Люди не смогли бы выжить на открытом воздухе на Марсе по ряду причин, включая его чрезвычайно низкие температуры. Ученые изучают способы терраформирования планеты, чтобы сделать ее более гостеприимной.
Чтобы люди могли выживать на открытом воздухе на Марсе, марсианский климат должен был бы сильно отличаться от того, какой он есть сегодня. Во-первых, планета становится слишком холодной, чтобы поддерживать астронавтов — средняя температура поверхности Марса составляет минус 85 градусов по Фаренгейту.
В исследовании, опубликованном в среду в журнале Достижения наукиисследователи предлагают инженерную технологию для разогрева Марса: проектирование крошечных стержней из марсианской пыли, которые могли бы удерживать тепло в его атмосфере. Эта стратегия терраформирования планеты — или изменения ее так, чтобы она больше походила на Землю — может стать шагом к тому, чтобы сделать Марс более гостеприимным для людей.
«Не так уж часто можно встретить действительно совершенно новую, инновационную идею терраформирования», — говорит Колин Макиннес, космический инженер из Университета Глазго в Шотландии, который не принимал участия в исследовании. НаукаХанна Рихтер. «Разрыв между тем, где находится Марс, и тем, где Марс мог бы быть с точки зрения пригодности для жизни, меньше, чем мы могли бы подумать».
Миллиарды лет назад Марс был теплее и влажнее, и у него была более плотная атмосфера. Но сегодня жизнь, обнаруженная на Земле, не могла бы там выжить. Температура Марса колеблется от 75 градусов по Фаренгейту до минус 225 градусов по Фаренгейту. Тонкая атмосфера планеты, состоящая в основном из углекислого газа, может удерживать лишь небольшую часть солнечного тепла. Она также оказывает лишь малую часть давления земной атмосферы, поэтому людям пришлось бы носить скафандры на поверхности.
Кроме того, вода не может долго сохраняться на поверхности Марса из-за этой тонкой атмосферы. Водяной лед существует под землей в полярных регионах планеты.
Ученые ранее изучали, как люди могли бы повысить температуру Марса, сделав его более пригодным для жизни. Некоторые теории предполагают укрепление марсианской атмосферы с помощью удерживающих тепло соединений. «Основная идея заключается в искусственном создании теплицы», — говорит Самане Ансари, первый автор нового исследования и инженер-электрик из Северо-Западного университета. Наука.
Одна из существующих идей, сродни антропогенному изменению климата на Земле, предполагает потепление Марса хлорфторуглеродами, классом химикатов, которые когда-то широко использовались в аэрозолях и хладагентах, которые были вредны для озона нашей родной планеты. Но хотя они могут быть эффективны для повышения температуры Марса, на поверхности Красной планеты не так много хлорфторуглеродов. Поэтому, чтобы осуществить этот план, людям пришлось бы доставлять огромные партии соединений с Земли.
В новом исследовании ученые предлагают использовать материал, который уже распространен на Марсе. Они предлагают спроектировать крошечные стержни — каждый меньше чешуйки коммерческого блеска — из алюминия и железа в обильной пыли на поверхности Марса. Исследователи подсчитали, что в атмосфере эти так называемые наностержни будут пропускать солнечный свет и улавливать поднимающееся тепло, нагревая планету. Частицы длиной девять микрометров будут сохраняться примерно десятилетие, оседая из марсианской атмосферы в десять раз медленнее, чем марсианская пыль.
Компьютерное моделирование позволило исследователям рассчитать, какое потепление могут стимулировать наностержни, и сравнить его с другими стратегиями. Выпуск наностержней со скоростью 30 литров в секунду может нагреть Марс в глобальном масштабе на 54 градуса по Фаренгейту за десятилетний срок жизни частиц. Это будет более чем в 5000 раз эффективнее других предлагаемых методов, пишут авторы.
«Когда мы провели расчеты, мы обнаружили, что для этого потребуется на удивление малое количество искусственной пыли, гораздо меньше, чем если бы вы хотели добиться такого же уровня потепления с помощью искусственно созданных парниковых газов», — рассказывает Эдвин Кайт, соавтор исследования и планетолог из Чикагского университета. Новый УченыйАлекс Уилкинс.
Атмосферное давление также увеличится, поскольку потепление приведет к таянию льда, содержащего углекислый газ, и выбросу газа в атмосферу, что создаст положительную обратную связь.
Несмотря на относительную эффективность, такие усилия все равно были бы огромным инженерным начинанием — для этого потребовалась бы обработка материалов, эквивалентная 0,1 процента всего производства металлов на Земле в год. И это не сделало бы Марс пригодным для жизни само по себе — атмосфера планеты все еще содержала бы мало пригодного для дыхания кислорода, а ее почва оставалась бы непригодной для обработки из-за высокой концентрации нитратов.
И все еще остается этический вопрос: стоит ли нам вмешиваться в окружающую среду Марса, даже если мы можем.
«Глубокая поверхность Марса до сих пор почти не исследована; мы ничего о ней не знаем», — рассказывает Манодж Джоши, специалист по динамике климата из Университета Восточной Англии в Англии, который не принимал участия в исследовании. Новый Ученый«Стоит ли нам действительно менять планету таким образом?»
