Новый план терраформирования Красной планеты предполагает распыление наночастиц в атмосфере — это может запустить цепную реакцию
Ну, вот и дождались. Пока одни спорят, стоит ли вообще лететь на Марс, другие уже придумали, как сделать его уютным за полтора десятка лет. Международная группа исследователей опубликовала расчёты, которые выглядят как научная фантастика, но опираются на реальную физику. Речь о быстром терраформировании Марса с помощью аэрозоля из наночастиц.
Сейчас средняя температура на Марсе — минус 63 градуса по Цельсию. В полярных областях и вовсе под минус 150. При таком холоде углекислый газ, который мог бы работать как парниковый газ, просто вымерзает в виде льда. Получается замкнутый круг: чтобы запустить парниковый эффект, нужно сначала разогреть планету, но для этого нужна атмосфера, которой нет. Учёные предлагают разорвать этот круг искусственно.
Идея простая до гениальности. Надо распылить в верхних слоях марсианской атмосферы крошечные частицы — либо графеновые диски диаметром 250 нанометров, либо алюминиевые цилиндры длиной 8000 нанометров и диаметром 60 нанометров. Этот аэрозоль будет пропускать солнечный свет (видимый и инфракрасный), но задерживать длинноволновое тепловое излучение, которое идёт от поверхности. Классический парниковый эффект, только на Марсе и с искусственным наполнителем.
«Из-за постоянных ветров наночастицы быстро распространятся по всей планете, даже если их выпустить в одной точке. Всего за 15 лет средняя температура поднимется на несколько десятков градусов».
Тут важный момент. Когда температура подрастёт настолько, что начнут испаряться полярные шапки из углекислоты, процесс может стать самоподдерживающимся. Высвободившийся CO₂ сам создаст дополнительный парниковый эффект, и дальше Марс будет разогреваться уже без нашей помощи. Это как поджечь сухую траву — достаточно одной искры.
Главный вопрос: что будет с самими частицами? По расчетам, после того как на Марсе пойдут дожди (а они неизбежны при потеплении), вода вымоет аэрозоль из атмосферы. Частицы окислятся — превратятся в углекислый газ или глинозём. То есть они не останутся в воздухе вечно, а выпадут на поверхность. Экологически чистое терраформирование, если так можно выразиться.
Но не всё так радужно. Критики плана напоминают о двух фундаментальных проблемах. Первая — слабая гравитация Марса. Она составляет всего 38% от земной. Атмосфера будет постепенно улетучиваться в космос, как это уже произошло миллиарды лет назад. Даже если мы накачаем её углекислотой и другими газами, без мощного магнитного поля они долго не продержатся. Парниковый эффект Марс может потерять быстрее, чем мы его создадим.
Вторая проблема — магнитное поле. У Марса его практически нет. Это значит, что солнечный ветер будет сдувать атмосферу, а жёсткое космическое излучение — убивать всё живое на поверхности. Под вопросом не только создание атмосферы на Марсе, но и защита от радиации. Без искусственного магнитного щита колонистам придётся либо сидеть под землёй, либо строить герметичные купола.
Тем не менее, предложенный аэрозольный метод считается самым быстрым и дешёвым из всех, что были придуманы человечеством за последние полвека. Орбитальные зеркала, которые предлагали фокусировать солнечный свет на полярных шапках, потребовали бы колоссальных затрат на выведение грузов. Ядерные реакторы для разогрева поверхности — тоже дорого и долго. А тут просто распылил облако наночастиц — и жди результат.
Есть и более экзотические сценарии. Например, использовать цианобактерии для Марса — микроорганизмы, которые смогут вырабатывать кислород и создавать почву из марсианского грунта. Но это вопрос десятилетий, если не столетий. Аэрозольный же план укладывается в 15 лет. Для космических масштабов это практически мгновение.
«Предлагается уже в ближайших миссиях начать эксперименты по локальному изменению климата. Полное терраформирование — задача следующего века, но первые шаги можно сделать прямо сейчас».
Конечно, даже если температура поднимется на 50-60 градусов, Марс всё равно останется холодным. Средняя температура станет около минус 10-15 — примерно как в Якутии зимой. Но это уже не смертельный холод. При таком раскладе можно будет думать о подземных городах на Марсе, использовании запасов воды в виде вечной мерзлоты для полива оранжерей, постепенном создании локальной биосферы.
Пока план остаётся гипотетическим. Никто ещё не пробовал запускать наночастицы в марсианскую атмосферу. Но расчёты выглядят убедительно. Если человечество всерьёз возьмётся за план колонизации Марса, аэрозольный метод станет первым реальным шагом. Главное — решить проблему с удержанием атмосферы. Без магнитного поля любое терраформирование будет напоминать попытку наполнить водой дырявое ведро.
Впрочем, некоторые исследователи предлагают не ждать у моря погоды, а строить искусственное магнитное поле на орбите — этакий гигантский щит, который защитит планету от солнечного ветра. Проект масштабный, но если объединить его с разогревом аэрозолем, Марс может стать второй Землёй уже в этом столетии. Правда, для такого размаха потребуется ресурсов больше, чем сейчас есть у всех стран вместе взятых.
Так или иначе, сам факт, что учёные всерьёз просчитывают этапы терраформирования и публикуют конкретные цифры, говорит о многом. Мы перестали мечтать — мы начали проектировать. И это, пожалуй, главная новость.