Wie van de lezers van de oudere generatie herinnert zich het volkslied van de ruimtepioniers niet - "En de appelbomen zullen bloeien op Mars" - uit de prachtige Sovjetfilm "A Dream Towards"? Ondertussen zal de transformatie van de Rode Planeet een gigantische inspanning van de planetaire engineering van de toekomst vereisen. Allereerst is het noodzakelijk om de dichtheid van de atmosfeer van Mars vertienvoudigd te maken, vervolgens de planeet te verwarmen tot temperaturen boven nul en deze met vocht te vullen. Helaas laten de resultaten van recente studies zien dat een dergelijke terravorming van Mars een kwestie van een zeer verre toekomst lijkt te zijn. En zelfs dan zullen onze verre afstammelingen hoogstwaarschijnlijk alleen smullen van kasfruit.
Planetaire techniek
Het principe van het veranderen van hemellichamen 'niet geschikt' voor een persoon is veel ouder dan de kosmonautiek zelf. Het werd ontwikkeld door Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, die geloofde dat het op veel planeten en zelfs op de maan mogelijk was om "menselijke omstandigheden" te creëren die acceptabel waren voor aardse kolonisten.
In de jaren zeventig werd het idee van "planetaire engineering" naar voren gebracht door de beroemde astronoom en wetenschappelijke popularisator Karl Sagan, in het bijzonder, hij geloofde dat men moest beginnen met het smelten van de polen van Mars. Sinds die tijd is de literaire ruimte voortdurend aangevuld met een of ander idee van planetaire herstructurering. Het doelwit van sciencefictionschrijvers waren de maan en Venus en de manen van Jupiter en objecten uit de asteroïdengordel. Meestal wendden de opvattingen van schrijvers en wetenschappers zich echter tot de Rode Planeet, die relatief dicht bij de aarde staat.
Hoe kwam de mening van vandaag over de terravorming van Mars tot stand? Waarom lijken de fantastische werelden van Alexei Tolstoy ("Aelita"), Edgar Burroughs ("Princess of Mars") en Ray Bradbury ("The Martian Chronicles") ons zo onbereikbaar, zelfs in het perspectief van de volgende eeuw?
Wat is de sfeer?
Promotie video:
In theorie zou de terravorming van Mars moeten beginnen met het vullen van de atmosfeer met kooldioxide in de ingewanden van de planeet. Dan ergens aan het einde van de volgende eeuw, konden de kolonisten, net als de gebroeders Strugatsky in de "Trainees", vrij over het oppervlak lopen, alleen in lichte zuurstofmaskers en warme overalls.
Alle berekeningen van deze optimistische optie zijn gebaseerd op het feit dat wanneer de atmosfeer van Mars verzadigd is met kooldioxide, er een broeikaseffect zal ontstaan op de Rode Planeet, waardoor deze zal opwarmen. Een aantal astronomen van de Moscow State University is echter van mening dat er, in tegenstelling tot de aarde, geen krachtige bronnen van broeikasgassen op Mars zijn en dat het broeikaseffect daar nooit zal beginnen. Bovendien zijn de reserves van kooldioxide in de ingewanden van de planeet praktisch ontoegankelijk. Om ze te bereiken, heb je fantastische technologie nodig, zoals die in de Hollywood-kaskraker Total Recall. Trouwens, de plot van de film herhaalt grotendeels de ideeën van de vooroorlogse roman van Alexander Belyaev "The Air Seller". Tegenwoordig is het algemeen bekend dat de atmosfeer van Mars voor 96 procent uit kooldioxide bestaat en volledig ongeschikt is om te ademen. Bovendien is de lucht op Mars extreem ijl, en is de druk aan het oppervlak slechts een fractie van een procent van die van de aarde. Daarom is de belangrijkste taak van enthousiastelingen voor het terraformeren van de Rode Planeet het zoeken naar bronnen van gassen, en het is wenselijk dat dit broeikasgassen waren, zoals kooldioxide.
Polair droogijs
Onlangs besloten astronomen van het beroemde Pulkovo-observatorium om kritisch te kijken naar verschillende scenario's voor terravorming op Mars. Om dit te doen, analyseerden ze alle bekende gegevens die de afgelopen decennia door Mars-rovers en sondes waren verzonden.
Op dit moment is de gemiddelde temperatuur op Mars min 63 graden, terwijl ook korte termijn positieve waarden mogelijk zijn. Het bleek dat de belangrijkste bron van de atmosfeer polair kooldioxide is. Elke winter verandert een derde van de gehele atmosfeer in "droogijs" en wordt op het oppervlak afgezet, waardoor poolkappen ontstaan die duidelijk zichtbaar zijn door telescopen. In de zomer smelten deze poolijskoepels en is de atmosfeer verzadigd met kooldioxide. Tegelijkertijd verliest de noordkap bijna al zijn droogijs en verdwijnt, en aan de zuidpool blijft zelfs in de zomer een deel van de ijskoepel over. Bovendien zijn er aanwijzingen dat er in het zuiden uitgebreide ondergrondse droogijsafzettingen kunnen bestaan.
Dit alles laat nog geen ondubbelzinnig antwoord toe op de vraag: hoe kon de atmosfeer van Mars worden veranderd, zodat het broeikaseffect zich aan het oppervlak begon te ontwikkelen en het geleidelijk begon op te warmen.
Tegelijkertijd is het onwaarschijnlijk dat alle ontdekte en verborgen polaire gasvelden in staat zullen zijn om het broeikaseffect te veroorzaken en dienovereenkomstig beginnen met de eerste fase van terravorming. Immers, zelfs als al het bekende droogijs in gas zou worden omgezet, zou de atmosferische druk slechts een paar procent van die van de aarde bedragen.
