✖


Jump to content

Терраформирование Марса

Страница защищена ожидающими изменениями

Эта статья о технологическом процессе. Чтобы узнать о настольной игре, см. «Терраформирование Марса» (настольная игра) .

Серия из четырех иллюстраций планеты, каждая последующая с большим количеством жидкой воды, растительности, облаков и атмосферной дымки.
Художественная концепция процесса терраформирования Марса

Терраформирование Марса или терраформирование Марса — это гипотетическая процедура, которая будет состоять из планетарного инженерного проекта или параллельных проектов, направленных на превращение Марса из планеты, враждебной земной жизни, в планету, на которой можно будет устойчиво размещать людей и другие формы жизни, свободные от защиты или посредничества. . и поверхности планеты Этот процесс будет включать в себя изменение существующего климата , атмосферы посредством различных ресурсоемких инициатив, а также создание новой экологической системы или систем.

Оправданиями для выбора Марса среди других потенциальных целей терраформирования являются наличие воды и геологическая история, которая предполагает, что когда-то на Марсе была плотная атмосфера, похожая на земную. Опасности и трудности включают низкую гравитацию, токсичную почву, низкий уровень освещенности по сравнению с земным и отсутствие магнитного поля .

Существуют разногласия относительно того, смогут ли современные технологии сделать планету пригодной для жизни. Причины возражений против терраформирования включают этические соображения по поводу терраформирования и значительные затраты, которые повлечет за собой такое мероприятие. Причины терраформирования планеты включают в себя смягчение опасений по поводу использования и истощения ресурсов на Земле, а также аргументы в пользу того, что изменение и последующее или одновременное заселение других планет снижает вероятность вымирания человечества .

Мотивация и побочные эффекты

[ редактировать ]
См. Также: Этика терраформирования.
Иллюстрация растений, растущих на гипотетической марсианской базе [1]

Будущий рост населения, спрос на ресурсы и альтернативное решение аргумента Судного дня могут потребовать колонизации человеком тел , отличных от Земли , таких как Марс , Луна и другие объекты. Колонизация космоса облегчит сбор Солнечной системы . энергетических и материальных ресурсов [2]

Во многих аспектах Марс больше всего похож на Землю из всех других планет Солнечной системы. [ нужна ссылка ] Это мысль [3] Марс имел среду, более похожую на земную, что в начале своей геологической истории с более плотной атмосферой и обильным количеством воды, которая была потеряна в течение сотен миллионов лет из-за утечки атмосферы . Учитывая основы сходства и близости, Марс мог бы стать одной из наиболее вероятных целей терраформирования в Солнечной системе.

Побочные эффекты терраформирования включают потенциальное перемещение или уничтожение любой местной жизни , если такая жизнь существует. [4] [5] [6] [7]

Проблемы и ограничения

[ редактировать ]
Смотрите также: Колонизация Марса
На этой диаграмме показано изменение атмосферы , выходящей с Марса, если бы она была близка к средней температуре на Земле. Считается, что в прошлом Марс был теплым (из-за наличия жидкой воды на поверхности), и терраформирование снова сделает его теплым. При таких температурах кислород и азот улетучились бы в космос гораздо быстрее, чем сегодня.

Марсианская среда представляет собой несколько проблем терраформирования, которые необходимо преодолеть, и степень терраформирования может быть ограничена некоторыми ключевыми факторами окружающей среды. Процесс терраформирования направлен, среди прочего, на смягчение следующих различий между Марсом и Землей:

  • Пониженный уровень освещенности (около 60% Земли) [8]
  • Низкая поверхностная гравитация (38% земной).
  • Невыносимая атмосфера [9]
  • Низкое атмосферное давление (около 1% от земного; значительно ниже предела Армстронга )
  • Ионизирующее солнечное и космическое излучение на поверхности [10]
  • Средняя температура -63 ° C (210 К; -81 ° F) по сравнению со средней температурой Земли 14 ° C (287 K; 57 ° F)) [11]
  • Молекулярная нестабильность - связи между атомами разрушаются в критически важных молекулах, таких как органические соединения.
  • Глобальные пыльные бури
  • Нет естественного источника пищи [12]
  • Токсичная почва [13] [14]
  • Нет глобального магнитного поля, которое могло бы защитить от солнечного ветра

Борьба с последствиями космической погоды

[ редактировать ]
Смотрите также: Угроза здоровью от космических лучей.

Марс не имеет собственного глобального магнитного поля, но солнечный ветер напрямую взаимодействует с атмосферой Марса, что приводит к образованию магнитосферы из трубок магнитного поля . [15] Это создает проблемы для смягчения солнечной радиации и сохранения атмосферы.

Отсутствие магнитного поля, его относительно небольшая масса и фотохимия атмосферы — все это со временем способствовало испарению и потере жидкой воды на поверхности. [16] Вызванный солнечным ветром выброс атомов марсианской атмосферы был обнаружен зондами, вращающимися вокруг Марса, что указывает на то, что солнечный ветер со временем разрушил марсианскую атмосферу. Для сравнения, хотя Венера имеет плотную атмосферу, на ней есть лишь следы водяного пара (20 частей на миллион), поскольку ей не хватает большого магнитного поля, индуцированного диполем. [15] [17] [16] Земли Озоновый слой обеспечивает дополнительную защиту. Ультрафиолетовый свет блокируется до того, как он сможет диссоциировать воду на водород и кислород. [18]

Низкая гравитация и давление

[ редактировать ]

Поверхностная гравитация на Марсе составляет 38% от земной. Неизвестно, достаточно ли этого, чтобы предотвратить проблемы со здоровьем, связанные с невесомостью . [19]

