Терраформирование планеты

Терраформирование означает изменение климатических условий планеты или спутника с целью сделать их пригодными для жизни. Несмотря на то, что терраформирование на нынешнем уровне технического развития цивилизации представляет скорее теоретический интерес, самому термину уже больше 60 лет.

Терраформированию подлежат далеко не все планеты и спутники. У пригодных небесных объектов должны быть как минимум: масса, достаточная для удержания атмосферы и нормального существования организмов; достаточное количество солнечного излучения, наличие воды, приемлемы радиационный фон, твердая каменистая поверхность и относительно спокойные соседи.

Всем этим параметрам в нашей системе соответствует Марс – четвертая планета от Солнца. На его поверхности холоднее и суше, чем в любом месте Земли, тонкая атмосфера ядовита для человека, а перекись водорода в почве способна разрушать живые ткани. Но, несмотря на свою враждебность, Марс – самая похожая на Землю планета Солнечной системы с практически такой же длиной суток.

Казалось бы, логичнее терраформировать Луну, которая гораздо ближе к нам. Однако 28-часовые лунные сутки малопригодны для растений и некомфортны для человека. Выращивание растений в теплицах на Луне также невозможно, поскольку сильная солнечная радиация убьет их. Можно, конечно попытаться создать на Луне толстую атмосферу с парниковыми газами, но это слабо поможет, поскольку растения погибнут от большого перепада суточных температур из-за большой длительности лунных суток. А насытить атмосферу спутника кислородом проблематично, поскольку он будет связываться с SiO2 и MgO, в изобилии обнаруживающихся в лунных почвах. На Луне есть всего лишь немного жидкого водорода на дне кратеров у полюса, куда никогда не попадают солнечные лучи.

Единственное преимущество Луны перед Марсом (помимо ее близости) это наличие гелия-3 (редкий изотоп, в ядре 2 протона и 1 нейтрон) в почвах. На Земле в свободном виде он не встречается и, судя по всему, на Марсе тоже. Hе-3 используется для получения снимков внутренних органов, на предприятиях термоядерного синтеза и в термоядерных двигателях ракет.

Зато на Марсе много кислорода. В основном в соединении CO2 в южной и в северной полярных шапках, а также в реголитах (внеземные почвы, часто применяется по отношению к лунному грунту) в соединении Н2О2.

Из перекиси кислород выделяется при ее нагреве, и им можно дышать, а твердый углекислый газ при нагреве сублимируется, переходя в газообразную форму, необходимую растениям для синтеза кислорода. К тому же, СО2 является парниковым газом, повышающим температуру поверхности. Он же в основном ответственен за температурный ад Венеры. Если бы венерианская атмосфера имела земной состав, то ее средняя температура была бы около 26°С (на Земле 15°С).

На Марсе есть запасы замороженной воды (на Луне тоже, но ее совсем мало) в основном в северной полярной шапке и, возможно, под поверхностью в жидкой форме.

Общие идеи терраформирования Марса состоят в следующем:

Растопить южную полярную шапку для выделения углекислого газа. Вызванный в результате этого парниковый эффект может высвободить дополнительное количество СО2 из реголита и даже растопить северную полярную шапку. Чтобы растопить подповерхностные запасы воды и вывести ее на поверхность потребуется весьма длительное время. При насыщении марсианской атмосферы углекислым газом, давление на поверхности поднимется до 0,15 атмосферы, что не даст воде испариться. При повышении концентрации кислорода из перекиси, создастся озоновый слой, достаточный для защиты от радиации, небольшой на орбите Марса.

Когда атмосфера насытится углекислым газом, а вода выйдет на поверхность, необходимо будет повысить концентрацию кислорода до приемлемой. Для этого нужно будет высадить на «красную планету» в большом количестве растения, которые могли бы выжить в еще весьма суровом марсианском климате. Такие растения можно было бы получить с использованием достижений генной инженерии.

Как видим, все начинается с таяния южной полярной шапки. И все не так сложно, как может показаться на первый взгляд, поскольку, чтобы ее растопить необходимо повышение температуры всего на 4°С. С задачей повышения температуры на планете мы прекрасно справляемся на примере Земли. То есть, можно было бы построить на Марсе большое количество промышленных предприятий, выбрасывающих парниковые газы в атмосферу. Если использовать газы, не содержащие хлора, то на озоновый слой это не повлияет.