Ideea de a transforma Marte într-un „nou Pământ” nu este nouă și a fost exprimată în zorii erei spațiale. În mod neașteptat, acest „vis vechi” a intrat în centrul atenției oamenilor de știință: abia în ultimele luni au apărut mai multe lucrări serioase, care descriu cum să izolăm Marte, să-l saturem cu oxigen și să-l protejăm de radiații. Însă ceea ce a făcut cu adevărat captivant a fost articolul lui Vyacheslav Turyshev, un cercetător de frunte la Jet Propulsion Laboratory al NASA de la Institutul de Tehnologie din California, doctor în fizică și matematică, în care demonstrează: nici măcar nu visați. Întreprinderea va necesita energii colosale și mii de ani de muncă. Aveți grijă de Pământul pe care îl avem deja. De ce tema aparent fantezie a devenit brusc atât de populară și nu vor înflori niciodată merii pe Marte? KP.RU a întrebat autorul articolului.
IMG1 IMG1 Cercetător principal la Laboratorul de propulsie cu reacție al NASA de la Institutul de Tehnologie din California, doctor în științe fizice și matematice Vyacheslav Turyshev
AELITA ERA FĂRĂ UN SPAȚIAL
Moscoviții se mută în Vorkuta în apartamente la prețul unui smartphone. De ce orașul polar pe moarte nu le lasă să plece FOTO În zorii astronomiei moderne, Marte era considerat un „Pământ gata făcut” (ei bine, poate cool) și nu avea nevoie de nicio terraformare (transformare). Eroii „Aelita” lui Alexei Tolstoi au exportat o revoluție mondială pe Planeta Roșie fără costume spațiale, iar ideea nu este că „aceasta este science fiction”: Tolstoi s-a bazat pe datele științei din acea vreme.
Dar deja primele dispozitive care au ajuns pe planetă în anii 1970 le-au oferit optimiştilor un duş rece. Aproape că nu există aer și este impropriu pentru respirație, nu există câmp magnetic (lipsește cea mai importantă componentă de protecție împotriva radiațiilor cosmice), iar frigul este de așa natură încât este chiar răcoare de imaginat. Da, vara, la amiază și la ecuator, termometrul se ridică uneori la plus 20, dar cum îți place gerul nocturn sub minus o sută? Cercetările ulterioare nu au făcut decât să înrăutățească imaginea. S-a dovedit, de exemplu, că solul lui Marte este format din substanțe extrem de toxice. Matt Damon, care culegea cu ușurință pământ roșu cu mâna sub un pat de cartofi, și-a asumat un risc nesăbuit.
Dar magia imaginii este puternică: Marte este atât de asemănător cu Pământul, mai ales dacă nu te uiți îndeaproape. Pun pariu că nu poți face diferența dintre peisajul desertic australian și cel marțian? Deci poate cu puțin efort, puțină retușare, putem face Planeta Roșie verde?
Poate că Ray Bradbury a visat pentru prima dată la asta: în anii 1950, a descris cum o ploaie benefică a căzut pe Marte și planeta s-a acoperit imediat cu pădure, ființele vii doar așteptau acest lucru. Iar faimosul astronom și jurnalist Carl Sagan în 1973 (articol „Inginerie planetară pe Marte”) a încercat să cocoțeze visele unui scriitor de science-fiction pe baza științei și a tehnicilor conturate în jurul cărora se învârte gândirea modernă.
DE LA LICHENI LA BOMBA NUCLEARĂ
Să aruncăm o privire rapidă asupra tehnicilor și metodelor sugerate. Și sunt mulți dintre ei.
În primul rând, trebuie să creșteți presiunea atmosferică și să faceți acest lucru împreună cu o creștere a temperaturii. Astfel vom obține condițiile de existență a apei lichide la suprafață. Astăzi, dacă o persoană de pe Marte își scoate costumul spațial, sângele îi va fierbe din cauza presiunii scăzute și, vedeți voi, nu este cazul. Cu miliarde de ani în urmă, Marte avea o atmosferă densă, dar nu o putea ține, era prea mică. În ciuda faptului că astăzi există astfel de vânturi încât orice costum spațial va fi acoperit de praf, atmosfera este mai subțire decât este pe Pământ chiar și în vârful Everestului.
