Terraforming - изградба на нова Земја на ново место

Еден ден може да испадне дека во случај на глобална катастрофа, нема да биде можно да се врати цивилизацијата на Земјата или да се врати во состојбата во која беше пред заканата. Вреди да имаме нов свет во резерва и да изградиме сè одново таму - подобро отколку што направивме на нашата планета. Сепак, не знаеме за небесни тела подготвени за итно населување. Треба да се земе предвид фактот дека ќе биде потребна одредена работа за да се подготви такво место.

1. Насловна на приказната „Судир во орбитата“

Тераформирањето на планета, месечина или друг објект е хипотетички, никаде на друго место (колку што знаеме) процес на промена на атмосферата, температурата, топографијата на површината или екологијата на планетата или друго небесно тело за да личи на животната средина на Земјата и да ја направи соодветна. за копнениот живот.

Концептот на тераформирање еволуираше и на терен и во реалната наука. Самиот термин беше воведен Џек Вилијамсон (Вил Стјуарт) во расказот „Орбита на судир“ (1), објавен во 1942 г.

Венера е кул, Марс е топол

Во една статија објавена во списанието Science во 1961 година, астрономот Карл Саган предложен. Тој замислил да сади алги во неговата атмосфера кои ќе ги претворат водата, азот и јаглерод диоксидот во органски соединенија. Овој процес ќе го отстрани јаглерод диоксидот од атмосферата, што ќе го намали ефектот на стаклена градина додека температурите не се спуштат на удобно ниво. Вишокот на јаглерод ќе биде локализиран на површината на планетата, на пример, во форма на графит.

За жал, подоцнежните откритија за условите на Венера покажаа дека таков процес е невозможен. Само затоа што облаците таму се состојат од високо концентриран раствор на сулфурна киселина. Дури и ако алгите теоретски би можеле да напредуваат во непријателската средина на горната атмосфера, самата атмосфера е едноставно премногу густа - високиот атмосферски притисок би произведувал речиси чист молекуларен кислород, а јаглеродот би согорувал, ослободувајќи COXNUMX.₂.

Сепак, најчесто зборуваме за тераформирање во контекст на потенцијалната адаптација на Марс. (2). Во една статија „Планетарно инженерство на Марс“ објавена во списанието Icarus во 1973 година, Саган смета дека Црвената планета е потенцијално место за живеење за луѓето.

2. Визија за следните фази на тераформирање на Марс

Три години подоцна, НАСА официјално се осврна на проблемот со планетарното инженерство, користејќи го терминот „планетарна екосинтеза“. Една објавена студија заклучи дека Марс може да поддржува живот и да стане планета погодна за живеење. Истата година, беше организирана првата сесија на конференцијата за тераформирање, тогаш позната и како „планетарно моделирање“.

Сепак, дури во 1982 година зборот „тераформирање“ почна да се користи во неговата модерна смисла. Планетолог Кристофер Мекеј (7) напиша „Terraforming Mars“, која се појави во Журналот на Британското меѓупланетарно друштво. Во трудот се дискутираше за изгледите за саморегулирање на биосферата на Марс, а зборот што го користи Мекеј оттогаш стана најпосакуван збор. Во 1984 г Џејмс Лавлок i Мајкл Алаби ја објави книгата Позеленување на Марс, една од првите што го опиша новиот метод за загревање на Марс со користење на хлорофлуоројаглероди (CFC) додадени во атмосферата.

Севкупно, веќе се спроведени многу истражувања и научни дискусии за можноста за загревање на оваа планета и промена на нејзината атмосфера. Интересно, некои хипотетички методи за трансформирање на Марс можеби веќе се во рамките на технолошките можности на човештвото. Сепак, потребните економски ресурси за ова ќе бидат многу поголеми отколку што било која влада или општество во моментов е подготвено да издвои за таква намена.

