Planetary Engineering on Mars (by Carl Sagan)
  • RussianSpaceWeb - Russian human space flight in the 2010s
  • PNAS - Keeping Mars warm with new super greenhouse gases
  • NASA - On the habitability of Mars: An approach to planetary ecosynthesis
  • NASA - Eyes on the Red Planet: Human Mars Mission Planning, 1952-1970 (2001)
  • Robert Zubrin and Christopher McKay - Technical Requirements for Terraforming Mars


Перегляньте відео: Что сделает SpaceX когда доберется до Марса (Може 2022).