Вы хотите терраформировать Марс?

На эпичном видео SpaceX, которое сопровождает недавно представленное видение межпланетных путешествий и колонизации, последние несколько секунд интригуют больше всего. Планета Марс крутится вокруг своей оси, и мы видим, как этот сухой, холодный, пыльный мир начинает превращаться в место другого оттенка, возможно, с водой и даже зеленью.


Идея переделки планеты — терраформирования — не нова и не для слабонервных. Но учитывая наглость и успех многих проектов Элона Маска, идея того, что мы могли бы изменить Марс, чтобы он больше подходил для нас, требует переосмысления.

Терраформирование — это лишь один пункт в длинном списке способов, которые могут позволить людям жить в другом мире, который создан, по всей видимости, чтобы не дать нам спокойной жизни. Если вы не умрете в пути, при посадке, от шока, стресса, вы умрете от низкого давления, экстремальных температур, ультрафиолетового излучения, космических лучей, коррозийного марсианского реголита (пронизанного перхлоратами), голода, долгосрочных воздействий низкой гравитации и отсутствия возможности дышать. Не говоря уж о том, о чем мы еще даже не думали.

Есть также вопрос о защите любой возможной жизни на Марсе. Мечтают ли местные андроиды об электроовцах? Какие права у поедающих камни микробов? Они будут иметь важнейшее научное значение, которое невозможно переоценить, и приземление тысяч немытых обезьян на поверхность девственной природной среды будет галактическим преступлением.

Прежде чем мы пройдем длинный путь к терраформированию, нас ждут промежуточные шаги по уменьшению опасности жизни на Марсе для большого числа людей. Вы можете построить жилые структуры — возможно, погребенные в реголите для пущей изоляции и радиационной защиты. Вы можете построить структуры по типу «биодомов», создать Землю в пузыре. Такой подход носит название «паратерраформирования». Но в конечном итоге вы отбросите все эти варианты и захотите использовать землю, на которой стоите.

Можно закрыть тентом каньон. На Марсе полно разного рода каньонов, кратеров или лавовых трубок, которые можно было бы закрыть «крышкой» — и жилье готово. Запустить туда атмосферу, влагу и следить за обстановочкой.

Но чтобы освоить планету целиком, придется прибегнуть к полному терраформированию. Что для этого нужно?

Первым шагом будет попытка добавить плотности в марсианскую атмосферу — в настоящее время не добирающей и одной тысячной давления атмосферы Земли. Более толстая атмосфера и высокая температура позволит образоваться жидкой воде на поверхности — а ее-то мы возьмем из крупных марсианских ледников.

Залежи замороженного углекислого газа на Марсе огромны, лежат в виде полярных шапок. Если выпустить этот газ, будет двойная польза: повысится атмосферное давление и вырастет глобальная способность удержания инфракрасного излучения — «парниковый» эффект. В настоящее время марсианская атмосфера значительно лучше пропускает инфракрасное излучение, чем земная.



Если бы мы могли выпустить большую часть замороженного углекислого газа на Марсе, мы могли бы поднять атмосферное давление до трети земного и дойти до точки, в которой полярная температура застынет выше точки сублимации — и не позволит снова образовываться льду из углекислого газа. На этот счет у нас имеются следующие варианты:
много, очень много ядерных взрывов над полюсами (этот подход упоминал Элон Маск, хоть и косвенно);
гигантские зеркала в космосе, чтобы сосредоточить солнечную энергию на полярных регионах (зеркало радиусом 125 км сможет поднять полярные температуры на 5 градусов);
сброс аммиака в атмосферу с помощью комет. Вместе с этим в марсианской атмосфере также появится «буферный» азот;
накачка ХФУ в атмосферу с целью увеличения парникового эффекта — необходимо порядка 40 миллионов тонн (в три раза больше ХФУ, чем люди произвели на текущий момент);
распыление краски на марсианской поверхности, чтобы сделать ее менее отражательной (эффект возымеет действие нескоро);

…и это только первые шаги.

Список потенциальных накладок такой же длинный:
климат сложный. Мы можем просто превратить Марс в унылое штормовое предупреждение.
вы уже не лопнете при низком давлении, но что делать с кислородом? Потребуются столетия, чтобы создать пригодную для дыхания атмосферу.
мы не очень хорошо понимаем, как Марс теряет элементы в космос — как только водяного пара будет достаточно, он начнет распадаться в процессе фотодиссоциации в верхних слоях атмосферы и водород будет потерян навсегда. Мы можем просто осушить Марс.
Марс намного менее активен геофизически, чем Земля, у него нет тектоники плит. Для долгосрочной стабильности климата это будет ключевым фактором. Другими словами, мы могли бы сделать Марс пригодным для жизни за несколько тысяч лет.
Земля буквально кишит микробами огромного генетического разнообразия, они пронизывают даже породы. Сможем ли мы засеять Марс таким образом, воспроизвести системы, которые позволяют нам сохранять Землю?

Очевидно, ответы на эти вопросы займут время. Видение SpaceX удивительно провокационное и стимулирует ожесточенно спорить. В конце концов, освоение космоса заглохло лет шестьдесят назад. Кроме того, колонизация Марса необходима человеку как виду — нельзя держать все яйца в одной корзине. На Земле мы проводим неконтролируемый эксперимент со времен промышленной революции. Удастся ли контролируемый эксперимент на Марсе?