Andere bronnen van kooldioxide zijn evenmin bemoedigend. In tegenstelling tot onze planeet zijn mineralen, waaronder koolstofdioxide, vrij zeldzaam op Mars, dus het verhogen van de druk met hun hulp, tot ten minste twee tot drie procent van die van de aarde, is zeer problematisch. Het is waar dat het hele oppervlak van Mars kooldioxide bevat aan de randen van zandkorrels, en hoewel het volstrekt onduidelijk is hoe deze gasmoleculen moeten worden gewonnen, kunnen ze nog een procent aan de atmosferische druk toevoegen.
En toch, om op te warmen tot positieve temperaturen en om waterijs te laten smelten, moet de druk minstens een derde van die van de aarde bedragen.
Bom voor de planeet
Er is echter een interessant project voor de radicale terravorming van Mars, op verschillende momenten geuit door Andrei Sacharov en Stephen Hawking; het wordt momenteel gepromoot door de Amerikaanse uitvinder en ondernemer Elon Musk. In feite is het heel gemakkelijk om de atoommachten te overtuigen om hun strategische atoommunitie te delen en vervolgens thermonucleaire ladingen te laten ontploffen boven de polen van Mars. Volgens berekeningen zou dit de dikte van de atmosfeer van Mars vrij snel moeten vergroten en het gebrek aan atmosferische druk tot een acceptabel minimum moeten terugbrengen. Over het algemeen kan de druk oplopen tot een acceptabel niveau en hetzelfde worden als op tien kilometer hoogte boven de aarde. Vervolgens worden onder de zonnestralen reserves van vloeibaar water gevormd in het equatoriale deel, en periodiek zullen smeltende enorme gletsjers verschijnen in de polaire en circumpolaire gebieden.
Musk merkt op dat als de druk op het oppervlak van de planeet stijgt tot 1 bar, de temperatuur op Mars hoger kan zijn dan nul graden Celsius. In dit geval zou het water niet bevriezen en konden mensen zich redden met speciale ademhalingsmaskers, en geen maanachtige ruimtepakken.
Planten kunnen op de planeet verschijnen en de zuurstofconcentratie geleidelijk verhogen, eerst in kassen en vervolgens in de atmosfeer.
Er zijn andere koolstofbronnen op Mars. Dit element is aanwezig in zowel bodem- als minerale afzettingen. Recente speculaties suggereren dat een grote koolstofpool diep onder het aardoppervlak kan liggen. Wetenschappers beschikken momenteel echter niet over voldoende gegevens die deze veronderstelling kunnen bevestigen. En zelfs als ze zouden kunnen bevestigen, is het vrij moeilijk om aan deze reserves te komen, zoals hierboven vermeld. Toegegeven, atoomladingen kunnen hier ook worden gebruikt.
Toch geloven optimisten dat Mars voldoende natuurlijke hulpbronnen bevat om de atmosfeer van de planeet om te vormen tot een gematigde, vochtige kas.
Vulkanen en ruimtespiegels
In tegenstelling tot de "explosieve" plannen van aanhangers van het extreme, is er een invloedrijke wetenschappelijke partij van "zachte" terraforming. Een andere Amerikaanse astrofysicus Carl Sagan stelde voor om poolgletsjers te schilderen of vorstbestendige mossen en donkere korstmossen te planten. In de jaren zeventig bedacht hij verschillende manieren om de stroom van zonnewarmte drastisch te verhogen met behulp van kolossale spiegels in een baan om Mars. Hij geloofde dat tegen het midden van onze eeuw op Mars de transformatie van zijn atmosfeer zou plaatsvinden. Tegelijkertijd zullen ruimtespiegels niet alleen poolijs smelten, maar ook karstgrotten blootleggen, waarin de kolonisten bases opzetten. Op het oppervlak worden gigantische kassen gebouwd voor de aanpassing van genetisch gemodificeerde planten, die na acclimatisatie op een open oppervlak in de grond worden geplant. De rode planeet zal langzaam maar zeker groen worden.
Nog niet zo lang geleden belegde Elon Musk een conferentie over de kolonisatie van Mars. In het volgende decennium is het hoofd van de bedrijven "Tesla" en "SpaceX" van plan een landing op de Rode Planeet te organiseren. Om dit te doen, zullen duizenden gelukkige mensen de ruimte in rennen met de nieuwste ruimtevoertuigen, die 200 duizend dollar hebben betaald voor een enkele reis. Op Mars zullen ze verschillende bases bouwen, die geleidelijk zullen versmelten tot een metropool.
Terraforming vindt parallel plaats. Als de plannen voor polaire nucleaire explosies en kunstmatige bombardementen door komeetkernen geleid door dezelfde atoomladingen te gevaarlijk worden geacht, wordt voorgesteld "Optie B" te lanceren. Daarop zullen de kolonisten, met behulp van gewone explosieven, honderden vulkanen "wakker maken", die de atmosfeer zullen verzadigen met broeikasgassen en de planeet zullen verwarmen. Ze zullen worden geholpen door duizenden compacte generatoren van zeer actieve broeikasgassen, zoals chloorfluorkoolwaterstoffen. Ze vullen de kassen en het teveel wordt in de atmosfeer gedumpt.
Als dit niet genoeg is, zullen honderden vierkante kilometers van de dunste reflecterende film voor ronddraaiende spiegels vanaf de aarde worden afgeleverd.
Het is moeilijk te zeggen of de plannen van liefhebbers van terraforming tijdens ons leven zullen uitkomen, maar het is heel goed mogelijk dat al in de volgende eeuw "de voormalige Rode Planeet" zal worden geschreven over de bruingroene Mars …
Tijdschrift: Secrets of the 20th century №35. Auteur: Oleg Faig
