На uCrazy 9 лет 7 месяцев
Терраформирование Марса: пошаговое руководство по созданию условий для жизни
Освоить Марс и сделать планету "зеленой" можно уже на базе существующих технологий. Как это сделать и зачем нам вообще нужен Марс, - давайте разбираться!
Человек все равно не успокоится и будет осваивать новые пространства. Суша уже исследована достаточно хорошо, теперь время освоить, простите за каламбур, земли за пределами Земли.
Нейросеть "Дали" так представляет себе колонизацию Марса. Что начнет экспансию русская космонавтка.
К этому надо относиться не только, как к данности. Но и с позитивом! Ведь космическое пространство - это неиссякаемый источник ресурсов. К тому же, освоение космоса стимулирует бурный рост науки. А развитие науки, в свою очередь, приводит к улучшению жизни всего человечества.
Вернадский был уверен, что за освоением космоса - будущее человечества.
Это будут масштабные проекты, ради которых человечество, наконец, прекратит конфликты и войны на Земле. Они просто станут не нужны! Зачем делить на Земле жалкие клочки территорий и ресурсов, если в космосе их - безгранично много.
Так, с мотивационной частью закончили - теперь переходим к конкретике. А именно, разберем вероятные сценарии колонизации Красной планеты.
Инженер-космонавт Фрэнк Норрис в своей книге «Колонизация Марса» предполагает, что уже через 100 лет на Марсе смогут появиться первые поселения. Сейчас подобный проект разрабатывает SpaceX.
Практически сразу с момента прибытия колонисты запустят терраформирование планеты. Это процесс изменения и адаптации условий, чтобы планета стала пригодной для жизни. И жизнь здесь смогла развиваться и воспроизводиться.
Зачем нам нужен Марс
Богатый источник ресурсов. И не только на самом Марсе. Между Марсом и Юпитером есть кольцо астероидов, которые перенасыщены ценнейшими материалами.
Основные ресурсы, которые мы хотим экспортировать непосредственно с Марса — это ракетное топливо и алюминий. А вот в окружающем пространстве - целый космический Клондайк. Вложив ресурсы в начале проекта можно увеличить, буквально, в миллиарды раз.
Многие материалы - например, драгоценные металлы, не восстанавливаются в недрах планет (в отличии, скажем, от алмазов). Они появляются в космосе после взрыва сверхновых или столкновения нейтронных звезд. Исчерпав их запасы на Земле мы можем добывать их только в космическом пространстве, где их довольно много. Ранее в этой статье я писал про астероид Психея. Его стоимость равна современной мировой экономике за 100 тысяч лет. И есть идеи, как наладить добычу ресурсов с него. Сделать это с Марса будет на порядок проще.
Двигатель науки. Кроме того, что будет совершено множество открытий во время экспансии, Марс дает фантастические возможности для науки.
Запуск ракет с Марса можно осуществлять гораздо быстрее и дешевле чем с Земли, где приходится преодолевать мощную гравитацию.
Вот наглядная иллюстрация:
Оранжевый колпачок - это объем ресурсов, которые мы хотим отправить в космос. С Марса это сделать на порядок удобнее.
Курорт. Да, сейчас в это трудно поверить, но в будущем Марс может стать планетой, более привлекательной для жизни, чем Земля. И, перефразируя знаменитое советское высказывание:
Здесь будет со временем комфортная температура. А главное - низкая гравитация. Меньше нагрузок на суставы, комфортные прогулки прыжками и т п.
Гравитация на поверхности Марса составляет всего 38% от земной. То есть, если вы весите 80 кг, то на Марсе будете весить всего 30 кг. Приятно снова почувствовать себя ребенком, не правда ли? Вот только не стоит забывать про физнагрузки - если провести на Марсе, скажем, год, а потом вернуться на Землю - костям и мышцам будет трудно адаптироваться.
