Идея масштабной транспортировки ресурсов для терраформирования других планет, в частности Марса, часто обсуждается в научной и футуристической литературе, порой представляясь как относительно простая задача. Однако реальные расчеты показывают, что этот процесс сопряжен с фундаментальными и непреодолимыми сложностями. Давайте абстрагируемся от методов доставки и рассмотрим только базовые физические последствия переброски воды на Красную планету.
Марс обладает скромными запасами воды: если растопить весь его лед, получится глобальный океан глубиной всего около 400 метров (для сравнения, на Земле средняя глубина — более 3 километров). Атмосфера планеты крайне разрежена, а ключевых для жизни элементов, таких как азот, там мало. Хотя для создания примитивной биосферы этого может хватить, эффективность процессов вроде азотфиксации будет низкой, отчасти из-за недостатка солнечного света. В этой статье мы сосредоточимся именно на воде, оставив вопрос доставки азота для отдельного рассмотрения.
Необходимый объем: ледяная гора размером с карликовую планету
Предположим, мы хотим добавить к существующим марсианским запасам воды еще столько, чтобы создать глобальный океан глубиной в 1 километр. Это все равно будет в разы меньше земного, но уже значительный шаг.
Площадь поверхности Марса составляет примерно 150 миллионов квадратных километров. Для океана глубиной 1 км потребуется 150 миллионов кубических километров воды. Если представить этот объем в виде идеальной ледяной сферы, ее радиус составит около 335 километров, а диаметр — 670 километров. Это не комета, а объект размером с карликовую планету, подобную Церере. Для сравнения, ядро крупной кометы Галлея в сто раз меньше. Потребовалось бы около миллиона таких комет, что делает «кометную бомбардировку» нереалистично долгим проектом. Скорее, речь идет о доставке одного гигантского ледяного тела.
Энергия удара: «Хиросима» на каждые 10 квадратных метров
Допустим, нам удалось доставить этот ледяной шар на орбиту Марса. Следующая задача — мягко (или не очень) спустить его на поверхность. При падении выделится колоссальная гравитационная энергия. На каждый квадратный метр планеты обрушится столб воды массой в 1 миллион килограммов (что соответствует 1000 кубометрам).
Эта масса будет падать со скоростью, близкой к первой космической для Марса — около 3.6 км/с. Расчет кинетической энергии показывает, что на каждый квадратный метр поверхности придется удар, эквивалентный взрыву 1.4 килотонны тротила. Это сравнимо с энергией ядерной бомбы, сброшенной на Хиросиму, приходящейся на каждые 10 квадратных метров! Любая инфраструктура, построенная к тому времени на Марсе, будет полностью уничтожена, а на поверхности могут образоваться гигантские ударные кратеры, где и соберется большая часть воды, не распределившись равномерно.
Очевидно, что одномоментный сброс неприемлем, если человечество уже обосновалось на планете. Возникает вопрос: а можно ли растянуть этот процесс, превратив его в долгий «орбитальный дождь»?
«Большой Дождь» как система отопления: обогрев на тысячелетия
Если рассматривать падающую воду не только как ресурс, но и как источник энергии, открывается интересная перспектива. Кинетическая энергия «дождя» будет превращаться в тепло, обогревая планету. Давайте сравним эту энергию с солнечным теплом.
Среднее количество солнечной энергии, получаемое квадратным метром поверхности Марса, составляет около 150 Ватт. Для комфортного земного климата, подобного экваториальному, нужно около 750 Вт/м². Значит, необходимо добавить еще 600 Вт/м².
Расчеты показывают, что энергия, выделяемая при доставке воды для океана глубиной 1 км, эквивалентна подаче этих дополнительных 600 Вт/м² на протяжении примерно 360 лет! Если же целью является создание океана земного масштаба, «Большой Дождь» мог бы обеспечивать обогрев более тысячи лет. Это превращает его в грандиозную, но реалистичную систему «парового отопления» для всей планеты.
Сценарии разной интенсивности: от адского пекла до тропических ливней
Что будет, если ускорить или замедлить процесс?
Сверхкороткий дождь (1 год): Если вылить весь объем воды за год, выделившаяся энергия разогреет Марс до чудовищных 1090°C. Поверхность расплавится, планета будет светиться. Это тотальная катастрофа.
Ускоренный дождь (10 лет): Температура поднимется до 500°C, сделав Марс похожим на Венеру. Это также неприемлемо для любой жизни и построек.
Оптимальный медленный дождь: Растянутый на столетия процесс выглядит наиболее реалистично. При «экваториальном» сценарии обогрева (360 лет) интенсивность осадков составит около 2800 мм в год — уровень земных тропических лесов. При более умеренном «среднеземном» сценарии (обогрев на 2500 лет) — около 1000 мм в год, как в Нью-Йорке. Жить на планете во время такого дождя будет возможно, хотя прибрежные зоны будут постоянно затопляться.
Таким образом, идея «Большого Дождя» из космоса — это не просто фантазия. Это комплексный инженерный и климатический проект, который решает сразу две задачи: доставку воды и обогрев планеты. Однако он требует невероятных ресурсов, времени и полной эвакуации Марса перед началом. Марс, покрытый дождевыми лесами, в таких расчетах возникает с завидной регулярностью, рисуя захватывающую, но чрезвычайно сложную картину будущего.
Метки: #Марс , #планеты Солнечной системы , #планетология , #терраформирование , #освоение космоса , #большой дождь , #S-теории , #космос , #космическая экспансия , #терраформирование марса
Навигатор по каналу "Море Ясности"
Еще по теме здесь: Космос.
Источник: "Большой Дождь" на Марсе: можно терраформировать Марс, доставив туда воду извне?.