Терраформирование: фантастика или реальность?

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте разберемся, о чем, собственно идет речь. Терраформирование - это «целенаправленное изменение климатических условий, атмосферы, температуры, топографии или экологии планеты, спутника или же иного космического тела для приведения атмосферы, температуры и экологических условий в состояние, пригодное для обитания земных животных и растений».

На первый взгляд – фантастика, дело отдаленного будущего. Куда уж нам «изменять условия» на других планетах, когда на собственной проблем более, чем достаточно…

Озеленение Луны

Тем не менее, уже сейчас кое-кто всерьез задумывается о терроформировании ближайших к нам небесных тел – Луны и Марса. Нет, не о создании там подземных или купольных городов и «прогулках» в скафандрах, а именно о превращении этих безжизненных миров в подобие Земли.

Кандидатом №1, по понятным причинам, является Луна. Уже сейчас существуют компьютерные симуляции по превращению Луны в «цветущий сад», и желающие могут легко найти в Интернете множество видеороликов на эту тему.

Но симуляции – они симуляции и есть. Картины последовательного превращения Луны в «Землю-2» выглядят эффектно, но, к сожалению, совершенно не учитывают такой мелочи, как реальная исполнимость.

Так, чтобы сила тяжести на Луне приблизилась к земной, компьютерная программа предлагает Луну утяжелить раза в 2-3. Где взять дополнительную массу? Да очень просто – «угнать» у Юпитера какой-нибудь, совершенно не нужный ему, как безжизненной планете, спутник, и столкнуть этот спутник с Луной. Лучше всего взять Европу, так как она покрыта сплошной коркой водяного льда. Двойная выгода – и масса Луны увеличится, а вместе с ней и сила тяжести, и вода в необходимом количестве будет доставлена. Ну а потом надо будет лишь подождать несколько миллионов лет, пока разогретая столкновением Луна остынет до нужной температуры.

Компьютерной программе не важно, каким способом Европа будет перемещена к Луне. Не важно и то, что вся доставленная таким образом вода мгновенно испарится, и длительное время ожидания. Но это важно для тех, кто надеется сделать Луну зеленой и цветущей в обозримом будущем, лет этак через 400.

И все же от подобного рода симуляций есть польза. Они позволяют выявить общие «генеральные направления» терраформирования Луны и установить их очередность. Понятно, что для превращения Луны в Землю необходимы, в первую очередь, жидкая вода, воздух и магнитное поле (последнее – для защиты будущих лунных жителей от жестких космических излучений). Не худо было бы и «качнуть» Луну так, чтобы она перестала быть обращена к Земле лишь одной стороной, и чтобы лунный «день» стал примерно равен земному.

А уж как, какими средствами этого можно достичь (и можно ли достичь вообще) - это другой вопрос.

На который, как это ни удивительно, уже сейчас имеются ответы. Причем, у серьезных ученых, инженеров… и даже финансистов, которые подсчитали, во сколько нам может обойтись каждый этап терраформирования Луны. А финансовые выкладки, согласитесь, могут превратить любой проект из фантастического в реально осуществимый.

Первым делом – атмосфера

Компьютерное моделирование подсказывает, что начинать надо, в любом случае, с атмосферы.

Атмосферу же на Луну «доставят» кометы, ядро которых состоит в основном из смерзшихся газов. Кометы достаточно часто посещают околоземное пространство, и изменить их траекторию и направить на Луну неизмеримо легче, чем «воровать» спутники Юпитера. В принципе, этим делом можно было бы заняться уже сейчас, если б у человечества не было в настоящее время других проблем. Если бы мы начали (а у нас есть такие возможности) эту работу сегодня, то через каких-нибудь 90 лет на Луне уже была бы вполне земная воздушная оболочка. И стоило бы это 430 млрд $.

Удары комет о лунную поверхность, помимо рассеивания газов и водяного пара, высвободят также воду, которая содержится в реголите (поверхностном слое сыпучего лунного грунта). Ученые считают, что воды будет достаточно много, особенно в южных полярных областях. То есть, конечно же, много водяного льда, который при разогревании поверхности превратится в воду. А разогревание поверхности Луны и удержание комфортной, выше нуля, температуры потребует еще 150-200 лет и 1,2 трлн $. Впрочем, суммировать время не совсем правильно, ведь процесс «бомбардировки» кометами можно совместить с нагреванием поверхности с помощью размещенных на орбите Луны «космических зеркал».

В качестве дополнительного «бонуса» удары комет придадут Луне дополнительный импульс, что может ускорить ее вращение и вывести наш спутник из «приливного блокирования». Иными словами, мы сможем видеть разные стороны Луны, а лунные сутки превратятся в привычные для переселенцев с Земли 24 часа.

Последняя фаза терраформирования Луны (перед непосредственно озеленением) будет связана с созданием лунного магнитного поля, обеспечивающего необходимую радиационную защиту. К этой фазе можно будет приступить лишь после полного окончания кометной бомбардировки. Способы пока точно не определены – от вывода на орбиту Луны гигантских трансформаторов до «раскачки» внутреннего ядра спутника. Соответственно, не определены точно расходы и временнАя протяженность этой фазы.

Но, в любом случае, лет через 400 (и через 4 трлн вложенных долларов) переселенцы смогут свободно дышать лунным воздухом, разгуливать по берегам лунных морей, поливать цветочки в лунных садах и лакомиться лунными яблоками.

Марсианские яблоки

Вырастить же яблоки на Марсе – задача одновременно и более сложная, и более простая. Более сложная - потому что Марс гораздо дальше от Земли, чем Луна. Более простая - потому что Марс гораздо больше похож на Землю. Землянам будет гораздо легче приспособиться к марсианской силе тяжести – ведь она всего в 2,5 раза меньше земной (а не в 6 раз, как лунная).

На Марсе есть атмосфера. Сильно разреженная и состоящая на 95% из углекислого газа - но это все же лучше, чем ничего. Углекислый газ, кстати, окажется весьма полезным при разогреве Марса и запуске парникового эффекта. Есть на Марсе и вода, причем, в достаточном количестве – в виде ледяных полярных шапок.

Чего на Марсе, к сожалению, нет, так это собственного магнитного поля. Но для его создания можно будет использовать те же способы, что и на Луне. А еще на Марсе бушуют мощные пылевые бури (скорость воздушных потоков достигает 100 м/c); однако, по мере озеленения планеты они могут быть «укрощены» естественным путем.

Начать терраформирование Марса следует с того же, что и терраформирование Луны, с атмосферы. И тем же способом – кометной бомбардировкой; комет, правда, понадобится в десятки раз больше, чем для Луны. Зато совсем рядом с Марсом расположен пояс астероидов, многие из которых покрыты как замерзшими газами, так и водяным льдом. Их тоже можно будет использовать.

Кометы и/или астероиды доставят на Марс необходимый кислород, азот и прочие элементы. Их ударов о поверхность будет достаточно для того, чтобы «запустить» парниковый эффект за счет уже имеющегося на планете углекислого газа. Но чтобы эффект был устойчивым, а лед превратился в воду, необходимо еще и дополнительное освещение. Освещение, также как и на Луне, могут обеспечить орбитальные космические зеркала.

Финансовых и временнЫх выкладок для терраформирования Марса пока нет; но, учитывая определенные преимущества Марса перед Луной, можно предположить, что эти величины будут сопоставимыми. К тому же, купольные города на Марсе могут появиться даже раньше, чем на Луне, и «новые марсиане» будут по мере сил работать для приближения срока первого урожая марсианских яблок.

… Но что это такое – орбитальные космические зеркала? Они тоже существуют лишь в чертежах и проектах, или…

Новый свет над Землей

Идея использовать отраженный солнечный свет «для нужд народного хозяйства в темное время суток» была высказана еще К. Э. Циолковским. Реализована же она была в СССР в конце 80-х годов прошлого века. Ракетно-космическая корпорация им. С.П.Королева «Энергия» разработала уникальную конструкцию первого орбитального зеркала – «мачта» и светоотражающая полиэтилентерефталатная ткань.

Ткань была невероятно тонкая (всего 5 мкм; 1 мкм равен 1 миллионной доле метра), легкая и обширная, площадью 20 кв. м. Металлический цилиндр, играющий роль мачты, небольшой и очень прочный, заключал в себе необходимую аппаратуру для развертывания зеркала в космосе и дистанционного управления этим процессом.

Первое в истории космическое зеркало было развернуто на орбите в ночь с 3 на 4 февраля 1993 года. Космонавты Геннадий Манаков и Александр Полещук, установившие на корабле «Прогресс М-15» металлический цилиндр «мачты» и свернутую в небольшой рулон светоотражающую ткань, наблюдали за раскрытием зеркала и передавали изображение на Землю. «Прогресс» после отстыковки от станции «Мир» и прочих необходимых маневров успешно и полностью развернул ткань «зеркала» на всех 8 несущих секторах. Судя по сохранившейся с тех пор видеозаписи, зрелище было фантастически красивым. На голубом фоне освещенной стороны Земли из маленькой искры металлического цилиндрика, плавно и неспешно вращаясь, вырастали восемь сверкающих серебряных лепестков «космической ромашки»…

Космический корабль с зеркалом около 6 минут двигался, держась линии терминатора (границы между освещенной и темной сторонами Земли). За это время «солнечный зайчик» диаметром около 5 км пронесся со скоростью 8 км/cек от Франции до Белоруссии – где его застал восход Солнца.

Отраженный свет, учитывая относительно небольшой размер зеркала и 5-километровый диаметр «зайчика», был сравним по силе со светом полной Луны.

Проект, таким образом, доказал свою жизнеспособность. К сожалению, дальнейшая работа над космическими зеркалами по разным причинам была свернута. Но не забыта.

И если человечество все же надумает заняться терраформированием Луны и Марса, в его распоряжении окажется, по меньшей мере, одно готовое техническое решение.

ОЛЬГА СТРОГОВА

Луна могла бы обеспечить колонистов не только водой из собственных ледяных запасов, но и высокоэффективным топливом для термоядерных реакторов, гелием - 3. Его очень много в лунном грунте и очень мало на Земле.

https://vk.com/wall521750026_638

Источник: vk.com