RW Space

Если мы когда-нибудь захотим основать на Марсе долгосрочные человеческие колонии, потребуются изменения. Марс — не самое гостеприимное место в Солнечной системе, и нынешняя ситуация там не оптимальна для выживания.

Не последней из проблем является климат. Температура Марса опускается слишком низко для комфорта теплых человеческих тел — медиана составляет -64 градуса по Цельсию (-85 по Фаренгейту). Если мы хотим терраформировать, нам нужно нагреть обстановку.

Теперь ученые нашли способ сделать это и утверждают, что их метод в 5000 раз эффективнее других стратегий.

По мнению команды под руководством инженера-электрика Самане Ансари из Северо-Западного университета в США, Марс можно согреть и сохранить тепло, выпустив в атмосферу наноскопические металлические стержни, создающие и поддерживающие парниковый эффект.

«Чтобы нагреть планету, вам все равно понадобятся миллионы тонн, но это в пять тысяч раз меньше, чем вам потребовалось бы при предыдущих предложениях по глобальному потеплению Марса. Это значительно повышает осуществимость проекта», — говорит геофизик Эдвин Кайт из Университета Марса. Чикаго, автор исследования.

«Это говорит о том, что барьер для потепления Марса, позволяющего получить жидкую воду, не так высок, как считалось ранее».

Парниковый эффект является наиболее сильным Мы знаем, что это возможный способ согреть планету, но, несмотря на ситуацию на Земле, его на самом деле сложнее создать, чем кажется. Ранее предложенные стратегии по парниковому потеплению на Марсе указывали на необходимость использования парниковых газов, подобных тем, которые нагревают Землю и Венеру.

Здесь, на Земле, парниковое потепление оказалось слишком простым. Атмосфера наполняется газами, такими как углекислый газ и метан, которые рассеивают тепло, исходящее от поверхности, замедляя его выход в космос и вызывая повышение температуры.

Если бы мы могли накачать разреженную атмосферу Марса этими парниковыми газами , согласно предыдущим предположениям, за этим последует эффект потепления, повышающий температуру Марса до уровня, при котором фотосинтезирующие организмы смогут выжить.

Проблема в том, что на Марсе не так много ингредиентов, необходимых для этого. стратегия. Нам придется либо переправлять его с Земли в огромных количествах, либо пытаться добыть его из-под поверхности Марса. В любом случае это дорого и сложно.

Но что, если бы мы работали с тем, что есть на Марсе? Марсоходы установили, что почва на его поверхности богата металлическими минералами, такими как алюминий и железо. Что, если бы мы могли запускать крошечные частицы сверкающего металла в марсианскую атмосферу, как блестящую пушку, чтобы они поднимались ввысь и улавливали солнечный свет, как это происходит с выбросами углекислого газа здесь, на Земле?

Ансари и ее коллеги смоделировали крошечные металлические стержни того же размера, что и частицы пыли, встречающиеся на Марсе, немного меньше коммерческих блесток. , с соотношением сторон 60:1, который будет запущен в марсианское небо. Они подсчитали, сколько тепла будут улавливать блестящие металлические облака этих наностержней и сколько пыли потребуется для создания и поддержания парникового эффекта.

Размер и форма наностержней защитят пыль от проникновения пыли. падает на Марс в 10 раз дольше, чем естественная пыль. Если выбрасывать их с постоянной скоростью 30 литров в секунду, наностержни вызовут вышеупомянутое потепление, вызывая таяние поверхностного льда и повышение атмосферного давления по мере сублимации льда из углекислого газа.

Атмосферное давление будет продолжать расти на протяжении столетий. поскольку полярные ледяные шапки из углекислого газа улетучились.

Это ни в коей мере не сделает Марс пригодным для жизни. В атмосфере Марса по-прежнему будет недостаточно кислорода для дыхания; но как только поверхность станет пригодной для обитания бактерий, микробы смогут поселиться там, чтобы начать долгую и трудную работу по производству кислорода.

Стратегия наностержней все равно займет довольно много времени, в пределах нескольких десятилетий, но в конечном итоге нагреет Марс более чем на 28 градусов по Цельсию, переводя его климат в режим, все еще не комфортный для позвоночных, но достаточно теплый для фотосинтетической микробной жизни – первый важный шаг на пути к терраформированию Марса.

Есть также еще есть некоторые проблемы, которые, возможно, придется решить. Неясно, как долго наностержни останутся в атмосфере Марса, которая продолжает утекать в космос (в этом нет ничего необычного: все атмосферы негерметичны, но у Марса нет глобального магнитного поля, обеспечивающего сдерживание, как у Земли).

И по мере того, как Марс нагревается, наночастицы могут в конечном итоге притягивать частицы воды, как это делает пыль в атмосфере Земли, и выпадать обратно на поверхность в виде дождя. Так что он, возможно, не сможет оставаться в воздухе так долго, как нам хотелось бы. Это представляет собой потенциальный «лежачий полицейский», который мы не совсем знаем, как предсказать, и который потребует дальнейшего изучения.

Тем не менее, «Это исследование открывает новые возможности для исследований и потенциально приближает нас на один шаг к долгой цели». -мечта об устойчивом присутствии человечества на Марсе», — говорит Кайт.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances.