Марс почекає: чому тераформування Червоної планети поки залишається дорогою фантазією
Ілон Маск (Elon Musk) може скільки завгодно малювати рендери міст під відкритим небом, але сувора фізика має на цей рахунок свою іронічну думку. Нове дослідження за підтримки Лабораторії реактивного руху (Jet Propulsion Laboratory) NASA розбило рожеві окуляри колонізаторів об холодні цифри термодинаміки. Виявилося, що перетворити пустелю на квітучий сад — це не просто питання часу, а питання ресурсів, яких у нас просто немає.
Чотири вершники інженерного апокаліпсису
Автори роботи сформулювали чотири ключові критерії, без виконання яких Марс назавжди залишиться мертвою кам'яною кулею. Це необхідна маса атмосфери для створення тиску, радіаційний контроль (через парниковий ефект або дзеркала), промислова продуктивність та, що найважливіше, стійкість цієї атмосфери до витоків у космос. Марс — це «діряве відро» планетарного масштабу: через слабку гравітацію та відсутність магнітного поля будь-які гази, які ми туди закачаємо, поступово вивітрюватимуться сонячним вітром.
Головна проблема — тиск. Щоб досягти хоча б 6 кПа (так звана межа Армстронга, після якої рідини в людському організмі, включно з кров'ю та сльозами, перестають миттєво закипати), у марсіанське небо треба «закачати» щонайменше 200 квадрильйонів кілограмів газів (2×10¹⁷ кг). Це у сто разів більше, ніж увесь вуглекислий газ, який зараз доступний на планеті у вигляді полярних шапок. Тобто, навіть якщо ми розтопимо весь лід на полюсах, ми все одно отримаємо лише жалюгідний відсоток від необхідного.
Енергетичний апетит богів
Створення атмосфери, придатної для дихання, — це ще складніший квест. Окрім кисню, потрібен буферний газ (азот або аргон), щоб легені колоністів не згорнулися від чистого O2. Енергетичні витрати на цей процес оцінюються у 10²⁵ Дж. Для розуміння масштабу: це середнє споживання енергії всією нашою цивілізацією за 100 років. По суті, людству потрібно працювати ціле століття виключно «на Марс», не витрачаючи ні вата енергії на власні потреби на Землі.
Вчені розглядали різні сценарії: від орбітальних дзеркал, що фокусують сонячне світло на полюсах, до синтезу суперпарникових газів, як-от перфторкарбони. Але кожен із методів впирається в обмеженість ресурсів або необхідність постійного підживлення. Наприклад, водень, необхідний для багатьох процесів, постійно витікає у відкритий космос, що вимагає його регулярного підвезення ззовні — наприклад, з астероїдів або супутників газових гігантів.
Локальний затишок замість глобальних змін
Оскільки глобальне тераформування зараз виглядає як утопія, дослідники пропонують змінити стратегію. Замість того, щоб намагатися змінити всю планету, логічніше зосередитися на регіональних покращеннях. Використання локальних куполів та шарів аерогелю може створити придатний для життя мікроклімат у конкретних зонах. Програма дослідження Марса NASA вже давно розглядає подібні автономні модулі як найбільш реалістичний варіант перших поселень.
Такий підхід дозволяє мінімізувати витрати та не чекати століттями, поки на Марсі піде перший дощ. Це не так романтично, як прогулянки в футболці червоними пісками, але куди більш життєздатно з погляду фізики та економіки.
Поки людство лише приміряється до сусідньої планети, ми паралельно вчимося краще розуміти далекі світи. Космічне сито NASA та Берклі вже допомагає відсіювати помилкові дані про екзопланети, що в майбутньому дозволить нам обирати цілі для колонізації більш прискіпливо.