Марса CO
2 атмосфера имеет около 1% давления Земли на уровне моря. Предполагается, что CO достаточно.
2 лед в реголите и южной полярной шапке образует атмосферу от 30 до 60 кПа (от 4,4 до 8,7 фунтов на квадратный дюйм), если он высвобождается в результате планетарного потепления. [20] Новое появление жидкой воды на поверхности Марса усилит эффект потепления и плотности атмосферы. [20] но более низкая гравитация Марса требует, чтобы масса воздуха в столбе Земли в 2,6 раза превышала массу воздуха на Земле, чтобы получить оптимальное давление 100 кПа (15 фунтов на квадратный дюйм) на поверхности. [21] Дополнительные летучие вещества для увеличения плотности атмосферы должны поступать из внешнего источника, например, путем перенаправления нескольких массивных астероидов (всего 40-400 миллиардов тонн), содержащих аммиак ( NH
3 ) как источник азота . [20]

Дыхание на Марсе

[ редактировать ]

Текущие условия в марсианской атмосфере при атмосферном давлении менее 1 кПа (0,15 фунтов на квадратный дюйм) значительно ниже предела Армстронга в 6 кПа (0,87 фунтов на квадратный дюйм), когда очень низкое давление вызывает попадание в организм жидкостей, таких как слюна, слезы и жидкости. смачивание альвеол в легких до выкипания. Без скафандра никакое количество подаваемого для дыхания кислорода не сможет поддерживать кислородное дыхание более чем на несколько минут. [22] [23] В НАСА техническом отчете «Чрезвычайные ситуации при быстрой (взрывной) декомпрессии у субъектов, находящихся в скафандрах» , после воздействия давления ниже предела Армстронга выживший сообщил, что его «последним сознательным воспоминанием было о том, как вода на его языке начала кипеть». [23] В таких условиях люди умирают в течение нескольких минут, если скафандр не обеспечивает жизнеобеспечение.

Если бы атмосферное давление Марса могло подняться выше 19 кПа (2,8 фунтов на квадратный дюйм), то скафандр не потребовался бы. Посетителям нужно будет носить только маску, которая подает 100% кислород под положительным давлением. Дальнейшее увеличение атмосферного давления до 24 кПа (3,5 фунтов на квадратный дюйм) позволило бы использовать простую маску, подающую чистый кислород. [24] [ нужны разъяснения ] Это может быть похоже на ситуацию с альпинистами, которые рискуют попасть в давление ниже 37 кПа (5,4 фунта на квадратный дюйм), также называемое зоной смерти , где недостаточное количество баллонного кислорода часто приводит к гипоксии со смертельным исходом. [25] Однако, если бы повышение атмосферного давления было достигнуто за счет увеличения CO 2 (или другого токсичного газа), маска должна была бы гарантировать, что внешняя атмосфера не попадет в дыхательный аппарат. Концентрация CO 2 всего в 1% вызывает у человека сонливость. Концентрации от 7% до 10% могут вызвать удушье даже при наличии достаточного количества кислорода. (См. Токсичность углекислого газа .)

В 2021 году марсоход NASA Perseverance смог производить кислород на Марсе. Однако процесс сложен и требует значительного времени для производства небольшого количества кислорода. [26]

Преимущества

[ редактировать ]
См. Также: Атмосфера Марса.
Гипотетический терраформированный Марс

По мнению ученых, Марс находится на внешней границе обитаемой зоны — области Солнечной системы, где жидкая вода на поверхности может поддерживаться, если концентрированные парниковые газы могут повысить атмосферное давление. [20] Отсутствие как магнитного поля , так и геологической активности на Марсе может быть результатом его относительно небольшого размера, который позволил недрам охлаждаться быстрее, чем у Земли, хотя детали такого процесса до сих пор не совсем понятны. [27] [28]

Имеются убедительные доказательства того, что на более ранней стадии развития Марс когда-то имел атмосферу такую ​​же плотную, как земная, и что ее давление поддерживало обилие жидкой воды на поверхности . [29] Хотя вода, похоже, когда-то присутствовала на поверхности Марса, в настоящее время подземный лед существует от средних широт до полюсов. [30] [31] Почва . и атмосфера Марса содержат множество основных элементов, имеющих решающее значение для жизни, включая серу, азот, водород, кислород, фосфор и углерод [32]

Любое изменение климата, вызванное в ближайшем будущем, скорее всего, будет вызвано парниковым потеплением, вызванным увеличением содержания углекислого газа в атмосфере ( CO
2 ) и, как следствие, увеличение количества водяного пара в атмосфере. Эти два газа являются единственными вероятными источниками парникового потепления, которые в больших количествах доступны в среде Марса. [33] Большие количества водяного льда существуют под поверхностью Марса, а также на поверхности у полюсов, где он смешивается с сухим льдом , замороженным CO 2 . На южном полюсе Марса находится значительное количество воды, которая в случае таяния соответствовала бы планетарному океану глубиной 5–11 метров. [34] [35] Замороженный углекислый газ (CO 2 ) на полюсах сублимируется в атмосферу в течение марсианского лета, и после него остаются небольшие количества остатков воды, которые быстрые ветры сносят с полюсов со скоростью, приближающейся к 400 км/ч (250 миль в час). [ нужна ссылка ] [ оригинальное исследование? ] большое количество пыли и водяного льда Это сезонное явление переносит в атмосферу , образуя ледяные облака земного типа. [36]

Большая часть кислорода в марсианской атмосфере присутствует в виде углекислого газа (CO 2 ), основного компонента атмосферы. Молекулярный кислород (O 2 ) существует лишь в следовых количествах. Большое количество кислорода также можно найти в оксидах металлов на поверхности Марса и в почве в виде пернитратов . [37] Анализ проб почвы, взятых посадочным модулем «Феникс», показал наличие перхлората , который использовался для выделения кислорода в химических генераторах кислорода . [38] Электролиз можно было бы использовать для разделения воды на Марсе на кислород и водород, если бы было доступно достаточное количество жидкой воды и электричества. Однако, если его выпустить в атмосферу, он улетит в космос.

Предлагаемые методы и стратегии

[ редактировать ]
Смотрите также: Эволюция кислорода
Сравнение сухой атмосферы
Атмосферный
свойство 		Марс Земля
Давление 0,61 кПа (0,088 фунтов на квадратный дюйм) 101,3 кПа (14,69 фунтов на квадратный дюйм)
Углекислый газ (CO 2 ) 96.0% 0.04%
Аргон (Ar) 2.1% 0.93%
Азот (N 2 ) 1.9% 78.08%
Кислород (О 2 ) 0.145% 20.94%

Терраформирование Марса повлечет за собой три основных взаимосвязанных изменения: создание магнитосферы, создание атмосферы и повышение температуры. Атмосфера Марса относительно тонкая и имеет очень низкое приземное давление. Поскольку его атмосфера состоит в основном из CO 2 , известного парникового газа , когда Марс начинает нагреваться, CO 2 может помочь сохранить тепловую энергию у поверхности. Более того, по мере нагревания парниковый в атмосферу из замерзших запасов на полюсах должно поступать больше CO2, усиливая эффект . Это означает, что два процесса создания атмосферы и ее нагревания будут дополнять друг друга, способствуя терраформированию. Однако было бы трудно сохранить целостность атмосферы из-за отсутствия защитного глобального магнитного поля от эрозии солнечным ветром . [39] [40] [41] [42]

Импорт аммиака

[ редактировать ]

Одним из методов увеличения марсианской атмосферы является введение аммиака (NH 3 ). Большие количества аммиака, вероятно, существуют в замороженной форме на малых планетах, вращающихся вокруг внешней Солнечной системы . Возможно, удастся перенаправить орбиты этих или более мелких объектов, богатых аммиаком, так, чтобы они столкнулись с Марсом, тем самым перенеся аммиак в марсианскую атмосферу. [43] [20] Однако аммиак нестабилен в марсианской атмосфере. Через несколько часов он распадается на (двуатомный) азот и водород. [44] Таким образом, хотя аммиак и является мощным парниковым газом , он вряд ли вызовет значительное планетарное потепление. Предположительно, газообразный азот в конечном итоге будет истощен в результате тех же процессов, которые лишили Марс большей части его первоначальной атмосферы, но считается, что эти процессы потребовали сотен миллионов лет. Поскольку он намного легче, водород будет удаляться гораздо быстрее. Плотность углекислого газа в 2,5 раза превышает плотность аммиака, а газообразный азот, который Марс едва удерживает, более чем в 1,5 раза превышает плотность, поэтому любой импортированный аммиак, который не разложился, также будет быстро потерян в космосе.

Импорт углеводородов

[ редактировать ]

Другой способ создать марсианскую атмосферу — импортировать метан (CH 4 ) или другие углеводороды . [45] [46] которые распространены в атмосфере Титана и на его поверхности ; метан может быть выброшен в атмосферу, где он усугубит парниковый эффект. [47] Однако, как и аммиак (NH 3 ), метан (CH 4 ) является относительно легким газом. На самом деле он даже менее плотный, чем аммиак, и поэтому, если бы его ввели в космос, он также был бы потерян в космосе, причем с большей скоростью, чем аммиак. Даже если будет найден способ предотвратить его утечку в космос, метан сможет существовать в марсианской атмосфере лишь ограниченный период времени, прежде чем он будет уничтожен. По оценкам, срок его жизни колеблется в пределах 0,6–4 лет. [48] [49]

Использование соединений фтора

[ редактировать ]

Особенно мощные парниковые газы, такие как гексафторид серы , хлорфторуглероды (ХФУ) или перфторуглероды (ПФУ), были предложены как в качестве средства первоначального потепления Марса, так и поддержания долгосрочной стабильности климата. [20] [21] [50] [33] Эти газы предлагаются к внедрению, поскольку они создают парниковый эффект в тысячи раз сильнее, чем CO 2 . Соединения на основе фтора, такие как гексафторид серы и перфторуглероды, предпочтительнее соединений на основе хлора, поскольку последний разрушает озон . Было подсчитано, что для сублимации южнополярных ледников CO 2 потребуется ввести в атмосферу Марса примерно 0,3 микробара ХФУ . [50] Это эквивалентно массе примерно 39 миллионов тонн, то есть примерно в три раза больше количества ХФУ, произведенного на Земле с 1972 по 1992 год (когда производство ХФУ было запрещено международным договором). [50] Поддержание температуры потребует постоянного производства таких соединений, поскольку они разрушаются в результате фотолиза. Было подсчитано, что ежегодное введение 170 килотонн оптимальных парниковых соединений (CF 3 CF 2 CF 3 , CF 3 SCF 2 CF 3 , SF 6 , SF 5 CF 3 , SF 4 (CF 3 ) 2 ) будет достаточным для поддержания Парниковый эффект 70-К при терраформированной атмосфере с земным давлением и составом. [21]

Типичные предложения предполагают производство газов на Марсе с использованием местных материалов, ядерной энергетики и значительных промышленных усилий. Перспективность добычи фторсодержащих минералов для получения сырья, необходимого для производства ХФУ и ПФУ, подтверждается минералогическими исследованиями Марса, согласно которым элементное присутствие фтора в валовом составе Марса оценивается в 32 ppm по массе (по сравнению с 19,4 ppm для Земли). [21]

Альтернативно, ХФУ могут быть внедрены путем отправки ракет с полезной нагрузкой в ​​виде сжатых ХФУ на курс столкновения с Марсом. [37] Когда ракеты падали на поверхность, они выбрасывали свою полезную нагрузку в атмосферу. Постоянный обстрел этими «ракетами с ХФУ» должен будет поддерживаться в течение чуть более десяти лет, пока Марс не изменится химически и не станет теплее.

Использование орбитальных зеркал

[ редактировать ]

Зеркала, сделанные из тонкой алюминизированной ПЭТ-пленки, можно было бы разместить на орбите Марса, чтобы увеличить общую получаемую им инсоляцию . [20] Это направит солнечный свет на поверхность и может напрямую повысить температуру поверхности Марса. Зеркало радиусом 125 км можно было бы позиционировать как статит , используя его эффективность в качестве солнечного паруса для перемещения по орбите в стационарном положении относительно Марса, вблизи полюсов, для сублимации CO.
2 ледникового покрова и способствуют потеплению парникового эффекта. Однако при этом были обнаружены определенные проблемы. Основной проблемой является сложность запуска больших зеркал с Земли. [20]

Уменьшение альбедо

[ редактировать ]

Уменьшение альбедо марсианской поверхности также позволит более эффективно использовать поступающий солнечный свет с точки зрения поглощения тепла. [51] Это можно сделать, распространив темную пыль со спутников Марса, Фобоса и Деймоса , которые являются одними из самых черных тел в Солнечной системе; или путем внедрения темных экстремофильных микробных форм жизни, таких как лишайники , водоросли и бактерии. [ нужна ссылка ] Тогда земля будет поглощать больше солнечного света, нагревая атмосферу. Тем не менее, Марс уже является второй самой темной планетой в Солнечной системе, поглощая более 70% поступающего солнечного света, поэтому возможности для его дальнейшего затемнения невелики.

Если бы появились водоросли или другая зеленая жизнь, это также обеспечило бы небольшое количество кислорода в атмосферу, хотя и недостаточное, чтобы люди могли дышать. Процесс преобразования для производства кислорода во многом зависит от воды, без которой CO 2 в основном преобразуется в углеводы. [52] Кроме того, поскольку на Марсе атмосферный кислород теряется в космос (если только не будет создана искусственная магнитосфера; см. «Защита атмосферы» ниже), такую ​​жизнь необходимо будет культивировать внутри закрытой системы.

26 апреля 2012 года ученые сообщили, что лишайник выжил и показал замечательные результаты по адаптационной способности фотосинтетической активности в течение 34 дней моделирования в марсианских условиях в Лаборатории моделирования Марса (MSL), поддерживаемой Немецким аэрокосмическим центром (DLR). [53] [54]

Еще одна проблема, связанная с уменьшением альбедо, — это обычные марсианские пылевые бури . Они покрывают всю планету на несколько недель и не только увеличивают альбедо, но и блокируют попадание солнечного света на поверхность. Было замечено, что это вызывает падение температуры на поверхности, от которого планете требуются месяцы, чтобы восстановиться. [55] Как только пыль осядет, она покроет все, на что упадет, эффективно стирая материал, уменьшающий альбедо, с поля зрения Солнца .

Финансируемые исследования: экопоэз

[ редактировать ]
Испытательный стенд Марсианского экопоэзиса демонстрирует свой прозрачный купол, обеспечивающий солнечное тепло и фотосинтез, а также систему штопора для сбора и герметизации марсианской почвы вместе с земными организмами, производящими кислород. Общая длина составляет около 7 сантиметров (2,8 дюйма).

С 2014 года программа Института перспективных концепций НАСА (NIAC) и компания Techshot Inc совместно работают над разработкой герметичных биокуполов, в которых будут использоваться колонии производящих кислород цианобактерий и водорослей для производства молекулярного кислорода (O 2 ) на марсианской почве. [56] [57] [58] Но сначала им нужно проверить, работает ли это в небольших масштабах на Марсе. [59] Это предложение называется «Испытательный стенд Марсианского экопоэзиса». [60] Юджин Боланд — главный научный сотрудник компании Techshot, расположенной в Гринвилле, штат Индиана. [56] Они намерены отправить небольшие контейнеры с экстремофильными фотосинтезирующими водорослями и цианобактериями на борт будущей миссии марсохода . Ровер будет ввинчивать канистры диаметром 7 см (2,8 дюйма) в выбранные места, где могут наблюдаться переходные процессы с жидкой водой, втягивая немного марсианской почвы , а затем высвобождая производящие кислород микроорганизмы для роста в герметичной почве. [56] [61] Аппаратура будет использовать марсианский подземный лед, поскольку его фаза превращается в жидкую воду. [59] Затем система будет искать кислород, выделяемый как побочный продукт метаболизма , и сообщать результаты на спутник-ретранслятор на орбите Марса. [58] [61]

Если этот эксперимент сработает на Марсе, они предложат построить несколько крупных и герметичных структур, называемых биокуполами , для производства и сбора кислорода для будущей миссии человека к системам жизнеобеспечения Марса. [61] [62] Возможность производить там кислород обеспечит НАСА значительную экономию средств и позволит проводить более длительные посещения Марса людьми, чем это было бы возможно, если бы астронавтам пришлось перевозить свои собственные тяжелые кислородные баллоны. [62] Этот биологический процесс, называемый экопоэзисом , будет изолирован, изолирован и не задуман как тип глобальной планетарной инженерии для терраформирования атмосферы Марса. [58] [62] но НАСА заявляет, что «это будет первый крупный скачок от лабораторных исследований к осуществлению экспериментальных (в отличие от аналитических) планетарных исследований на месте , представляющих наибольший интерес для планетарной биологии, экопоэза и терраформирования». [58]

Исследования Университета Арканзаса, представленные в июне 2015 года, показали, что некоторые метаногены могут выжить при низком давлении Марса . [63] Ребекка Микол обнаружила, что в ее лаборатории четыре вида метаногенов выжили в условиях низкого давления, которые были похожи на подземный водоносный горизонт с жидкостью на Марсе. Она протестировала четыре вида: Methanothermobacter wolfeii , Methanosarcina barkeri , Methanobacterium formicicum и Methanococcus maripaludis . [63] Метаногены не требуют кислорода или органических питательных веществ, не фотосинтезируют, используют водород в качестве источника энергии и углекислый газ (CO 2 ) в качестве источника углерода, поэтому они могут существовать в подземной среде Марса. [63]

Защита атмосферы

[ редактировать ]
Выход из атмосферы Марса ( углерод , кислород и водород ) от MAVEN в УФ. [64]

Одним из ключевых аспектов терраформирования Марса является защита атмосферы (как настоящей, так и будущей) от потери в космосе. Некоторые ученые предполагают, что создание искусственной магнитосферы по всей планете могло бы помочь в решении этой проблемы. По мнению двух японских ученых из NIFS, это возможно сделать с помощью современных технологий, построив систему охлаждаемых широтных сверхпроводящих колец, каждое из которых несет достаточное количество постоянного тока . [65]

В том же отчете утверждается, что экономический эффект от системы можно свести к минимуму, если использовать ее также в качестве планетарной системы передачи и хранения энергии (SMES).

Магнитный щит на L 1 орбите

[ редактировать ]
Магнитный щит на орбите L1 вокруг Марса

Во время семинара «Планетарная наука «Видение 2050»» [16] В конце февраля 2017 года учёный НАСА Джим Грин предложил концепцию размещения магнитного дипольного поля между планетой и Солнцем для защиты её от солнечных частиц высокой энергии. Он будет расположен на лагранжевой орбите Марса L 1 на высоте около 320 R ♂ , создавая частичную и далекую искусственную магнитосферу. Поле должно быть «сопоставимо с Землей» и выдерживать силу 50 мкТл , измеренную на 1 радиусе Земли. В аннотации статьи говорится, что этого можно достичь с помощью магнита силой 1–2 тесла (10 000–20 000 гаусс ). [66] Если щит будет построен, он может позволить планете частично восстановить свою атмосферу. [67] [68] [16]

Плазменный тор на орбите Фобоса

[ редактировать ]

Плазменного тора вдоль орбиты Фобоса за счет ионизации и ускорения частиц с Луны может быть достаточно, чтобы создать магнитное поле, достаточно сильное, чтобы защитить терраформированный Марс. [69] [70]

Термодинамика терраформирования

[ редактировать ]

Общая энергия, необходимая для сублимации CO 2 из южнополярной ледяной шапки, была смоделирована Зубриным и Маккеем в 1993 году. [20] около 120 МВт-лет При использовании орбитальных зеркал потребуется электроэнергии для создания зеркал, достаточно больших, чтобы испарить ледяные шапки. Это считается наиболее эффективным методом, хотя и наименее практичным. Если использовать мощные галоидоуглеродные парниковые газы, для достижения такого нагрева потребуется порядка 1000 МВт-лет электроэнергии. Однако если бы весь этот CO 2 был выброшен в атмосферу,это только удвоится [33] текущее атмосферное давление от 6 мбар до 12 мбар, что составляет около 1,2% среднего давления на уровне моря на Земле. Степень потепления, которую можно было бы произвести сегодня, выбросив в атмосферу даже 100 мбар CO2, невелика , примерно порядка 10 К. [33] Кроме того, попав в атмосферу, он, вероятно, будет быстро удален либо путем диффузии в недра и адсорбции , либо путем повторной конденсации на полярных шапках. [33]

Температура поверхности или атмосферы, необходимая для существования жидкой воды, не определена, и жидкая водапредположительно может существовать, когда температура атмосферы опускается до 245 К (-28 ° C; -19 ° F). Однако потепление на 10 К гораздо меньше, чем считалось необходимым для получения жидкой воды. [33]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Китер, Билл (6 февраля 2018 г.). «Сводный ежедневный отчет МКС – 06.02.2018» . НАСА . Архивировано из оригинала 19 января 2022 года . Проверено 26 мая 2019 г.
  2. ^ Сэвидж, Маршалл Томас (1992). Проект «Миллениал»: колонизация Галактики за восемь простых шагов . Литтл, Браун и компания . ISBN  978-0-316-77163-4 . Архивировано из оригинала 2 июля 2019 года . Проверено 19 апреля 2018 г.
  3. ^ Уолл, Майк (8 апреля 2013 г.). «Большая часть атмосферы Марса потеряна в космосе» . Space.com . Архивировано из оригинала 30 января 2016 года . Проверено 9 апреля 2013 г.
  4. ^ «Судьба Bungie и наука терраформирования – Критическая информация – Беглец» . Эскапист . 11 сентября 2014. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 года . Проверено 2 июня 2015 г.
  5. ^ Фогг, Мартин Дж. (октябрь 1999 г.). Этические аспекты космических поселений (PDF) . 50-й Международный астронавтический конгресс. Амстердам, Нидерланды: Международная астронавтическая федерация . ИАА-99-ИАА.7.1.07. Архивировано (PDF) из оригинала 23 сентября 2017 г.
  6. ^ «Этика терраформирования Марса: обзор» (PDF) . Команда iGEM Валенсия. 2010. Архивировано из оригинала (PDF) 5 декабря 2019 года . Проверено 26 мая 2019 г.
  7. ^ Маккей, Кристофер (2002). «Имеют ли местные марсианские бактерии преимущество перед исследованиями человека?». Зубрин, Роберт (ред.). На Марс: колонизация нового мира . Серия книг «Апогей: Космос». стр. 177–182. ISBN  1-896522-90-4 .
  8. ^ «Солнечный свет на Марсе: достаточно ли света на Марсе, чтобы выращивать помидоры?» . сначала семенная основа . Архивировано из оригинала 26 ноября 2018 года . Проверено 26 ноября 2018 г.
  9. ^ Франц, Хизер Б.; Тренер Мелисса Г.; Малеспин, Чарльз А.; Махаффи, Пол Р.; Атрея, Сушил К.; Беккер, Ричард Х.; Бенна, Мехди; Конрад, Памела Г.; Эйгенброде, Дженнифер Л. (1 апреля 2017 г.). «Первоначальные эксперименты с калибровочным газом SAM на Марсе: результаты и последствия квадрупольного масс-спектрометра». Планетарная и космическая наука . 138 : 44–54. Бибкод : 2017P&SS..138...44F . дои : 10.1016/j.pss.2017.01.014 . ISSN   0032-0633 .
  10. ^ Гиффорд, Шейна Э. (18 февраля 2014 г.). «Рассчитанные риски: как радиация управляет пилотируемым исследованием Марса» . Space.com . Архивировано из оригинала 10 декабря 2019 года . Проверено 26 ноября 2018 г.
  11. ^ «Фокусные разделы :: Планета Марс» . MarsNews.com. Архивировано из оригинала 7 апреля 2015 года . Проверено 8 сентября 2007 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  12. ^ Скоулз, Сара (27 ноября 2023 г.). «Марсу нужны насекомые. Если люди когда-нибудь будут жить на Красной планете, им придется привезти с собой насекомых» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 28 ноября 2023 года . Проверено 28 ноября 2023 г.
  13. ^ Сэмпл, Ян (6 июля 2017 г.). «Марс покрыт токсичными химикатами, которые могут уничтожить живые организмы, как показывают испытания» . Хранитель . Архивировано из оригинала 18 февраля 2021 года . Проверено 26 ноября 2018 г.
  14. ^ Дэвид, Леонард (13 июня 2013 г.). «Токсичный Марс: астронавтам придется иметь дело с перхлоратом на Красной планете» . Space.com . Архивировано из оригинала 20 ноября 2020 года . Проверено 26 ноября 2018 г.
  15. ^ Jump up to: а б Вайсберг, OL; Ермаков В.Н.; Шувалов, С.Д.; Зеленый, Л.М.; Халекас, Дж.; ДиБраччо, Джорджия; Макфадден, Дж.; Дубинин Е.М. (23 марта 2018). «Структура марсианской магнитосферы в дневной области Терминатора, наблюдаемая на космическом корабле MAVEN» . Журнал геофизических исследований : Космическая физика . 123 (4). Американский геофизический союз (опубликовано в апреле 2018 г.): 2679–2695. arXiv : 1801.08878 . дои : 10.1002/2018JA025202 . eISSN   2169-9402 . ISSN   2169-9380 . Архивировано из оригинала 7 сентября 2021 года.
  16. ^ Jump up to: а б с д Грин, Дж.Л.; Холлингсворт, Дж. Будущая среда Марса для науки и исследований (PDF) . Семинар Planetary Science Vision 2050, 2017. Архивировано (PDF) из оригинала 1 октября 2021 года . Проверено 4 августа 2020 г.
  17. ^ Сведхем, Хакан; Титов Дмитрий Владимирович; Тейлор, Фредрик В.; Витасс, Оливер (29 ноября 2007 г.). «Венера как планета, более похожая на Землю». Природа . 450 (7170): 629–632. Бибкод : 2007Natur.450..629S . дои : 10.1038/nature06432 . ПМИД   18046393 . S2CID   1242297 .
  18. ^ Гарнер, Роб (30 сентября 2015 г.). «Как защитить космонавтов от космической радиации на Марсе» . НАСА . Архивировано из оригинала 6 марта 2016 года . Проверено 3 марта 2016 г.
  19. ^ Gravity Hurts (so Good). Архивировано 28 мая 2017 г., в Wayback Machine - НАСА, 2001 г.
  20. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Роберт М. Зубрин (Пионер астронавтики), Кристофер П. Маккей. Исследовательский центр НАСА Эймса (ок. 1993 г.). «Технологические требования терраформирования Марса» . Архивировано из оригинала 1 февраля 2016 года . Проверено 10 августа 2006 г.
  21. ^ Jump up to: а б с д Герстелл, МФ; Франциско, Дж. С.; Юнг, Ю.Л.; Бокс, К.; Аалтони, ET (2001). «Сохранение тепла на Марсе с помощью новых суперпарниковых газов» . Труды Национальной академии наук . 98 (5): 2154–2157. Бибкод : 2001PNAS...98.2154G . дои : 10.1073/pnas.051511598 . ПМК   30108 . ПМИД   11226208 .
  22. ^ Джеффри А. Лэндис. «Воздействие вакуума на человека» . Джеффри А. Лэндис. Архивировано из оригинала 21 июля 2009 года . Проверено 21 марта 2016 г.
  23. ^ Jump up to: а б «Человеческое тело в вакууме» . Архивировано из оригинала 14 октября 2014 года.
  24. ^ «НАСА - Авиационная наука - История скафандра ER-2» . Архивировано из оригинала 25 марта 2016 года . Проверено 22 марта 2016 г.
  25. ^ Грокотт, Майкл П.В.; Мартин, Дэниел С.; Леветт, Денни З.Х.; МакМорроу, Роджер; Виндзор, Джереми; Монтгомери, Хью Э. (2009). «Газы артериальной крови и содержание кислорода у альпинистов на Эвересте» . N Engl J Med . 360 (2): 140–9. doi : 10.1056/NEJMoa0801581 . ПМИД   19129527 . Архивировано из оригинала 1 октября 2021 года . Проверено 22 сентября 2021 г.
  26. ^ «Марсоход НАСА Perseverance впервые в истории начал производить кислород на Марсе, а следующим может стать вода, говорят ученые» . 22 апреля 2021 г.
  27. ^ Валентин, Тереза; Амде, Лишань (9 ноября 2006 г.). «Магнитные поля и Марс» . Марсианский глобальный исследователь @ НАСА. Архивировано из оригинала 14 сентября 2012 года . Проверено 17 июля 2009 г.
  28. ^ «Множественные удары астероидов могли уничтожить магнитное поле Марса – WIRED» . ПРОВОДНОЙ . 20 января 2011. Архивировано из оригинала 26 июня 2015 года . Проверено 2 июня 2015 г.
  29. ^ Доктор Тони Филлипс (21 ноября 2008 г.). «Солнечный ветер разрывает марсианскую атмосферу» . НАСА. Архивировано из оригинала 17 февраля 2009 года . Проверено 1 апреля 2015 г.
  30. ↑ Крутые склоны Марса раскрывают структуру погребенного льда. Архивировано 17 июня 2019 года в Wayback Machine . Пресс-релиз НАСА. 11 января 2018 г.
  31. ^ Ледяные скалы, замеченные на Марсе. Архивировано 28 января 2018 года в Wayback Machine . Новости науки . Пол Воосен. 11 января 2018 г.
  32. ^ Дуэйн Браун (12 марта 2013 г.). «Ровер НАСА обнаружил на Марсе условия, когда-то подходящие для древней жизни » Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 5 января 2019 года . Проверено 2 сентября 2014 г.
  33. ^ Jump up to: а б с д и ж Можно ли терраформировать Марс? Архивировано 6 сентября 2017 года в Wayback Machine (PDF) Б. М. Якоски и К. С. Эдвардса. Лунная и планетарная наука XLVIII, 2017 г.
  34. ^ RC (март 2007 г.). «Радар исследует замерзшую воду на марсианском полюсе» . Новости науки . 171 (13): 206. doi : 10.1002/scin.2007.5591711315 . JSTOR   20055502 . Архивировано из оригинала 1 ноября 2012 года . Проверено 9 сентября 2012 г. (требуется подписка)
  35. ^ «Вода на Марсе: исследование и доказательства» . Space.com . 7 октября 2015 года. Архивировано из оригинала 12 мая 2016 года . Проверено 8 мая 2016 г.
  36. ^ «Водные облака на Марсе» . Архивировано из оригинала 2 июня 2016 года . Проверено 1 августа 2014 г.
  37. ^ Jump up to: а б Лавлок, Джеймс; Аллаби, Джеймс (1984). Озеленение Марса . Пресса Святого Мартина. ISBN  9780312350246 .
  38. ^ Хехт; и др. (2009). «Обнаружение перхлората и растворимый химический состав марсианской почвы на посадочной площадке Феникс» . Наука . 325 (5936). Научный журнал: 64–7. Бибкод : 2009Sci...325...64H . дои : 10.1126/science.1172466 . ПМИД   19574385 . S2CID   24299495 . Архивировано из оригинала 18 июля 2014 года . Проверено 13 января 2014 г.
  39. ^ Чанг, Кеннет (5 ноября 2015 г.). «Солнечные бури уносят воздух с Марса, говорит НАСА» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 25 августа 2019 года . Проверено 5 ноября 2015 г.
  40. ^ Персонал (5 ноября 2015 г.). «ВИДЕО (51:58) – MAVEN – Измерение потерь атмосферы Марса» . НАСА . Архивировано из оригинала 25 августа 2017 года . Проверено 5 ноября 2015 г.
  41. ^ Нортон, Карен (5 ноября 2015 г.). «Миссия НАСА выявила скорость солнечного ветра, разрушающего марсианскую атмосферу» . НАСА . Архивировано из оригинала 12 января 2019 года . Проверено 5 ноября 2015 г.
  42. ^ Уолл, Майк (5 ноября 2015 г.). «Марс потерял атмосферу в космосе, когда жизнь закрепилась на Земле» . Space.com . Архивировано из оригинала 18 июля 2018 года . Проверено 6 ноября 2015 г.
  43. ^ Дэндридж М. Коул ; Дональд Уильям Кокс (1964). Острова в космосе: вызов планетоидов . Книги Чилтона. стр. 126–127.
  44. ^ Уайтхаус, Дэвид (15 июля 2004 г.). «Доктор Дэвид Уайтхаус – Аммиак на Марсе может означать жизнь» . Новости Би-би-си . Архивировано из оригинала 31 октября 2012 года . Проверено 14 августа 2012 г.
  45. ^ Мэт Конвей (27 февраля 2007 г.). «Теперь мы здесь: Терраформирование Марса» . О сайте myplanet.com. Архивировано из оригинала 23 июля 2011 года . Проверено 20 августа 2011 г.
  46. ^ «Терраформирование – можем ли мы создать обитаемую планету?» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 20 апреля 2018 г. Проверено 16 января 2010 г.
  47. ^ «Обзор парниковых газов» . epa.gov . Агентство по охране окружающей среды США (EPA). 23 декабря 2015. Архивировано из оригинала 12 августа 2016 года . Проверено 24 октября 2016 г.
  48. ^ Мама, Майкл Дж.; и др. (20 февраля 2009 г.). «Сильный выброс метана на Марсе северным летом 2003 г.» (PDF) . Наука . 323 (5917): 1041–1045. Бибкод : 2009Sci...323.1041M . дои : 10.1126/science.1165243 . ПМИД   19150811 . S2CID   25083438 . Проверено 26 ноября 2018 г.
  49. ^ Франк, Лефевр; Забудьте, Франсуа (6 августа 2009 г.). «Наблюдаемые изменения содержания метана на Марсе, необъяснимые известными химией и физикой атмосферы». Природа . 460 (7256): 720–723. Бибкод : 2009Natur.460..720L . дои : 10.1038/nature08228 . ПМИД   19661912 . S2CID   4355576 .
  50. ^ Jump up to: а б с Телес, АММ (2015). Джин, Шуангген; Хагигипур, Надер; Ип, Вин-Хуэн (ред.). «Марсианская астробиология: современное состояние и прогресс». Планетарные исследования и наука: последние результаты и достижения : 147–245. дои : 10.1007/978-3-662-45052-9 . ISBN  978-3-662-45051-2 . S2CID   125651936 .
  51. ^ Питер Аренс. «Терраформация миров» (PDF) . Нексиал Квест. Архивировано из оригинала (PDF) 9 июня 2019 года . Проверено 18 октября 2007 г.
  52. ^ «Растения не преобразуют CO2 в O2 «Как работают растения» . Как работают растения . 16 февраля 2009 г. Архивировано из оригинала 22 августа 2015 г. Проверено 2 июня 2015 г.
  53. ^ Болдуин, Эмили (26 апреля 2012 г.). «Лишайник выживает в суровых условиях Марса» . Скаймания. Архивировано из оригинала 28 мая 2012 года . Проверено 27 апреля 2012 г.
  54. ^ де Вера, Ж.-П.; Колер, Ульрих (26 апреля 2012 г.). «Адаптационный потенциал экстремофилов к условиям поверхности Марса и его значение для обитаемости Марса» (PDF) . Европейский союз геонаук . Архивировано из оригинала (PDF) 4 мая 2012 года . Проверено 27 апреля 2012 г.
  55. ^ Фентон, Лори К.; Гейсслер, Пол Э.; Хаберле, Роберт М. (2007). «Глобальное потепление и воздействие на климат недавними изменениями альбедо на Марсе» (PDF) . Природа . 446 (7136): 646–649. Бибкод : 2007Natur.446..646F . дои : 10.1038/nature05718 . ПМИД   17410170 . S2CID   4411643 . Архивировано из оригинала (PDF) 8 июля 2007 г.
  56. ^ Jump up to: а б с Венц, Рэйчел К. (16 мая 2015 г.). «НАСА надеется использовать водоросли и бактерии для производства кислорода на Марсе» . Наука Таймс . Архивировано из оригинала 19 мая 2015 года . Проверено 17 мая 2015 г.
  57. ^ Уолл, Майк (6 июня 2014 г.). «НАСА финансирует 12 футуристических концепций космических технологий» . Space.com . Архивировано из оригинала 19 мая 2015 года . Проверено 17 мая 2015 г.
  58. ^ Jump up to: а б с д «Выборы этапа 1 NIAC 2014» . Инновационные перспективные концепции НАСА (NIAC) . 5 июня 2014. Архивировано из оригинала 30 марта 2015 года . Проверено 18 мая 2015 г.
  59. ^ Jump up to: а б Дэвид, Леонард. «Терраформирование в бутылке на Марсе» . Журнал «Аэрокосмическая Америка» . Архивировано из оригинала 28 января 2016 года . Проверено 17 мая 2015 г. Страница 8
  60. ^ Испытательный стенд экопоэза Марса: на Земле и на Красной планете. Архивировано 4 июля 2017 года в Wayback Machine . Тодд, Пол; Курк, Майкл Энди; Боланд, Евгений; Томас, Дэвид; Шерцер, Кристофер. Тезисы доклада для 41-й Научной ассамблеи КОСПАР. 23 августа 2017 г.
  61. ^ Jump up to: а б с Бернэм, Р. (6 июня 2014 г.). «Испытание терраформирования Марса среди предложений NAIC» . Отчет о Красной планете . Архивировано из оригинала 20 мая 2015 года . Проверено 17 мая 2015 г.
  62. ^ Jump up to: а б с Бич, Джастин (17 мая 2015 г.). «План НАСА по использованию бактерий для производства кислорода на Марсе» . Национальный монитор . Архивировано из оригинала 20 мая 2015 года . Проверено 17 мая 2015 г.
  63. ^ Jump up to: а б с «Земные организмы выживают в марсианских условиях низкого давления» . Университет Арканзаса . 2 июня 2015 года. Архивировано из оригинала 4 июня 2015 года . Проверено 4 июня 2015 г.
  64. ^ Джонс, Нэнси; Штайгервальд, Билл; Браун, Дуэйн; Вебстер, Гай (14 октября 2014 г.). «Миссия НАСА впервые взглянула на верхнюю атмосферу Марса» . НАСА. Архивировано из оригинала 19 октября 2014 года . Проверено 15 октября 2014 г.
  65. ^ Мотодзима, Осаму; Янаги, Нагато (май 2008 г.). «Возможность создания искусственного геомагнитного поля с помощью сверхпроводящей кольцевой сети» (PDF) . Национальный институт термоядерной науки (Япония) . Архивировано (PDF) из оригинала 10 сентября 2016 г. Проверено 7 июня 2016 г.
  66. ^ «Политика, пути, методы и возможности - из исследования НАСА «Планетология: Видение 2050» (доклад: Будущая среда Марса для науки и исследований)» . Архивировано из оригинала 14 марта 2017 года . Проверено 13 марта 2017 г. : 1:36:00 
  67. ^ Билл, Эбигейл (6 марта 2017 г.). «НАСА хочет разместить вокруг Марса гигантский магнитный щит, чтобы там могли жить люди» . Проводной . Архивировано из оригинала 13 сентября 2017 года . Проверено 15 сентября 2017 г.
  68. ^ Беннетт, Джей (1 марта 2017 г.). «НАСА считает, что магнитный щит поможет Марсу вырастить свою атмосферу» . Популярная механика . Архивировано из оригинала 14 марта 2017 года . Проверено 13 марта 2017 г.
  69. ^ Бэмфорд, РА; Келлетт, Би Джей; Грин, Дж.Л.; Донг, К.; Айрапетян, В.; Бингхэм, Р. (2022). «Как создать искусственную магнитосферу для Марса» . Акта Астронавтика . 190 : 323–333. arXiv : 2111.06887 . doi : 10.1016/j.actaastro.2021.09.023 .
  70. ^ Коберлейн, Брайан (19 ноября 2021 г.). «Абсолютно безумный план по созданию на Марсе искусственной магнитосферы» . Вселенная сегодня . Проверено 22 ноября 2021 г.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Terraforming_of_Mars&oldid=1236998386"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 7550f484f657ab591e4ef76bffea637a__1722085620
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/75/7a/7550f484f657ab591e4ef76bffea637a.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Terraforming of Mars - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)