Размышляя о самом простом пути терраформирования Марса, необходимо выделить ключевую проблему и отталкиваться от её решения. Основная сложность очевидна: на планете слишком холодно. Вторая по значимости задача — создание пригодной для дыхания атмосферы. Идеально было бы решить обе проблемы одновременно.
Глобальная система обогрева
Если отвлечься от текущих технологических ограничений, то наиболее перспективным подходом выглядит целенаправленный нагрев запасов марсианского льда. При таянии лёд превратится в воду, которая, учитывая крайне низкое атмосферное давление, начнёт кипеть. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока давление пара не достигнет равновесия. Дальнейший нагрев вызовет активное испарение с поверхности водоёмов и последующую конденсацию пара в виде осадков.
Важно, что при конденсации и замерзании выделяется значительное количество скрытой теплоты. Это создаёт эффект переноса тепловой энергии от морей к суше, аналогичный процессам в земных экваториальных лесах. Там солнечное тепло испаряет воду днём, а ночные дожди, отдавая тепло, смягчают похолодание. Таким образом, на Марсе может быть создана гигантская система парового отопления, которая в теории способна компенсировать даже недостаток солнечного тепла.
Создание атмосферы: кислород из воды
Параллельно с нагревом часть воды можно разлагать на кислород и водород. Лёгкий водород будет улетучиваться в космос, а кислород — накапливаться, формируя основу атмосферы. Поскольку атмосфера будет состоять практически из чистого кислорода, для достижения давления, пригодного для дыхания (примерно треть земного), его потребуется в 50 раз больше, чем есть сейчас, а не в 150. Это упрощает задачу.
Низкое давление сделает климатический цикл очень выраженным: днём вода будет в виде пара, а ночью — выпадать в виде осадков, выделяя тепло и смягчая температурные перепады.
Расчёт масштабов: сколько нужно тепла и воды?
Чтобы понять реалистичность идеи, проведём оценки. Для компенсации разницы в солнечной энергии между Землёй и Марсом потребуется дополнительно около 212 Ватт на квадратный метр. Учитывая теплоту парообразования воды, можно вычислить, что для поддержания такого теплового баланса на каждый квадратный метр поверхности должно выпадать около 2500 мм осадков в год.
Эта цифра велика, но не беспрецедентна: земные тропические леса получают от 2000 до 7000 мм осадков в год. Запасов воды на Марсе (по оценкам, её хватит на глобальный океан глубиной 350-500 метров) для поддержания такого цикла более чем достаточно.
Технологии для реализации: кипячение морей
Каким же образом можно практически нагреть марсианские моря? Один из возможных, хотя и футуристических, способов — использование подводных термоядерных взрывов. При глубоководном взрыве практически вся энергия переходит в тепло, а радиация остаётся локализованной.
Расчёты показывают, что для компенсации недостатка солнечного тепла Марсу потребуется энергия, эквивалентная примерно 6 мегатоннам в тротиловом эквиваленте в секунду. При современной теоретической эффективности термоядерных зарядов это соответствует примерно 30 миллионам тонн взрывчатки в год. Хотя цифры колоссальны, они сопоставимы с масштабами современной мировой промышленности.
Побочный продукт: получение кислорода
Интересно, что мощные термоядерные взрывы сами по себе приводят к частичному разложению воды на кислород и водород. Скорость накопления кислорода в атмосфере будет зависеть от условий взрыва (глубины, давления). По оптимистичным оценкам, для создания пригодной для дыхания атмосферы может потребоваться от 160 до 2500 лет непрерывного процесса.
Начальный этап: первый толчок
Прежде чем начать подогрев морей, нужно эти моря создать, растопив марсианские ледники. Энергозатраты на этот «первотолчок» эквивалентны 25 годам суммарной солнечной энергии, получаемой планетой. В пересчёте на термоядерные заряды это около 500 миллионов тонн взрывчатки — величина, сопоставимая с 17 годами работы системы поддержания тепла. Таким образом, начальный этап не выглядит неподъёмным.
Долгосрочная перспектива: вечный терраформ
Ключевой вывод заключается в том, что обогрев Марса должен быть постоянным. Остановка процесса приведёт к быстрому замерзанию океанов и коллапсу климата. Однако человечество уже имеет опыт поддержания хрупких экосистем, таких как нидерландские польдеры или китайские ирригационные системы. В долгосрочной перспективе взрывной нагрев можно заменить на стационарные подводные энергостанции (например, импульсные термоядерные реакторы), которые будут просто поддерживать температуру морей.
Экология нового мира
Климат терраформированного Марса будет уникальным. Тёплыми центрами станут моря, а влажность будет высокой по всей планете. Это создаст условия для аналогов земных дождевых лесов. Однако возникнут и специфические проблемы: слабое освещение из-за постоянной облачности, трудности с фиксацией азота из-за его низкого парциального давления, а также необходимость укрепления почв корнями растений против эрозии.
Заключение
Предложенный сценарий, основанный на создании глобальной системы парового отопления, выглядит внутренне согласованным и теоретически реализуемым с использованием технологий, принципы которых уже известны. Он превращает Марс в влажный, тёплый мир, требующий, однако, постоянного технологического контроля — вечный, но возможный проект.
Метки: #терраформирование , #терраформирование марса , #планеты , #планеты солнечной системы , #космос , #космическая экспансия , #освоение космоса , #s-теории , #марс , #наука и технологии
Источник: Терраформирование Марса: зарастёт ли четвёртая планета дождевыми лесами?.