Utforskningen av Mars har nyligen blivit ett av de huvudsakliga ämnena som har väckt stor uppmärksamhet från världens vetenskapliga gemenskap. "Populär mekanik" försökte förstå hur realistisk terraformningen av Röda planeten är, med hänsyn till kapaciteten för modern teknik, och erbjuder dig en detaljerad översikt över de potentiella sätten att mänsklig kolonisering av den och andra planeter i solsystemet.
I decennier har människor letat efter liv, eller åtminstone spår av det, på Mars. Hittills har dessa studier inte lett till önskade resultat, men idén om en "levande" Mars fortsätter att hemsöka hjärnan hos det vetenskapliga samfundet runt om i världen. Om vi inte har hittat liv på den röda planeten, kan vi kanske själva ta det dit? Vad händer om en person en dag skulle lyckas förvandla Mars, sandiga, steniga landskap till en blommande trädgård - en sken från vår hemvärld?
Även om detta låter som science fiction för lekmannen, undersöker forskare inom den offentliga och privata sektorn på allvar hur modern teknik kan terrraformera Mars, till stor del eftersom det kommer att göra kolonisering och ytterligare utforskning av planeten mycket enklare. …
Så är det möjligt att terraformera Mars?
Svaret är ja. Men forskare tror att detta är genomförbart på ett mycket mindre dramatiskt sätt än Elon Musks idé att detonera en kärnprojektil i den tunna atmosfären i Mars.”Det är ett misstag att tro att en kärnkraftsladdning innehåller tillräckligt med energi. Om du tar alla befintliga kärnvapen på jorden, skulle det motsvara den energi som Mars får från solen på bara en timme,”förklarar Chris McKay, NASA planetutforskare. Enligt honom, liksom andra forskare, kommer solljus att hjälpa mänskligheten att värma Mars. Ett slående exempel på detta är den globala uppvärmningen på jorden, orsakad av utarmningen av ozonskiktet och därför en överskottsdos av solstrålning, vilket ökar temperaturen på planeten. Michael Chaffin, en forskare som arbetar med Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) -projektet, är säker påatt atmosfären i Mars måste göras ännu tjockare för att den ska bli lik den på jorden. "Vi fann att i de tidiga stadierna av livbildningen på planeten är det nödvändigt att hålla vatten på ytan, vilket bara är möjligt med ett mycket tjockare atmosfärskikt än det som finns nu på Mars," säger han.
För närvarande är atmosfären i Mars så tunn och så dåligt kvarhållande värme att vatten kan existera på planetens yta endast under korta tidsperioder.”Om du tar ett glas flytande vatten och häller det på Mars, kommer en del av det att frysas, och den andra delen blir till ånga. I vilket fall som helst kommer den inte att vara flytande så länge,”är chaffin säker. Teoretiskt, om vi kunde pumpa några av växthusgaserna från jordens atmosfär till Mars, skulle det vara möjligt att värma planeten till ett sådant tillstånd att en stor mängd flytande vatten tyst kunde existera på den, som den var i det avlägsna förflutna (för cirka 3,5 miljarder år sedan). Ju tjockare atmosfär, desto stabilare är atmosfärstrycket och temperaturen på planeten, vilket innebär att vattnet också kommer att stabilisera.
Kampanjvideo:
McKay är övertygad om att ett av sätten att implementera ett sådant program är produktion av superväxthusgaser - perfluorkolväten (PFC) vid specialanläggningar. De skulle inte störa planetens tunna ozonskikt eller bli ett giftigt hot för potentiella kolonister, men de skulle kunna hålla värmen på Mars tillräckligt. Därefter, 100 år efter att planeten värms upp, kommer människor att kunna börja plantera växter på Marsjord. Genom att konsumera CO2 och släppa ut stora mängder syre skulle greener gradvis förändra den kemiska sammansättningen i atmosfären och göra den andningsbar - en process som, om vi talar om den senaste tekniken inom bioteknik, kommer att ta tusentals år.
Detta landskap är en möjlig modell av hur Mars såg ut i det avlägsna förflutet.
Praktiska problem
En av de viktigaste funktionerna som framtida terraformande program måste ta hänsyn till är att Mars redan innehåller växthusgaser, till exempel den välkända CO2. Om du utför arbete utan att ta hänsyn till deras inflytande, kan du värma upp planeten för mycket. Som ett resultat, istället för Eden, får du Venus - en planet med en tät atmosfär, som består av växthusgaser, varför yttemperaturen är så hög att den kan smälta bly. Dessutom är atmosfärstrycket där så högt att på jorden kan detta bara observeras i havet, på ett djup av cirka 900 meter.
McKay arbetar för närvarande med beräkningar som kommer att uppskatta mängden koldioxid i ett fryst tillstånd som ligger nära eller under planetens polära is. Enligt experter finns det fortfarande inte tillräckligt med koldioxid för att värma upp planeten, men dess exakta antal är fortfarande okänd. Men anta att vi lyckades skapa en planet som är fuktig och varm nog för livet. Men vad händer med atmosfären över tid? Mars kommer säkert att förlora henne igen. Enligt forskarnas prognoser kommer det dock att ta cirka 100 miljoner år, vilket i mänsklighetens omfattning är en så enorm period att det är värt att åtminstone försöka.
Är planeterna olika, men reglerna är desamma för alla?
Skillnaderna mellan Venus, Mars och Jorden är vid första anblicken ganska uppenbara. Den ena är för varm, den andra är för kall, den tredje är precis rätt för en person. Men i stort sett är de alla bara medelstora steniga planeter. Klimatförändringsmodeller som utvecklats på jorden kan troligtvis fungera på andra planeter - du behöver bara ta hänsyn till skillnaderna i tjockleken hos de atmosfäriska skikten, storleken och den relativa närheten till varje planet till solen. Vissa aspekter av det Martiska klimatet är dock ett mysterium för forskare.
”Data från roverna visar att planeten hade flytande vatten för cirka 4 miljarder år sedan. Om du går tillbaka i tiden hittar du på Mars ett stort antal sjöar och floder som kan utföra samma viktiga funktion för livet som de på jorden. Men här är ett mysterium: om du brukade ha stora massor av flytande vatten, men nu gör du inte det, vad hände sedan med planetens atmosfär?”Frågar Chaffin. Det är här MAVEN kommer in. NASA: s sond har kretsat runt planeten sedan 2014 och studerar sammansättningen av dess atmosfär och bakgrundsstrålning. Forskare försöker ta reda på vad som ledde till en plötslig förlust av mycket av atmosfären tidigare.”Mars tappar 180 gram laddade atmosfärpartiklar per sekund. Detta räcker för att hela den nuvarande, tunna skiktatmosfären försvinner i hela Marshistorien, men detta förklarar inte förlusten från det tidiga,ett tätare atmosfärskikt, säger forskaren.
MAVEN satellitmodell som skannar den Martiska atmosfären sedan 2014
Slutsats
Hur som helst är frågan om terraformering av Mars mycket djupare än att bara lösa frågan om att värma upp och fukta planeten. Marsjord är dålig på näringsämnen och är rik på persulfider och perklorater, vilket innebär att markbakterier helt enkelt inte får rot i den. Vad händer om kolonisterna under Musks expedition hittar sina egna bakterier på Mars, som kommer att förstöras till följd av terraforming och därmed ett unikt prov av xenobiokultur kommer att gå förlorat? Forskare tror att allvarliga debatter och planer för utvecklingen av planeten endast kan byggas när en person först kommer in i den röda planeten och kan utforska den självständigt, utan att ta till sondor och satelliter.
Vasily Makarov