Методички пристап

Откако тераформирањето влезе во поширока циркулација на концепти, неговиот опсег почна да се систематизира. Во 1995 г Мартин Џеј Фог (3) во својата книга „Terraforming: Engineering the Planetary Environment“ тој ги понуди следните дефиниции за различни аспекти поврзани со оваа област:

• планетарен инженеринг - употреба на технологија за влијание врз глобалните својства на планетата;
• геоинженеринг - планетарен инженеринг применет конкретно на Земјата. Ги опфаќа само оние макро-инженерски концепти кои вклучуваат промена на одредени глобални параметри како што се ефектот на стаклена градина, атмосферскиот состав, сончевото зрачење или ударниот флукс;
• тераформирање - процес на планетарно инженерство, насочен особено кон зголемување на способноста на вонземска планетарна средина да поддржува живот во позната состојба. Конечното достигнување во оваа област ќе биде создавање на отворен планетарен екосистем кој ги имитира сите функции на копнената биосфера, целосно прилагоден за човечко населување.

Фог, исто така, разви дефиниции за планети со различни степени на компатибилност во однос на човечкото преживување на нив. Тој ги разликуваше планетите:

• населени () - свет со средина што е доволно слична на Земјата во која луѓето можат удобно и слободно да живеат во неа;
• биокомпатибилни (БП) - планети со физички параметри кои дозволуваат животот да цвета на нивната површина. Дури и ако првично се лишени од тоа, тие можат да содржат многу сложена биосфера без потреба од тераформирање;
• лесно тераформирани (ETP) - планети кои можат да станат биокомпатибилни или погодни за живеење и можат да бидат поддржани од релативно скромен сет на планетарно инженерски технологии и ресурси складирани на блиско вселенско летало или роботска мисија прекурсори.

Фог сугерира дека во неговата младост, Марс бил биолошки компатибилна планета, иако моментално не се вклопува во ниту една од трите категории - тераформирањето е надвор од ЕТП, премногу тешко и прескапо.

Да се ​​има извор на енергија е апсолутен услов за живот, но идејата за непосредна или потенцијална одржливост на планетата се заснова на многу други геофизички, геохемиски и астрофизички критериуми.

Од особен интерес е збирот на фактори кои, покрај поедноставните организми на Земјата, поддржуваат сложени повеќеклеточни организми. животните. Истражувањата и теориите во оваа област се дел од планетарната наука и астробиологијата.

Секогаш можете да користите термонуклеарно

Во својот патоказ за астробиологија, НАСА ги дефинира главните критериуми за адаптација како првенствено „соодветни течни водни ресурси, услови погодни за агрегација на сложени органски молекули и извори на енергија за поддршка на метаболизмот“. Кога условите на планетата ќе станат погодни за живот на одреден вид, може да започне увозот на микробен живот. Како што условите стануваат поблиски до копнените, таму може да се воведе и растителен свет. Ова ќе го забрза производството на кислород, што теоретски ќе ја направи планетата конечно способна да поддржува животински живот.

На Марс, недостатокот на тектонска активност спречи рециркулација на гасовите од локалните седименти, што е поволно за атмосферата на Земјата. Второ, може да се претпостави дека отсуството на сеопфатна магнетосфера околу Црвената планета доведе до постепено уништување на атмосферата од сончевиот ветер (4).

4 Слабата магнетосфера не ја штити атмосферата на Марс

Конвекцијата во јадрото на Марс, кое главно е железо, првично создаде магнетно поле, но динамото одамна престана да функционира и полето на Марс во голема мера исчезна, веројатно поради загубата на топлина и зацврстувањето на јадрото. Денес, магнетното поле е збирка на помали, локални полиња слични на чадор, главно околу јужната хемисфера. Остатоците од магнетосферата покриваат околу 40% од површината на планетата. Резултати од истражувањето на мисијата на НАСА Специјалист покажуваат дека атмосферата се расчистува првенствено со исфрлање на соларната коронална маса што ја бомбардира планетата со високоенергетски протони.