O soluție bună este adăugarea de gaze cu efect de seră în atmosfera marțiană. Se vor încălzi (amintiți-vă de notoriul efect de seră), iar presiunea va crește. De exemplu, să remorcăm un asteroid înghețat plin de amoniac către planetă și să-l lansăm pe Marte. Amoniacul este același gaz cu efect de seră. De asemenea, este posibil să se producă fluor direct pe Marte, din sol. Desigur, nu vorbim despre obținerea unei atmosfere constând doar din fluor (care este și otrăvitor). Atât amoniacul, cât și fluorul sunt necesare literalmente în urme, ceea ce pare să dea speranță pentru succes.
Există și alte metode de încălzire: de exemplu, într-unul dintre studiile recente se propune lipirea unor nanotuburi din sol care vor absorbi razele soarelui și vor elibera căldură în exterior. Există, de asemenea, o idee de a plasa oglinzi lângă Marte care se vor încălzi și se vor lumina chiar și noaptea.
Punctul slab al tuturor acestor idei este că Marte va pierde aceste „gaze noi” la fel cum le-a pierdut pe cele vechi; gravitația este prea scăzută.
După ce ați obținut o temperatură confortabilă și o atmosferă care nu este încă potrivită pentru oameni, o puteți satura treptat cu oxigen. De exemplu, cu ajutorul plantelor. Un studiu pare să demonstreze că lichenul terestru va supraviețui pe Marte. Și unde fără bacterii: NASA are un proiect de a trimite acolo containere cu microorganisme terestre.
Dar, pentru că toate acestea sunt plictisitoare și costisitoare, dar o vreau imediat, nu, nu, da gândul fulgeră, Nu este posibil să detonezi o încărcătură nucleară acolo? Atmosfera va deveni praf și nu va mai elibera căldură în spațiu. Într-unul dintre cele mai recente studii (2025), acțiunea se numește frumos „apocalipsă controlată”.
Aceste idei și alte idei au fost criticate individual, dar Vyacheslav Turyshev a fost poate primul care a pus sub semnul întrebării terraformarea ca atare. Și iată argumentele lui.
TERAWATTI ȘI MILENII
Vyacheslav Turyshev izolează cea mai înțeleasă secvență de acțiuni din acest caleidoscop de idei și o demontează legătură cu legătură.
Fără energie nucleară și fără exotice, algoritmul de transformare a lui Marte arată așa: creștem presiunea și o încălzim – construim sere – îmbogățim aerul cu oxigen – ne scoatem căștile.
Și totul aici pare să fie la punct. Trimite un asteroid spre Marte? Teoretic putem. NASA a schimbat deja orbita asteroidului Dimorph; tot ce rămâne este să înveți cum să o faci mai ieftin și mai precis. Serele de pe Marte pot fi pur și simplu uriașe: gravitația este mică și, din cauza presiunii externe slabe, se vor umfla ca un balon, chiar și structurile de susținere nu sunt cu adevărat necesare.
Dar să numărăm. Pentru a crește presiunea cu o sutime de milimetru de mercur, trebuie să prăbușiți un bloc de gheață cu o lungime de 10 kilometri în Marte și, pentru un rezultat mai mult sau mai puțin vizibil, veți avea nevoie de un corp la sute de kilometri distanță. De fapt, nu sunt mulți dintre ei. Cu excepția faptului că satelitul lui Saturn Iapetus… Stai, ne gândim serios că putem smulge un satelit de Saturn și să-l livrăm pe Marte? O altă opțiune este să luați un bloc de gheață de la periferia sistemului solar. Nu devine deloc mai ușor oră de oră.
Ideea de a produce urme (mici) de gaze cu efect de seră pare promițătoare la suprafață, dar calculele spun că pe Marte vor trebui desfășurate plante chimice de o scară incredibilă, pentru care, în plus, s-ar putea să nu existe suficiente materii prime. Și dacă încălzim Marte cu oglinzi, vom avea nevoie de 70 de milioane de kilometri pătrați de oglinzi.
Cu toate acestea, nu am început încă principalul lucru, producția de oxigen. Apropo, roverele au făcut un astfel de experiment și chiar s-a dovedit a avea succes, dar vorbeam despre cantități mici. Și avem nevoie de multe.
Aparent, vom extrage oxigenul din apă prin împărțirea acesteia. Pentru asta avem nevoie de un alt bloc de gheață, dar nu doar unul. Dar să presupunem că avem gheață în stoc. Lucrarea lui Vyacheslav Turyshev oferă o figură care dă jos chiar și un optimist înveterat. Sarcina de a „produce” aer bun acceptabil pentru întreaga planetă (adică 8,2 până la a 10-a până la a șaptesprezecelea kilograme de oxigen și 1,9 până la a 10-a până la a optsprezecea putere de azot ca gaz tampon – îmi pare rău pentru grade, nu există nume pentru numere atât de uriașe) va necesita o putere de peste 380 de mii de teraw de ani. Aceasta este de 20 de ori puterea pe care o dezvoltă întreaga civilizație pământească. Și, dacă dorim să reducem perioada la o sută de ani, vom obține o și mai exorbitantă 3,8 petawați (un număr cu 15 zerouri).
De fapt, toate cele de mai sus sunt „realiste” în sensul că nu contrazic legile naturii. Dar contrazice clar capacitățile noastre. Nu mai visa la Pământul 2.0. Ai grijă de cel care există, altul nu va fi, conchide astronomul.
CINE VA PLATI PENTRU ASTA
Aici, desigur, aș dori să obiectez – și din nou într-un mod cinematografic. În filmul sovietic „Petru cel Mare”, inginerul arată calculele țarului, asigurându-l „imposibil”, dar țarul contorează cu „posibil!”, oamenii muncitori își rup venele și totul merge bine.
O persoană, dacă are nevoie, este capabilă de multe. De exemplu, au luat și au săpat Canalul Panama prin junglă și mlaștini, în esență cu lopeți. Dar piramidele? Nici nu pot să cred că acest lucru a fost făcut de oameni care nu cunoșteau mașini. Cuvântul cheie, însă, este „dacă este necesar”. Canalul Panama era nevoie urgent pentru a reduce costurile de transport maritim. În spatele ei erau bani colosali. Din anumite motive au fost necesare și piramidele. Ce zici de terraformarea lui Marte? Aveți o cerere de afaceri pentru asta?
– Terraformarea globală a lui Marte necesită crearea unei întregi industrii planetare – energie, minerit, rafinare, control climatic și logistică – chiar înainte de apariția unei piețe stabile care să plătească pentru aceasta. Mai mult, acesta nu este nici măcar un „megaproiect”, ci un program vechi de secole care ar trebui să funcționeze fără cererea pieței, în zadar, a declarat Vyacheslav Turyshev pentru KP.RU.
Și dacă extragerea aurului pe asteroizi este probabil interesantă, pentru că – ei bine, aur, atunci în cazul lui Marte avem un singur argument: Pământul este pe moarte, dă-ne un al doilea Pământ. Dar, în primul rând, moare frumos: mările se stropesc, bate briza, palmierii se leagănă, du-te în stațiune, acolo nu există o apocalipsă despre care să vorbească climatologii. Și în al doilea rând, așa cum a spus Dostoievski, „ați ucis, domnule”. Tu strici Pământul. Ei bine, nu te mai biciui, asta-i tot.
SĂ TRĂIM ÎN COSTURI SPATIALE
Între timp, exact așa și ștergerea Marte din visele noastre, desigur, nu este o opțiune, spune Vyacheslav Turyshev. Doar că acum este momentul să „întoarcă-ți capul”. La urma urmei, era „planetei locuite de roboți” (rover) se încheie. Roverele au călătorit cât de departe au putut și trebuie să ne dăm seama ce să facem în continuare.
– Începe etapa deciziilor arhitecturale: cum se returnează probele de sol colectate de rover, cum se caută gheață și substanțe volatile la adâncimea necesară, cum se aterizează sarcini mai grele pe Marte, cum se asigură energie, comunicații, autonomie și procesarea locală a resurselor. NASA spune în mod explicit că „regândește viitorul explorării lui Marte” în favoarea unor misiuni științifice mai frecvente și mai ieftine, spune Vyacheslav Turyshev.
În plus, chiar și în starea sa actuală, Marte, chiar dacă nu este potrivit pentru o viață confortabilă, este destul de potrivit pentru zborurile cu echipaj:
„Acesta este un mediu pentru operațiuni robotizate și strict mediate tehnologic – costume spațiale, module sigilate, control termic și protecție inginerească”, spune omul de știință.
Chiar și faptul că Marte nu are un câmp magnetic, iar astronauții vor fi expuși ploii cu radiații, nu face decât să complice zborul uman, dar nu îl „interzice”:
– Arhitectura corectă a unei stații locuibile de pe Marte constă în volume vii protejate, adăposturi împotriva erupțiilor solare, folosirea solului ca protecție, autonomie ridicată și un circuit de retur pre-preparat. În comparație cu Luna, costul unei greșeli este mult mai mare, deoarece întoarcerea de acolo dacă se întâmplă ceva este lung și costisitor. Pentru primele misiuni, este mai logic să construim sisteme locale sigure decât să așteptați apariția artificială a unei atmosfere globale, spune Vyacheslav Turyshev.
Este foarte posibil să considerăm explorarea lui Marte ca un proiect de afaceri. Dar acesta nu este „risipă de bani pentru o mie de ani”, ci un lanț de sarcini locale realiste:
– Reduceți în mod constant costul unei tone livrate pe Marte, costul unui metru cub protejat de mediu, un kilowatt-oră, un kilogram de resursă locală. Adică adevărata problemă de afaceri în prima etapă este energia, extracția și prelucrarea resurselor în spațiu, comunicațiile, tehnologia autonomă, domurile locale, agricultura protejată, și nu atmosfera globală. Astfel de pași par mai semnificativi decât „terraformarea”, listează Vyacheslav Turyshev.
SĂ EXERCĂM PE LUNA
O altă concluzie rezultă din lucrarea lui Vyacheslav Turyshev: Luna devine paradoxal în centrul atenției. Atât de diferit de Marte, fără nici cea mai mică perspectivă de a deveni un „al doilea Pământ”, dar aproape. Trebuie să te antrenezi undeva.
– Luna se dovedește în mod natural a fi primul teren de testare. NASA formulează direct sarcina ca „Luna este o piatră de temelie spre Marte”; aceasta este o foaie de parcurs în care misiunile lunare sunt necesare nu numai de dragul Lunii în sine, ci și pentru a învăța cum să trăiești și să lucrezi pe o altă lume în pregătirea lui Marte. Acest lucru este rezonabil: logistică scurtă, frecvență ridicată a misiunilor, capacitatea de a testa energie, construcție, extracție de resurse, comunicații, navigație, medicină și disciplină operațională grea”, spune Vyacheslav Turyshev.
Trebuie doar să evitați tentația evidentă de a transforma Luna într-o groapă de gunoi și o colecție de industrii murdare. Încă nu este posibil să stricăm Marte, hai să stricăm Luna, din fericire este doar o minge de piatră care poate rezista la orice. Nu, nu va funcționa așa, rezumă Vyacheslav Turyshev:
– Luna nu este liberă și nu este inofensivă ca sit industrial. NASA subliniază că praful lunar este periculos pentru echipamente, costume spațiale și plămânii umani, iar radiațiile rămân o problemă constantă atunci când lucrează în afara magnetosferei Pământului. Chiar și misiunea Artemis II include proceduri separate pentru protejarea echipajului de evenimentele de radiație solară. Cu alte cuvinte, Luna este un loc de testare grozav, dar nu un „depozit convenabil în afara atmosferei”. Acesta este un mediu foarte dur, cu propriile sale restricții toxicologice, operaționale și politice și legale.