Кстати и флора здесь расцветет пышно - деревья смогут вырастать до исполинских размеров, становясь целыми экосистемами. Всё, как в фильме "Аватар", где на планете также была низкая гравитация.
Спасение человечества. На Земле регулярно случаются катастрофы. Было, по крайней мере, пять глобальных вымираний на нашей планете, когда исчезало более 70% видов живых организмов.
Такие события случаются в среднем раз в 60-70 млн лет, последний раз - около 64 млн лет когда вымерли динозавры. Поэтому человечеству важно освоить космос, чтобы иметь базу для спасения нашего вида в случае глобальных катаклизмов. Марс - прекрасная (я бы даже сказал - лучшая) возможность.
Главная преграда для жизни на Марсе
Главное препятствие для развития жизни на Марсе - вовсе не температура или отсутствие жидкой воды, как многие думают.
Проблема - в слабом магнитном поле.
На Земле магнитное поле довольно сильное. Во-первых, Земля сама по себе намного крупнее Марса. Во-вторых, у нашей планеты - мощное железное ядро, которое, пропорционально, более массивное чем у других похожих планет.
Это дает мощное магнитное поле. Зачем нужно магнитное поле, кроме генерации красивых пейзажей полярного сияния конечно?
Магнитное поле блокируют агрессивные частицы солнечного ветра. Без этой защиты все живое на Земле подвергалось бы атаке мощного ультрафиолета, сжигающего любую жизнь на своем пути. Максимум, жизнь была бы возможна лишь под землей, куда страшные солнечные лучи не достанут.
Кстати, проекты первых поселений на Марсе тоже рассматривают вариант подземного строительства. Благо на Марсе много пещер и впадин, удобных для строительства подземного жилья.
Вода и океаны
На Марсе когда-то были океаны. Сейчас их нет, но есть огромные объемы воды в виде льда. Залегают они начиная от 45 градусов широты до полюсов.
Это триллионы тонн водяного льда. И их вполне достаточно, чтобы снова создать океаны. Нужно только поднять атмосферное давление и нагреть планету. Всего этого можно достичь в процессе терраформирования планеты.
Также важно решить проблему климата - нужно повысить температуру. Да, на Марсе, на экваторе, бывает плюсовая температура. Но, в целом, планета холодная. Текущая средняя температура -55° C. Нам же нужна температура, которая позволит воде пребывать в жидком состоянии.
Терраформирование Марса
Терраформирование Марса будет проходить в четыре этапа.
Создать магнитное поле. Магнитное поле важно не только для блокировки радиации. Без магнитного поля не получится и удержать атмосферу. Даже ее смогут создать на Марсе - она "улетит" в космос, ее сдует солнечным ветром. Поэтому создание магнитного поля - ключевая задача для терраформирования.
Самый простой способ - построить сверхпроводящее кольцо вокруг экватора. Сверхпроводник вокруг экватора Марса на поверхности должен иметь толщину всего 5 см.
Сверхпроводники по сути имеют нулевое сопротивление. Запустив его, можно в дальнейшем отключить источник питания, а электричество в нем будет поддерживать магнитное поле. Энергия будет тратиться для поддержки холода, который необходим для работы сверхпроводника.
Пока не удалось достичь сверхпроводимости при комнатной температуре, но вот на базе жидкого азота (-196 градусов по Цельсию) - вполне.
По оценке Норриса, общая потребляемая мощность такого проекта составит около 30 МВт. На Марсе достаточно ресурсов, чтобы организовать такой проект.
Создать атмосферу. Как ни странно, это не самая трудная часть проекта.
Лучший способ — воспользоваться карбонатом (солями угольной кислоты) в породах. Если у вас есть атмосфера из CO2 и вода (океан), они образуют угольную кислоту, H2CO3. Она воздействует на очень пористую базальтовую породу и создает карбонаты глубиной в несколько миль.
Когда астероид Чиксулуб уничтожил динозавров, он нагрел Землю на 5 градусов по Цельсию на сто тысяч лет.
На Марсе изначально было больше CO2, чем на Земле, и там были океаны пару миллиардов лет назад.
Если в эти области ударить астероидом, то в атмосферу выбросится огромное количество углекислого газа. Альтернативный вариант - нанести удар атомными бомбами. Подобный проект озвучивал Илон Маск.
Согреть планету. Здесь нам поможет парниковый эффект.
Весь CO2, который мы получим, когда будем создавать атмосферу и водяной пар, который появится при нагревании, очень помогут.
Можно запустить автоматические заводы, которые будут вырабатывать парниковые газы. Тогда процесс ускорится в тысячи раз.
Есть ресурсы и на самом Марсе. Например, здесь легко добыть фтор - на Марсе его концентрация выше, чем на Земле. С этими ресурсами температура Марса увеличивалась бы примерно на 10 градусов каждые 50 лет. Это весьма хороший показатель.
Получить кислород. Для этого нужно преобразовать CO2 в кислород. Это произошло на Земле давным-давно. Главным двигателем были цианобактерии.
Только у нас это потребовало сотни миллионов лет, потому что цианобактерии медленно осваивали юную Землю. На Марсе же этот процесс можно сильно ускорить.
Тоже самое и с очисткой территории от вредных веществ. Чтобы удалить перхлораты (соли хлорной кислоты) можно использовать бактерии, которые их потребляют. Как только планета станет немного влажнее и теплее, выпускаем их по всей планете. Проблема решена.
Конечно, сделать Марс зеленым и цветущим - задача непростая. Но даже с современными технологиями это возможно. В процессе же такого масштабного проекта люди обязательно совершат важные научные открытия, которые заметно ускорят прогресс.
В конце концов, именно трудности всегда закаляли человечество и двигали его вперед!
Вернадский был уверен, что за освоением космоса - будущее человечества.
Это будут масштабные проекты, ради которых человечество, наконец, прекратит конфликты и войны на Земле. Они просто станут не нужны! Зачем делить на Земле жалкие клочки территорий и ресурсов, если в космосе их - безгранично много.
Так, с мотивационной частью закончили - теперь переходим к конкретике. А именно, разберем вероятные сценарии колонизации Красной планеты.
В процессе терраформирования кислорода вскоре станет достаточно, чтобы снять шлем и дышать
Инженер-космонавт Фрэнк Норрис в своей книге «Колонизация Марса» предполагает, что уже через 100 лет на Марсе смогут появиться первые поселения. Сейчас подобный проект разрабатывает SpaceX.
Практически сразу с момента прибытия колонисты запустят терраформирование планеты. Это процесс изменения и адаптации условий, чтобы планета стала пригодной для жизни. И жизнь здесь смогла развиваться и воспроизводиться.
Зачем нам нужен Марс
Богатый источник ресурсов. И не только на самом Марсе. Между Марсом и Юпитером есть кольцо астероидов, которые перенасыщены ценнейшими материалами.
Основные ресурсы, которые мы хотим экспортировать непосредственно с Марса — это ракетное топливо и алюминий. А вот в окружающем пространстве - целый космический Клондайк. Вложив ресурсы в начале проекта можно увеличить, буквально, в миллиарды раз.
Многие материалы - например, драгоценные металлы, не восстанавливаются в недрах планет (в отличии, скажем, от алмазов). Они появляются в космосе после взрыва сверхновых или столкновения нейтронных звезд. Исчерпав их запасы на Земле мы можем добывать их только в космическом пространстве, где их довольно много. Ранее в этой статье я писал про астероид Психея. Его стоимость равна современной мировой экономике за 100 тысяч лет. И есть идеи, как наладить добычу ресурсов с него. Сделать это с Марса будет на порядок проще.
Двигатель науки. Кроме того, что будет совершено множество открытий во время экспансии, Марс дает фантастические возможности для науки.
Запуск ракет с Марса можно осуществлять гораздо быстрее и дешевле чем с Земли, где приходится преодолевать мощную гравитацию.
Вот наглядная иллюстрация:
Оранжевый колпачок - это объем ресурсов, которые мы хотим отправить в космос. С Марса это сделать на порядок удобнее.
Курорт. Да, сейчас в это трудно поверить, но в будущем Марс может стать планетой, более привлекательной для жизни, чем Земля. И, перефразируя знаменитое советское высказывание:
"Знал бы прикуп - жил бы на Марсе"
Здесь будет со временем комфортная температура. А главное - низкая гравитация. Меньше нагрузок на суставы, комфортные прогулки прыжками и т п.
На Марсе находится самая высокая гора в Солнечной системе - вулкан Олимп, высота которого составляет 22 км.
Гравитация на поверхности Марса составляет всего 38% от земной. То есть, если вы весите 80 кг, то на Марсе будете весить всего 30 кг. Приятно снова почувствовать себя ребенком, не правда ли? Вот только не стоит забывать про физнагрузки - если провести на Марсе, скажем, год, а потом вернуться на Землю - костям и мышцам будет трудно адаптироваться.
Кстати и флора здесь расцветет пышно - деревья смогут вырастать до исполинских размеров, становясь целыми экосистемами. Всё, как в фильме "Аватар", где на планете также была низкая гравитация.
Спасение человечества. На Земле регулярно случаются катастрофы. Было, по крайней мере, пять глобальных вымираний на нашей планете, когда исчезало более 70% видов живых организмов.
Интересный факт для тех, кому не хватает лишнего часа в сутках. День на Марсе, называемый "сол", длится примерно 24,6 часа, что немного дольше земных суток.
Такие события случаются в среднем раз в 60-70 млн лет, последний раз - около 64 млн лет когда вымерли динозавры. Поэтому человечеству важно освоить космос, чтобы иметь базу для спасения нашего вида в случае глобальных катаклизмов. Марс - прекрасная (я бы даже сказал - лучшая) возможность.
Главная преграда для жизни на Марсе
Главное препятствие для развития жизни на Марсе - вовсе не температура или отсутствие жидкой воды, как многие думают.
Проблема - в слабом магнитном поле.
На Земле магнитное поле довольно сильное. Во-первых, Земля сама по себе намного крупнее Марса. Во-вторых, у нашей планеты - мощное железное ядро, которое, пропорционально, более массивное чем у других похожих планет.
Это дает мощное магнитное поле. Зачем нужно магнитное поле, кроме генерации красивых пейзажей полярного сияния конечно?
Магнитное поле блокируют агрессивные частицы солнечного ветра. Без этой защиты все живое на Земле подвергалось бы атаке мощного ультрафиолета, сжигающего любую жизнь на своем пути. Максимум, жизнь была бы возможна лишь под землей, куда страшные солнечные лучи не достанут.
Кстати, проекты первых поселений на Марсе тоже рассматривают вариант подземного строительства. Благо на Марсе много пещер и впадин, удобных для строительства подземного жилья.
Вода и океаны
На Марсе когда-то были океаны. Сейчас их нет, но есть огромные объемы воды в виде льда. Залегают они начиная от 45 градусов широты до полюсов.
Процесс терраформирования Марса будет постепенным. Сперва нужны: вода и магнитное поле...
Это триллионы тонн водяного льда. И их вполне достаточно, чтобы снова создать океаны. Нужно только поднять атмосферное давление и нагреть планету. Всего этого можно достичь в процессе терраформирования планеты.
...ну а затем начнется бурное производство кислорода цианобактериями
Также важно решить проблему климата - нужно повысить температуру. Да, на Марсе, на экваторе, бывает плюсовая температура. Но, в целом, планета холодная. Текущая средняя температура -55° C. Нам же нужна температура, которая позволит воде пребывать в жидком состоянии.
Терраформирование Марса
Терраформирование Марса будет проходить в четыре этапа.
Создать магнитное поле. Магнитное поле важно не только для блокировки радиации. Без магнитного поля не получится и удержать атмосферу. Даже ее смогут создать на Марсе - она "улетит" в космос, ее сдует солнечным ветром. Поэтому создание магнитного поля - ключевая задача для терраформирования.
Самый простой способ - построить сверхпроводящее кольцо вокруг экватора. Сверхпроводник вокруг экватора Марса на поверхности должен иметь толщину всего 5 см.
Сверхпроводники по сути имеют нулевое сопротивление. Запустив его, можно в дальнейшем отключить источник питания, а электричество в нем будет поддерживать магнитное поле. Энергия будет тратиться для поддержки холода, который необходим для работы сверхпроводника.
Пока не удалось достичь сверхпроводимости при комнатной температуре, но вот на базе жидкого азота (-196 градусов по Цельсию) - вполне.
По оценке Норриса, общая потребляемая мощность такого проекта составит около 30 МВт. На Марсе достаточно ресурсов, чтобы организовать такой проект.
Создать атмосферу. Как ни странно, это не самая трудная часть проекта.
Лучший способ — воспользоваться карбонатом (солями угольной кислоты) в породах. Если у вас есть атмосфера из CO2 и вода (океан), они образуют угольную кислоту, H2CO3. Она воздействует на очень пористую базальтовую породу и создает карбонаты глубиной в несколько миль.
Когда астероид Чиксулуб уничтожил динозавров, он нагрел Землю на 5 градусов по Цельсию на сто тысяч лет.
На Марсе изначально было больше CO2, чем на Земле, и там были океаны пару миллиардов лет назад.
Если в эти области ударить астероидом, то в атмосферу выбросится огромное количество углекислого газа. Альтернативный вариант - нанести удар атомными бомбами. Подобный проект озвучивал Илон Маск.
Сотни миллионов лет назад на Земле вместо деревьев росли гигантские грибы. И только со временем деревья вытеснили грибы, загнав их в ту нишу, которую они сейчас и занимают. Интересно, повторит ли Марс эти этапы в развитии природы на Земле?
Согреть планету. Здесь нам поможет парниковый эффект.
Весь CO2, который мы получим, когда будем создавать атмосферу и водяной пар, который появится при нагревании, очень помогут.
Можно запустить автоматические заводы, которые будут вырабатывать парниковые газы. Тогда процесс ускорится в тысячи раз.
Есть ресурсы и на самом Марсе. Например, здесь легко добыть фтор - на Марсе его концентрация выше, чем на Земле. С этими ресурсами температура Марса увеличивалась бы примерно на 10 градусов каждые 50 лет. Это весьма хороший показатель.
Получить кислород. Для этого нужно преобразовать CO2 в кислород. Это произошло на Земле давным-давно. Главным двигателем были цианобактерии.
Только у нас это потребовало сотни миллионов лет, потому что цианобактерии медленно осваивали юную Землю. На Марсе же этот процесс можно сильно ускорить.
Вы выпускаете цианобактерии в воду и высаживаете столько зеленой листвы, сколько сможете. Если этот этап пойдет естественным путем, то он займет пару тысяч лет. Но весьма вероятно, что скоро у нас появятся технологии, которые смогут ускорить его. Фрэнк Норрис
Тоже самое и с очисткой территории от вредных веществ. Чтобы удалить перхлораты (соли хлорной кислоты) можно использовать бактерии, которые их потребляют. Как только планета станет немного влажнее и теплее, выпускаем их по всей планете. Проблема решена.
Конечно, сделать Марс зеленым и цветущим - задача непростая. Но даже с современными технологиями это возможно. В процессе же такого масштабного проекта люди обязательно совершат важные научные открытия, которые заметно ускорят прогресс.
В конце концов, именно трудности всегда закаляли человечество и двигали его вперед!
Комментариев пока нет