Тераформирањето на Марс би требало да вклучи два големи истовремени процеси - создавање атмосфера и негово загревање.

Погуста атмосфера на стакленички гасови, како што е јаглерод диоксидот, ќе го запре дојдовното сончево зрачење. Бидејќи зголемената температура ќе додаде стакленички гасови во атмосферата, овие два процеси ќе се зајакнат еден со друг. Сепак, само јаглерод диоксидот не би бил доволен за да се задржи температурата над точката на замрзнување на водата - би било потребно нешто друго.

Уште една марсовска сонда која неодамна доби име Упорност и ќе биде лансиран оваа година, ќе потрае обидувајќи се да генерира кислород. Знаеме дека ретка атмосфера содржи 95,32% јаглерод диоксид, 2,7% азот, 1,6% аргон и околу 0,13% кислород, плус многу други елементи во уште помали количини. Експериментот познат како бодрост (5) е да се користи јаглерод диоксид и да се извлече кислород од него. Лабораториските тестови покажаа дека тоа е генерално можно и технички изводливо. Од некаде треба да се почне.

5. Жолти модули за експериментот MOXIE на роверот Perseverance.

шеф SpaceX, Илон Маск, тој не би бил тој самиот ако не ги вложи своите два центи во дискусијата за тераформирање на Марс. Една од идеите на Маск е да се спушти до половите на Марс. хидрогенски бомби. Масовното бомбардирање, според неговото мислење, би создало многу топлинска енергија со топење на мразот, а тоа би ослободило јаглерод диоксид, што би создало ефект на стаклена градина во атмосферата, заробувајќи ја топлината.

Магнетното поле околу Марс ќе ги заштити марсонаутите од космичките зраци и ќе создаде блага клима на површината на планетата. Но, дефинитивно не можете да ставите огромно парче течно железо во него. Затоа, експертите нудат друго решение - вметнете w точки либрации L1 во системот Марс-Сонце одличен генератор, што ќе создаде прилично силно магнетно поле.

Концептот беше претставен на работилницата Planetary Science Vision 2050 од страна на Др. Џим Грин, директор на Одделот за планетарна наука, Одделот за планетарно истражување на НАСА. Со текот на времето, магнетното поле би довело до зголемување на атмосферскиот притисок и просечните температури. Зголемувањето од само 4°C би го стопило мразот во поларните региони, ослободувајќи го складираниот CO₂ова ќе предизвика моќен ефект на стаклена градина. Таму повторно ќе тече вода. Според креаторите, реално време за реализација на проектот е 2050 година.

За возврат, решението предложено во јули минатата година од истражувачите од Универзитетот Харвард не ветува дека ќе ја тераформира целата планета одеднаш, туку може да биде фазен метод. Научниците дојдоа до подигање на куполи изработени од тенки слоеви силика аергел, кој би бил проѕирен и истовремено би обезбедувал заштита од УВ зрачење и би ја загревал површината.

За време на симулацијата, се покажа дека тенок, 2-3 cm слој од аергел е доволен за да се загрее површината за дури 50 °C. Ако ги избереме вистинските места, тогаш температурата на фрагментите на Марс ќе се зголеми на -10 ° C. Сè уште ќе биде низок, но во опсег со кој можеме да се справиме. Згора на тоа, веројатно ќе ја одржува водата во овие региони во течна состојба во текот на целата година, што, во комбинација со постојан пристап до сончева светлина, треба да биде доволно за вегетацијата да изврши фотосинтеза.

Еколошко тераформирање

Ако идејата за повторно создавање на Марс за да личи на Земјата звучи фантастично, тогаш потенцијалното тераформирање на други космички тела го подига нивото на фантастично до n-ти степен.

Венера е веќе спомната. Помалку познати се размислувањата тераформирање на месечината. Џефри А. Лендис од НАСА пресметала во 2011 година дека создавањето атмосфера околу нашиот сателит со притисок од 0,07 атм од чист кислород ќе бара снабдување од 200 милијарди тони кислород од некаде. Истражувачот сугерираше дека ова може да се направи со помош на реакции на намалување на кислородот од лунарните карпи. Проблемот е што поради малата гравитација брзо ќе ја изгуби. Што се однесува до водата, претходните планови за бомбардирање на површината на Месечината со комети можеби нема да функционираат. Излегува дека има многу локално H во лунарната почва₂0, особено околу Јужниот пол.

Други можни кандидати за тераформирање - можеби само делумно - или паратераформирање, што се состои во создавање на вонземски вселенски тела затворени живеалишта за луѓето (6) тоа се: Титан, Калисто, Ганимед, Европа, па дури и Меркур, Сатурновата месечина Енцелад и џуџестата планета Церера.

6. Уметничка визија за делумно тераформирање

Ако одиме понатаму, до егзопланети, меѓу кои сè почесто наидуваме на светови со голема сличност со Земјата, тогаш наеднаш влегуваме во сосема ново ниво на дискусија. Можеме да идентификуваме планети како ETP, BP и можеби дури и HP таму на далечина, т.е. оние што ги немаме во Сончевиот систем. Тогаш постигнувањето таков свет станува поголем проблем од технологијата и трошоците за тераформирање.

Многу предлози за планетарен инженеринг вклучуваат употреба на генетски модифицирани бактерии. Гери Кинг, микробиолог од Државниот универзитет во Луизијана кој ги проучува најекстремните организми на Земјата, забележува дека:

„Синтетичката биологија ни даде прекрасен сет на алатки кои можеме да ги користиме за да создадеме нови типови на организми кои се специјално прилагодени на системите што сакаме да ги планираме.

Научникот ги наведува изгледите за тераформирање, објаснувајќи:

„Сакаме да проучуваме избрани микроби, да најдеме гени кои се одговорни за опстанок и корисност за тераформирање (како отпорност на радијација и недостаток на вода), а потоа да го примениме ова знаење за генетски инженеринг специјално дизајнирани микроби.

Научникот ги гледа најголемите предизвици во способноста генетски да селектира и приспособат соодветни микроби, верувајќи дека би можеле да бидат потребни „десет или повеќе години“ за да се надмине оваа пречка. Тој, исто така, забележува дека најдобро би било да се развие „не само еден вид микроби, туку неколку кои работат заедно“.

Наместо тераформирање или дополнително тераформирање на вонземската средина, експертите сугерираат дека луѓето би можеле да се прилагодат на овие места преку генетски инженеринг, биотехнологија и кибернетски подобрувања.

Лиза Нип од тимот на Molecular Machines на MIT Media Lab, рече дека синтетичката биологија може да им овозможи на научниците генетски да ги модифицираат луѓето, растенијата и бактериите за да ги приспособат организмите на условите на друга планета.

Мартин Џеј Фог, Карл Саган ораз Роберт Зубрин i Ричард Л.С. ТајлоВерувам дека правењето на други светови погодни за живеење - како продолжение на животната историја на трансформирачката средина на Земјата - е целосно неприфатливо. морална должност на човештвото. Тие, исто така, укажуваат дека нашата планета на крајот сепак ќе престане да биде одржлива. На долг рок, мора да размислите за потребата да се движите.

Иако поборниците веруваат дека нема никаква врска со тераформирањето на неплодните планети. етички прашања, постојат мислења дека во секој случај би било неетички да се меша со природата.

Со оглед на претходното ракување на човештвото со Земјата, најдобро е да не се изложуваат другите планети на човечки активности. Кристофер Мекеј тврди дека тераформирањето е етички правилно само кога сме апсолутно сигурни дека вонземската планета не крие роден живот. И дури и да успееме да го најдеме, не треба да се обидуваме да го трансформираме за наша употреба, туку да постапуваме на таков начин што се прилагодат на овој вонземски живот. Во никој случај обратно.

Видете исто така: