Терраформинг - жаңы жерде жаңы Жерди куруу

Күндөрдүн биринде глобалдык катастрофа болгон учурда жер бетинде цивилизацияны калыбына келтирүүгө же коркунучка чейинки абалына кайтууга мүмкүн болбой турганы белгилүү болушу мүмкүн. Запаста жаңы дүйнөгө ээ болуу жана ал жерде бардыгын жаңыдан куруу - биздин үй планетабызга караганда жакшыраак. Бирок, биз дароо басып алууга даяр болгон бир дагы асман телолорун билбейбиз. Мындай жерди даярдоо үчүн кандайдыр бир эмгек талап кылынарын эске алышыбыз керек.

1. «Орбитадагы кагылышуу» повестинин мукабасы.

Планетаны, айды же башка объектилерди терраформизациялоо – бул планетанын же башка асман телонун атмосферасын, температурасын, жер бетинин рельефин же экологиясын Жердин айлана-чөйрөсүнө окшоштуруп өзгөртүүнүн гипотетикалык, башка эч жерде (бизге белгилүү болгондой) процесси. ал жердеги жашоого ылайыктуу.

Терраформинг түшүнүгү талаада да, чыныгы илимде да өнүгүп келген. Термин өзү киргизилген Джек Уильямсон (Уилл Стюарт) 1-жылы жарык көргөн "Кагылышуу орбитасы" (1942) повестинде.

Венера салкын, Марс жылуу

1961-жылы Science журналында жарыяланган макаласында астроном Карл Саган сунушталган. Ал анын атмосферасына сууну, азотту жана көмүр кычкыл газын органикалык кошулмаларга айландыра турган балырларды отургузууну элестеткен. Бул процесс атмосферадан көмүр кычкыл газын чыгарып, температура ыңгайлуу деңгээлге түшкөнгө чейин парник эффектин азайтат. Ашыкча көмүртек планетанын бетинде, мисалы, графит түрүндө локализацияланат.

Тилекке каршы, Венеранын шарттары жөнүндө кийинки ачылыштар мындай процесстин мүмкүн эмес экенин көрсөттү. Эгерде ал жердеги булут-тар кукурт кислотасынын жогорку концентраттуу эритмесинен тургандыктан гана. Балырлар теориялык жактан атмосферанын үстүнкү катмарынын кас чөйрөсүндө өсө алган күндө да, атмосферанын өзү өтө жыш - жогорку атмосфералык басым дээрлик таза молекулалык кычкылтекти өндүрүп, көмүртек күйүп, кайра CO2 бөлүп чыгарат.₂.

Бирок, көбүнчө биз Марстын потенциалдуу адаптациясынын контекстинде терраформинг жөнүндө сүйлөшөбүз. (2). 1973-жылы Icarus журналында жарыяланган "Планетардык инженерия Марста" деген макаласында Саган Кызыл планетаны адамдар үчүн потенциалдуу жашоочу жер деп эсептеген.

2. Марсты терраформизациялоонун кийинки этаптары боюнча көрүнүш

Үч жыл өткөндөн кийин, NASA расмий терминди колдонуу менен планетардык инженерия маселесин чечти.планеталардын экосинтези". Жарыяланган изилдөө Марс жашоону колдоого жана жашоого жарамдуу планетага айланат деген тыянакка келген. Ошол эле жылы, ал кезде "планетардык моделдөө" деп аталган, терраформинг боюнча конференциянын биринчи сессиясы уюштурулган.

Бирок, 1982-жылы гана "terraforming" сөзү азыркы маанисинде колдонула баштаган. Планетолог Кристофер МакКэй (7) Британ планеталар аралык коомунун журналында чыккан "Terraforming Mars" кагазын жазган. Документте Марс биосферасынын өзүн-өзү жөнгө салуу перспективалары талкууланган жана Маккей колдонгон сөз андан бери артыкчылыктуу болуп калды. 1984-жылы Джеймс Лавлок i Майкл Аллаби Атмосферага кошулган хлорфтор көмүртектерди (CFCs) колдонуу менен Марсты жылытуунун жаңы ыкмасын биринчилерден болуп сүрөттөгөн Greening Mars китебин басып чыгарды.

Жалпысынан бул планетаны жылытуу жана анын атмосферасын өзгөртүү мүмкүнчүлүгү жөнүндө көптөгөн изилдөөлөр жана илимий талкуулар буга чейин жүргүзүлгөн. Кызыктуусу, Марсты өзгөртүүнүн кээ бир гипотетикалык ыкмалары адамзаттын технологиялык мүмкүнчүлүктөрүнүн ичинде болушу мүмкүн. Бирок, бул үчүн талап кылынган экономикалык ресурстар азыркы учурда кандайдыр бир өкмөт же коом ушундай максатка жумшоого даяр болгон ресурстардан алда канча көп болот.

Методикалык мамиле

Терраформинг түшүнүктөрдүн кеңири тиражына киргенден кийин, анын масштабы системалаштыра баштаган. 1995-жылы Мартин Дж. Фогг (3) өзүнүн китебинде Terraforming: Engineering Planetary Environments, ал бул тармакка байланыштуу ар кандай аспектилер үчүн төмөнкү аныктамаларды сунуш кылган:

• планеталык инженерия – планетанын глобалдык касиеттерине таасир этүү үчүн технологияларды колдонуу;
• геоинженерия – Жерге атайын колдонулган планеталык инженерия. Ал парник эффектиси, атмосферанын курамы, күн радиациясы же шок агымы сыяктуу белгилүү глобалдык параметрлердин өзгөрүшү менен байланышкан макроинженердик концепцияларды гана камтыйт;
• терраформалоо - планетардык инженерия процесси, атап айтканда, Жерден тышкаркы планеталык чөйрөнүн белгилүү бир абалда жашоону камсыз кылуу жөндөмдүүлүгүн жогорулатууга багытталган. Бул чөйрөдөгү акыркы жетишкендик жердин биосферасынын бардык функцияларын туураган, адамдын жашоосу үчүн толук ыңгайлаштырылган ачык планетардык экосистеманы түзүү болот.

Фогг ошондой эле аларда адамдын жашоосу боюнча ар кандай деңгээлдеги шайкештиктеги планеталардын аныктамаларын иштеп чыккан. Ал планеталарды бөлүп көрсөткөн:

• жашаган () – адамдардын ыңгайлуу жана эркин жашоосу үчүн Жерге жетиштүү чөйрөсү бар дүйнө;
• био шайкеш (BP) - алардын бетинде жашоонун гүлдөшүнө мүмкүндүк берген физикалык параметрлери бар планеталар. Башында жетишсиз болсо да, терраформизацияга муктаж болбостон, абдан комплекстүү биосфераны камтый алышат;
• жеңил терраформироваться (ETP) - Биологиялык шайкеш же жашоого боло турган потенциалы бар планеталар жана жакын жердеги космостук кемеде же роботтук прекурсор миссиясында сакталган планеталык инженердик технологиялардын жана ресурстардын салыштырмалуу жөнөкөй топтому менен колдоого алынышы мүмкүн.

Фогг Марс жаш кезинде биологиялык жактан шайкеш планета болгон деп болжолдойт, бирок азыркы учурда ал үч категориянын бирине да кирбейт - анын терраформизациясы ETPден тышкары, өтө татаал жана өтө кымбат.

Энергия булагынын болушу жашоо үчүн абсолюттук талап болуп саналат, бирок планетанын дароо же потенциалдуу жашоого жөндөмдүүлүгү жөнүндөгү идея көптөгөн башка геофизикалык, геохимиялык жана астрофизикалык критерийлерге негизделген.

Жердеги жөнөкөй организмдерден тышкары татаал көп клеткалуу организмдерди колдоочу факторлордун жыйындысы өзгөчө кызыгууну туудурат. жаныбарлар. Бул тармактагы изилдөөлөр жана теориялар планетардык илимдин жана астробиологиянын бир бөлүгү болуп саналат.

