Ученые рассказали, можно ли терраформировать Марс и какие риски с этим связаны

Фото из открытых источников

Чтение трилогии Кима Стэнли Робинсона о Марсе наглядно демонстрирует преимущества и недостатки попыток терраформирования Красной планеты. С 1970-х годов, когда Карл Саган впервые предположил возможность сделать Марс более похожим на Землю, этот процесс стал неотъемлемой частью научной фантастики. Но значительная часть человечества всегда считала, что этого делать не следует. Новая статья, доступная в препринте на arXiv, написанная Эдвином Кайтом из Чикагского университета и его соавторами, обходит стороной этические и моральные вопросы о том, следует ли это делать, и пытается серьезно рассмотреть вопрос о том, возможно ли это вообще.

В статье рассматривается трехэтапный процесс. Первый этап покажется знакомым любому, кто живет на холодном севере нашей планеты, — строительство теплиц. Но это будут не типичные теплицы, подобные тем, что есть на Земле. Они будут изготовлены из современных материалов, таких как кремнеземный аэрогель, и будут иметь специально разработанные навесы, пропускающие видимый свет, но задерживающие инфракрасное тепло.

Внедрение этих технологий позволило бы нам создать локальные теплые оазисы на поверхности. И, по крайней мере, в теории, их можно было бы масштабировать и объединить для строительства «Мирового дома» — как выразился Исаак Артур — который мог бы покрыть всю планету. Под каждым из этих куполов подповерхностный лед, уже присутствующий на Марсе, мог бы растаять, обеспечивая жизненно важные запасы воды для человеческих баз и потенциально поддерживая изолированные очаги земной жизни — если удастся справиться с токсичными перхлоратами, пронизывающими почву.

Следующим шагом после парниковых газов стало бы сосредоточение большего количества солнечной энергии непосредственно на планете. В дорожной карте обсуждается, как это можно сделать с помощью массивных солнечных парусов, действующих в качестве орбитальных зеркал, чтобы доставлять дополнительный солнечный свет. Первоначально это можно было бы направлять непосредственно на места человеческих поселений, но со временем это можно было бы использовать для более широкого потепления планеты. В частности, эти лучи солнечного света могли бы также сублимировать огромные залежи CO2 на Южном полюсе Марса, значительно уплотняя атмосферу.

К сожалению, есть подвох, как это почти всегда бывает с подобными масштабными инженерными проектами. Существующие солнечные паруса просто слишком тяжелы, чтобы быть экономически целесообразными — если вообще можно использовать слово «экономичные», когда речь идет о коренном изменении окружающей среды целой планеты. В статье подсчитано, что для реализации этого плана инженерам пришлось бы создать массивные солнечные паруса, вес которых составлял бы менее 20 граммов на квадратный метр — примерно треть веса лучших из существующих на данный момент. Но даже если бы нам удалось создать гигантское зеркало, отражающее больше солнечного света, это коренным образом изменило бы облик самого Марса, и нам пришлось бы иметь дело со всеми геологическими последствиями этого.

Ещё более радикальный способ повысить температуру Марса — использовать специально разработанные аэрозоли (третий процесс). Это не так просто, как просто выбросить в воздух марсианскую пыль. Для этого потребуется производство высокоспецифичных наночастиц — таких как алюминиевые наностержни или легированный азотом графен — и их преднамеренный выброс в атмосферу.

Нам до сих пор многое не ясно о том, как именно это будет работать, поскольку мы точно не знаем, с какой скоростью они будут падать на землю или как быстро будут слипаться, но исследователи подсчитали, что нам потребуется 3 миллиона тонн таких материалов, чтобы оказать заметное влияние на глобальный климат. Учитывая, что в статье предполагается будущая стоимость доставки материала на поверхность Марса около 2000 долларов за килограмм, это означает, что нам определенно потребуется производить такой материал на самом Марсе, что, опять же, вероятно, еще очень далеко от реальности.

В действительности, до попытки глобального потепления Марса нам еще предстоят десятилетия. И на пути к его настоящему «терраформированию» существует множество других препятствий. Но Красная планета остается нашим наиболее перспективным кандидатом для этого. И пока мы планируем расширять свою деятельность на другие планеты, она остается наиболее перспективным кандидатом и для этого. Идея создания еще одной Земли еще долго будет существовать в нашем воображении, но эта статья ясно показывает — физически в этом нет ничего невозможного. Просто это потребует огромного количества времени, усилий и денег.