Сиз ар дайым термоядролук колдоно аласыз

Астробиологиянын жол картасында NASA адаптациянын негизги критерийлерин биринчи кезекте "адекваттуу суюк суу ресурстары, татаал органикалык молекулалардын агрегациясын шарттаган шарттар жана метаболизмди колдоо үчүн энергия булактары" деп аныктайт. Планетадагы шарттар белгилүү бир түрдүн жашоосу үчүн ылайыктуу болгондо, микробдук жашоонун импорту башталышы мүмкүн. Шарттар Жердикине жакындаган сайын, өсүмдүктөрдүн жашоосу киргизилиши мүмкүн. Бул кычкылтек өндүрүшүн тездетип, теориялык жактан планетаны жаныбарлардын жашоосун колдоого жөндөмдүү кылат.

Марста тектоникалык активдүүлүктүн жоктугу жер бетинде атмосфера үчүн пайдалуу болгон жергиликтүү чөкмөлөрдөн чыккан газдардын кайра иштетилишине тоскоол болгон. Экинчиден, Кызыл планетанын айланасында комплекстүү магнитосферанын жоктугу күн шамалы тарабынан атмосферанын акырындык менен бузулушуна алып келген деп болжолдоого болот (4).

4. Алсыз магнитосфера Марстын атмосферасын коргобойт

Көбүнчө темирден турган Марстын өзөгүндөгү конвекция адегенде магнит талаасын жараткан, бирок динамо көптөн бери иштебей калган жана Марс талаасы, балким, өзөктөгү жылуулуктун жоголушуна жана катуулануусунан улам дээрлик жок болгон. Бүгүнкү күндө магнит талаасы - бул негизинен түштүк жарым шардын тегерегиндеги жергиликтүү кол чатырларга окшош кичинекей талаалардын жыйындысы. Магнитосферанын калдыктары планетанын бетинин 40%ке жакынын ээлейт. NASA миссиясынын изилдөө жыйынтыктары адис атмосфера биринчи кезекте планетаны жогорку энергиялуу протондор менен бомбалаган Күн таажынын массасы менен тазаланып жатканын көрсөтөт.

Терраформирования Марс бир эле учурда эки чоң процессти — атмосфераны түзүү жана аны жылытууну камтышы керек.

Көмүр кычкыл газы сыяктуу парник газдарынын калыңыраак атмосферасы келген күн радиациясын токтотот. Жогорку температура атмосферага парник газдарын кошкондо, эки процесс бири-бирин бекемдейт. Бирок, бир гана көмүр кычкыл газы суунун тоңуу чекитинен жогору температураны кармап туруу үчүн жетишсиз болмок - башка бир нерсе керек болот.

Жакында атын алган дагы бир Марс зонд тырышчаактык жана быйыл ишке киргизилет, алат кычкылтек чыгарууга аракет кылуу. Биз ичке атмосферада 95,32% көмүр кычкыл газы, 2,7% азот, 1,6% аргон жана 0,13% кычкылтек жана андан да азыраак сандагы башка көптөгөн элементтер бар экенин билебиз. деп аталган эксперимент шайырдуулук (5) көмүр кычкыл газын колдонуу жана андан кычкылтек алуу. Лабораториялык сыноолор мунун жалпысынан мүмкүн экендигин жана техникалык жактан ишке ашарын көрсөттү. Сиз бир жерден баштоо керек.

5. Perseverance ровериндеги MOXIE эксперименти үчүн сары модулдар.

жетекчиси SpaceX, Илон Маск, Марсты терраформизациялоо жөнүндө талкууга өзүнүн эки центин киргизбесе, ал өзү болмок эмес. Масктын идеяларынын бири Марстын уюлдарына түшүү. водород бомбалары. Массалык бомбалоо, анын пикири боюнча, музду эритүү менен көп жылуулук энергиясын пайда кылат жана бул көмүр кычкыл газын бөлүп чыгарат, бул атмосферада парник эффектин жаратып, жылуулукту кармап калат.

Марстын айланасындагы магнит талаасы марсонавтарды космостук нурлардан коргойт жана планетанын бетинде жумшак климатты түзөт. Бирок анын ичине чоң суюк темирди сала албайсыз. Ошондуктан, эксперттер дагы бир чечимди сунуш кылышат - в киргизүү чекиттин либрациялары L1 Марс-Күн системасында улуу генератор, ал жетишерлик күчтүү магнит талаасын түзөт.

Концепция Planetary Science Vision 2050 семинарында Dr. Джим Грин, НАСАнын планеталарды чалгындоо бөлүмүнүн Планетардык илим бөлүмүнүн директору. Убакыттын өтүшү менен магнит талаасы атмосфералык басымдын жана орточо температуранын жогорулашына алып келет. Болгону 4°C көтөрүлсө, полярдык аймактарда муз эрип, сакталган COXNUMX бөлүнүп чыгат.₂бул күчтүү парник эффектин алып келет. Ал жакка кайра суу агып кетет. Жаратуучулардын айтымында, долбоордун иш жүзүндөгү ишке ашыруу мөөнөтү 2050-жыл.

Өз кезегинде, Гарвард университетинин изилдөөчүлөрү тарабынан былтыр июлда сунушталган чечим дароо эле бүт планетаны терраформалоону убада кылбайт, бирок этап-этабы менен метод болушу мүмкүн. Окумуштуулар ойлоп табышты "күмбөздөрдүн" курулушу тунуктук жана ошол эле учурда ультрафиолет нурларынан коргоону камсыз кылып, бетти жылытуу үчүн кремнеземдүү аэрогелдин жука катмарларынан.

Модельдештирүү учурунда бетти 2°Сге чейин жылытуу үчүн жука, 3-50 см аэрогель катмары жетиштүү экени белгилүү болду. Эгерде туура жерлерди тандап алсак, анда Марстын фрагменттеринин температурасы -10°Сге чейин көтөрүлөт дегенди билдирет. Бул дагы эле төмөн болот, бирок биз чече ала турган диапазондо. Мындан тышкары, бул аймактардагы сууну жыл бою суюк абалда кармап турушу мүмкүн, ал күн нурунун үзгүлтүксүз жетүү менен бирге, өсүмдүктөрдүн фотосинтезди жүргүзүүсү үчүн жетиштүү болушу керек.

Экологиялык терраформизация

Эгерде Марсты Жерге окшош кылып кайра жаратуу идеялары фантастикалык угулат, анда башка космостук телолордун потенциалдуу терраформизациясы фантазия деңгээлин n-даражага чейин көтөрөт.

Венера жөнүндө буга чейин айтылган. Азыраак белгилүү болгон ойлор айды терраформациялоо. Джеффри А. Ландис НАСА 2011-жылы биздин спутниктин айланасында таза кычкылтектен 0,07 атм басым менен атмосфераны түзүү үчүн бир жерден 200 миллиард тонна кычкылтек керектелерин эсептеген. Изилдөөчү муну Айдын тектеринен кычкылтекти азайтуу реакцияларын колдонуу менен жасоого болот деп сунуштады. Маселе, тартылуу күчү аз болгондуктан, аны тез эле жоготот. Ал эми сууга келсек, Айдын бетин кометалар менен бомбалоо боюнча мурда жасалган пландар ишке ашпай калышы мүмкүн. Көрсө, Айдын топурагында жергиликтүү Н көп болот экен₂0, айрыкча Түштүк уюлдун айланасында.

Терраформалоо үчүн башка мүмкүн болуучу талапкерлер - балким, жарым-жартылай - же паратерраформинг, келгин космостук денелерде түзүүдөн турган жабык жашаган жерлер адамдар үчүн (6) булар: Титан, Каллисто, Ганимед, Европа жана ал тургай Меркурий, Сатурндун жандоочусу Энцелад жана эргежээл планета Церера.

6. Жарым-жартылай терраформалоонун көркөм көрүнүшү

Эгерде биз экзопланеталарга бара турган болсок, алардын арасында биз барган сайын Жерге чоң окшоштуктары бар ааламдарды кездештиребиз, анда күтүлбөгөн жерден талкуунун таптакыр жаңы деңгээлине чыгабыз. Биз ETP, BP жана, балким, ал тургай, HP сыяктуу алыстыкта ​​планеталарды аныктай алабыз, б.а. Күн системасында бизде жок нерселер. Анда мындай дүйнөгө жетүү технология жана терраформинг чыгымдарынан да чоң көйгөй болуп калат.

Көптөгөн планеталык инженердик сунуштар генетикалык жактан өзгөртүлгөн бактерияларды колдонууну камтыйт. Гари КингЖердеги эң экстремалдык организмдерди изилдеген Луизиана мамлекеттик университетинин микробиологу мындай дейт:

"Синтетикалык биология бизге инженердик системаларга ылайыкташтырылган организмдердин жаңы түрлөрүн түзүү үчүн колдонула турган укмуштуудай куралдардын топтомун берди."

Окумуштуу терраформалоонун келечегин белгилеп, мындай деп түшүндүрөт:

"Биз тандалган микробдорду изилдеп, жашоого жана терраформизацияга пайдалуу гендерди табууну каалайбыз (мисалы, радиацияга туруштук берүү жана суунун жетишсиздиги), андан кийин бул билимди атайын иштелип чыккан микробдорду гендик инженериялоо үчүн колдонгубуз келет."

Окумуштуу эң чоң кыйынчылыктарды генетикалык жактан ылайыктуу микробдорду тандап алуу жана адаптациялоо жөндөмдүүлүгүнөн көрөт жана бул тоскоолдукту жеңүү үчүн "он жыл же андан көп убакыт талап кылынат" деп эсептейт. Ал ошондой эле «бир эле микробдун түрүн эмес, чогуу иштеген бир нече микробду» өнүктүрүү эң жакшы жол болорун белгилейт.

Эксперттер бөтөн чөйрөнүн ордуна же андан тышкары, адамдар гендик инженерия, биотехнология жана кибернетикалык өркүндөтүү аркылуу бул жерлерге ыңгайлаша аларын айтышкан.

Лиза Нипп MIT Media Lab молекулярдык машиналар тобунун айтымында, синтетикалык биология илимпоздорго адамдарды, өсүмдүктөрдү жана бактерияларды генетикалык жактан өзгөртүп, организмдерди башка планетанын шарттарына ыңгайлаштырууга мүмкүндүк берет.

Мартин Дж. Фогг, Карл Саган ораз Роберт Зубрин i Ричард Л.С. ТайлоМен башка ааламдарды жашоого ылайыктуу кылуу - Жердеги өзгөрүп жаткан чөйрөнүн жашоо тарыхынын уландысы катары - таптакыр кабыл алынгыс деп эсептейм. адамгерчиликтин моралдык милдети. Алар ошондой эле биздин планета баары бир жашоого жарамдуу болбой калаарын көрсөтүп турат. Узак мөөнөттүү келечекте көчүп кетүү зарылдыгын эске алуу керек.

жактоочулары кысыр планеталарды terraforming менен эч кандай байланышы жок деп эсептешет да. этикалык маселелер, кандай болгон күндө да табиятка кийлигишүү этикага туура келбейт деген пикирлер бар.

Адамзаттын Жерге болгон мурунку мамилесин эске алсак, башка планеталар адамдын иш-аракетине таасир этпеген жакшы. Кристофер МакКэй терраформинг этикалык жактан туура деп ырастайт, качан биз бөтөн планета жергиликтүү жашоону жашырбайт деп толук ишенсек гана. А биз аны таап алсак да, аны өзүбүздүн колдонуу үчүн өзгөртүүгө аракет кылбай, тескерисинче, ушундай иш-аракет кылышыбыз керек. бул келгин жашоого көнүү. Эч кандай учурда тескерисинче эмес.

Ошондой эле, караныз: