Огромное желание некоторых индивидов колонизировать Марс может казаться безумным, особенно учитывая множество факторов, никак не способствующих нормальной жизни на красной планете. Одной из таких проблем является температура, которая на поверхности Марса колеблется от +20 °C до -153 °C. Также известно, что треть поверхности Марса имеет неглубоко залегающий H2O, однако из-за температуры этот ресурс бесполезен, грубо говоря. Потому ученые со всего света начали задумываться над тем, как нагреть Марс. Некоторые идеи довольно эффективны на бумаге, но их реализация требует как инфраструктуры, так и материалов, коих нет на Марсе. А вот ученые из Чикагского университета (Чикаго, США) предложили метод, в котором будут использоваться родные для красной планеты компоненты на наномаштабе. В чем заключается суть метода, как он работает, и насколько высока его эффективность? Ответы на эти вопросы мы узнаем из доклада ученых.
Основа исследования
Сухие речные долины пересекают некогда обитаемую поверхность Марса, но сегодня ледяная почва слишком холодна для жизни земного происхождения. Ручьи могли быть активны примерно 600000 лет назад, намекая на то, что Марс в той или иной степени мог быть обитаем. Было предложено много методов для нагрева поверхности Марса путем закрытия спектральных окон, сосредоточенных вокруг длин волн (λ) 22 и 10 мкм, через которые поверхность охлаждается тепловым инфракрасным излучением, поднимающимся в космос. Современный Марс имеет тонкую (~6 мбар) атмосферу CO2, которая обеспечивает только ~5 K парникового эффекта за счет поглощения в диапазоне 15 мкм, и Марсу, по-видимому, не хватает достаточного количества конденсированного или минерализованного CO2 для восстановления теплого климата. Спектральные окна можно закрыть с помощью искусственных парниковых газов (например, хлорфторуглеродов), но для этого потребуется улетучить ~100000 мегатонн фтора, который редко встречается на поверхности Марса. Альтернативный подход предлагается с помощью естественного пылевого аэрозоля Марса. Почти вся марсианская пыль в конечном итоге образуется в результате медленного измельчения богатых железом минералов на поверхности Марса. Из-за своего небольшого размера (эффективный радиус 1.5 мкм) марсианская пыль поднимается на большую высоту, всегда видна на марсианском небе и присутствует на высоте до > 60 км. Естественный пылевой аэрозоль Марса снижает дневную температуру поверхности, но это связано с композиционными и геометрическими особенностями, которые можно изменить в случае искусственной пыли. Например, наностержень, длина которого примерно вдвое меньше длины волны восходящего теплового инфракрасного излучения, должен сильно взаимодействовать с этим излучением.
Результаты исследования
Изображение №1
Ученые предлагают рассмотреть проводящий наностержень длиной 9 мкм (в данном труде рассматривается алюминий и железо) с соотношением сторон ~ 60:1. Расчеты конечной разности во временной области показывают, что такие наностержни, случайно ориентированные из-за броуновского движения, будут сильно рассеивать и поглощать восходящее тепловое инфракрасное излучение в спектральных окнах и рассеивать солнечный свет вниз к поверхности, что приведет к чистому потеплению (график выше). Результаты устойчивы к изменению типа материала частиц, формы поперечного сечения и разрешения сетки и изменяются, как и ожидалось, с длиной частицы и соотношением сторон. Рассчитанное тепловое инфракрасное рассеяние является почти изотропным, что способствует поверхностному потеплению. Такие наностержни будут оседать в атмосфере Марса в 10 раз медленнее, чем естественная марсианская пыль. Это означает, что после того, как частицы поднимутся в воздух, они окажутся на большой высоте и будут иметь длительное время жизни в атмосфере.
Изображение №2
Это мотивирует расчет поверхностного потепления (K) как функции (искусственной) аэрозольной плотности стержней (килограммы на квадратный метр). Глобальная климатическая модель Mars Weather Research and Forecasting (MarsWRF) подходит для такого расчета. Следуя многим предыдущим работам, ученые задали слой аэрозоля и рассчитали результирующее стационарное потепление. Данный расчет не включает динамический перенос аэрозоля, но включает реалистичную топографию, сезонное воздействие и поверхностные теплофизические свойства и альбедо. Выходные данные модели (схемы выше) показывают, что плотность Al наностержней 160 мг/м2 дает поверхностные температуры и давления, допускающие обширное летнее (т. е. самый теплый период ~70 солов каждый год) наличие жидкой воды в местах с неглубоким грунтовым льдом. Это > 5000× эффективнее, на основе потепления на единицу массы в атмосфере, чем текущее состояние дел. Температуры, испытываемые подповерхностным льдом, будут ниже из-за изоляции почвой. Водяной лед на глубине < 1 м почти повсеместен к полюсу ±50° широты (синие линии на схеме). Лед H2O присутствует дальше к экватору, но изолирован под > 1-метровым почвенным покровом и поэтому не растает, если годовая средняя температура поверхности не поднимется близко к 273 К (около -0.15 ℃).
Парниковый эффект частично зависит от разницы температур между верхней частью оптически толстого слоя, излучающего/поглощающего инфракрасное излучение, и поверхностью планеты. Более высокие облака имеют большую ΔT относительно поверхности (из-за адиабатического охлаждения) и, таким образом, дают более сильный парниковый эффект. Поэтому результаты зависят как от высоты верха искусственного пылевого слоя, так и от его плотности. Минимальную плотность для существенного потепления (2C) можно оценить, установив оптическую глубину в спектральном окне (τwin) на единицу и решив следующее выражение для плотности стержней Mc (миллиграммы на квадратный метр):
τwin = 3 QeffMc / ( 4 r ρ)
Qeff — эффективность экстинкции, зависящая от волнового числа, ρ — плотность частиц наностержня (Al: 2.7 г/см3), а r — эффективный радиус частиц наностержня (радиус сферы эквивалентного объема, 0.38 мкм). Здесь Qeff — отношение сечения экстинкции в спектральном окне (около половины максимального сечения, т. е. 3 × 10−11 м2) к геометрическому сечению эквивалентной сферы и составляет ≈ 60. Это дает минимальную плотность стержней (Mc) 20 мг/м2. При 160 мг/м2 объемная плотность наностержней 10/см3 дает временную шкалу броуновской коагуляции (для сфер диаметром от 0.1 до 10 мкм, для 100% эффективности аккреции) ≈ 6 лет.
Эта оценка временной шкалы имеет существенные неопределенности. Например, фактическая эффективность аккреции может быть меньше, например, потому что монодисперсные частицы однородного состава (например, наностержни) могут нести одинаковые заряды и, таким образом, отталкиваться друг от друга. На Марсе частицы будут поглощаться сухим осаждением и переходным льдом CO2 и повторно выбрасываться в атмосферу путем подъема пыли. Первоначальный выброс (после изготовления) может быть из трубы, простирающейся на 10–100 м над поверхностью, поскольку турбулентные восходящие потоки на Марсе усиливаются с расстоянием от поверхности. Для эффективного срока службы частиц в 10 лет поддержание потепления, показанного на 2A, требует фонтанирования частиц со средней скоростью 30 литров/с. Многолетнее время жизни согласуется с выпадением за один проход частиц диаметром ~ 0.1 мкм, и время жизни частиц может быть значительно увеличено, если частицы будут спроектированы так, чтобы они поднимались самостоятельно, что еще больше сократит поддерживающий поток массы. Однако эффективное время жизни частиц остается основной неопределенностью в исследуемой модели.
Для проверки трехмерных (3D) результатов ученые запустили 1D-модель, используя среднегодовую инсоляцию Марса. Она предсказывает глобальную температуру 245 К для Al наностержней ~ 160 мг/м2 (2C). Для дальнейшего увеличения нагрузки наностержней 1D-модель предсказывает более низкие глобальные температуры, чем 3D-модель. Это может быть связано с различиями в вертикальной температурной структуре двух моделей. Даже в потеплевшем климате южный полюс достаточно холоден для сезонной конденсации CO2.
Изображение №3
В течение нескольких месяцев нагревания Марса атмосферное давление увеличивается примерно на 20%, поскольку CO2 лед сублимируется, что является положительной обратной связью нагрева. На потеплении Марса атмосферное давление будет увеличиваться еще в 2–20 раз, поскольку адсорбированный CO2 десорбируется, а полярный CO2 лед испаряется в течение времени, которое может длиться столетиями. Это еще больше увеличит площадь, пригодную для жидкой воды. Однако повышение температуры Марса само по себе недостаточно, чтобы сделать поверхность планеты пригодной для жизни с фотосинтезом кислорода. Например, пески Марса содержат примерно 300 частей на миллион по весу (ppmw от parts per million by weight) нитратов, а воздух Марса содержит очень мало O2, как и воздух Земли до появления цианобактерий. Для восстановления почвы, богатой перхлоратом, может потребоваться биоремедиация с помощью бактерий, восстанавливающих перхлорат, которые выделяют молекулярный кислород в качестве естественного побочного продукта.
Для более детального ознакомления с нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад ученых и дополнительные материалы к нему.
Эпилог
Результаты этого относительно простого рабочего процесса подвержены нескольким неопределенностям, которые мотивируют более сложное моделирование. В качестве одного из нескольких примеров, моделирование связанного потока пыли и зародышеобразования льда на Марсе в настоящее время находится на ранней стадии. Моделирование эффекта наностержней как ледяных зародышей — что может быть как положительной, так и отрицательной обратной связью, в зависимости от размера и высоты образующихся частиц водяного льда и их эффективности осаждения — является дополнительной мотивацией для изучения этой связи. Тонкое покрытие наностержней может изменить их уровень гидрофобности и, возможно, зародышеобразование льда, а также может защитить от окисления. Оптимальное место для фонтанирования частиц требует дальнейших исследований. Выпуск в восходящий отрезок ячейки Хэдли должен обеспечить рассеивание в обоих полушариях. Радиационное воздействие обратной связи водяного пара однозначно положительно. Тесты с различным размером, составом и формой наностержней предполагают, что возможны дальнейшие улучшения эффективности потепления. Например, эффективность затухания уменьшается приблизительно линейно с радиусом стержня, но масса уменьшается квадратично с радиусом стержня.
Учитывая вышеизложенные оговорки, 2C позволяет сделать первую оценку того, сколько поверхностного материала потребуется для обеспечения фонтанов. При плотности поверхностного материала 2 г/см3 и содержании Al2O3 ~10 мас.% повышение температуры поверхности до температуры, показанной на 2A, за 10 лет потребует обработки 2 × 107 м3/год поверхностного материала для получения 7 × 105 м3/год металла, что соответствует призматической шахте полушириной 350 м и наклоном боковой стенки 20°, удлиняющейся на 250 м в год.
Хотя наночастицы могут согреть Марс, как выгоды, так и потенциальные затраты этого курса действий сейчас неопределенны. Например, в маловероятном случае, если почва Марса будет содержать невосстановимые соединения, токсичные для всей земной жизни (это можно проверить с помощью Mars Sample Return), то выгода от потепления Марса будет нулевой. С другой стороны, если на поверхности Марса можно будет создать фотосинтетическую биосферу, возможно, с помощью синтетической биологии, то это может увеличить шанс успешности колонизации красной планеты.
Необходимо больше работы по очень долгосрочной устойчивости разогретого Марса. Для истощения атмосферы при нынешних темпах выброс атмосферы в космос займет не менее 300 миллионов лет. Однако если подземный лед, наблюдаемый на глубине от нескольких метров до десятков метров, залегает в пустом поровом пространстве, то чрезмерное потепление на протяжении столетий может привести к утечке воды, что потребует тщательного управления долгосрочным потеплением. Исследование недр электромагнитными методами может решить эту неопределенность относительно того, сколько воды остается на Марсе глубоко под землей.
Эффективность нагрева наночастицами предполагает, что любая сущность, стремящаяся к сильному потеплению в масштабах планеты, будет использовать этот подход. Это предполагает поляризацию как техносигнатуру для холодных земных миров с геодинамо. Нагрева наночастицами, само по себе, недостаточно, чтобы сделать поверхность планеты снова пригодной для жизни. Тем не менее, данное исследование предполагает, что нагревание наночастицами может представлять интерес для сообществ нанофотоники и планетарной науки, среди прочих, и что дальнейшее исследование может быть крайне плодотворным.
До полноценной колонизации Марса еще очень и очень далеко. Однако ученые из самых разных областей совершают гигантские усилия, чтобы приблизить этот новый этап в развитии человечества. Объединение накопленных знаний всех этих направлений науки и является краеугольным камнем к успеху столь опасной миссии.
Немного рекламы
Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, облачные VPS для разработчиков от $4.99, уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).
Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Maincubes Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
Комментарии (54)
eyeDM
14.08.2024 07:24+1Ещё бы придумать, что во время полёта делать с космической радиацией.
BlackMokona
14.08.2024 07:24Ничего не делать, согласно данным марсохода НАСА, не опасна
Aizz
14.08.2024 07:24Насколько я помню, опасны регулярные вспышки на солнце, от которых нас спасает магнитосфера Земли, а в космосе защиты никакой не будет. ЕМНИП, в Масковском варианте корабле в цетре было специальное сверхзащищенное пространство, куда нужно было прятаться на время солнечных бурь.
BlackMokona
14.08.2024 07:24+1В целом там главная защита это повернутые к солнцу двигатели с баками с топливом, да грузами. От чего лучам потребуется пройти много слоёв разных материалов, перед тем как поразить тушки.
kenomimi
14.08.2024 07:24Только в случае наночастиц в атмосфере ни люди, ни роботы жить не смогут - даже на Луне у американцев были проблемы с летучим абразивным грунтом, хотя они были упакованы как консервы, да и атмосферы на Луне нет. Зачем тогда просто так греть каменюку? Кстати говоря, Венера вон нагрета, толк с этого есть? :)
Oncenweek
14.08.2024 07:24Ну в принципе наночастицы не обязаны быть абразивными, могут быть вполне и круглыми, так что будут просто летучими
LukinBoris
14.08.2024 07:24+1Зачем вообще жить на Марсе? мне всё это кажется не более, чем вымысел
AndyLem
14.08.2024 07:24+1Жить именно на Марсе может и не имеет особого смысла. Основная задача - сделать человечество мультипланетарным видом, и тут просто так вышло, что Марс ближе всех из более менее пригодных планет, и его терраформировать выглядит проще, чем Венеру. Но если есть другие варианты как расселить людей где нибудь ещё кроме Земли, причем не на временные вахты, а на постоянку, то вперёд, мы внимательно слушаем
Oncenweek
14.08.2024 07:24Но если есть другие варианты как расселить людей где нибудь ещё кроме Земли
А зачем это делать в глобальном смысле? Ну то есть какую проблемы мы этим решаем? Науку можно двигать роботами и вахтерами, перенаселение не грозит, да и не решить его проблему этим способом, депопуляцию тоже не решить, вопросы экологии тоже не решить, и даже вопрос выживания в глобальном катаклизме проще и дешевле решить прямо на земле
AndyLem
14.08.2024 07:24+1Мое личное мнение - это будет огромным скачком в развитии цивилизации. Такой выход из зоны комфорта. Необходимость выжить в таких условиях подтолкнет развитие многих отраслей - от связи и транспорта до экологии и добычи ресурсов. Пока не очень понятно, как этого достичь оставаясь на Земле. И я не считаю, что вопрос выживания в глобальном катаклизме проще решить на Земле. Жизнь на Земле может очень внезапно и очень быстро пропасть, наличие бэкапа на другой планете лично мне добавило бы уверенности в выживании человечества как вида.
Oncenweek
14.08.2024 07:24Мое личное мнение - это будет огромным скачком в развитии цивилизации.
Ну то есть вам просто нужно реалити-шоу об освоении космоса? Потому что все остальное, вами перечисленное, проще и дешевле развивать на месте на земле.
Жизнь на Земле может очень внезапно и очень быстро пропасть
А на любой внеземной колонии она пропадет после этого максимум еще через полгода. Но вообще любой мыслимый катаклизм (ядерная война, падение астероида, извержение супервулкана, коллапс экосистемы) все равно оставляет Землю в состоянии в миллион раз лучшем, чем Марс. Поэтому и бэкап держать лучше ближе - его можно сделать намного больше и надежнее, чисто за счет того, что он буде в миллионы раз дешевле
AndyLem
14.08.2024 07:24Ну то есть вам просто нужно реалити-шоу об освоении космоса?
Вы так говорите, как будто это что то плохое. Конечно мне это нужно. Так люди устроены, без шоу нет движения вперёд.
А на любой внеземной колонии она пропадет после этого максимум еще через полгода
В первое время да. Но если представить себе колонию, которая смогла обеспечить свое самодостаточное существование, то уже нет. Чем раньше начнем колонизацию, тем быстрее колонии выйдут на этот этап.
равно оставляет Землю в состоянии в миллион раз лучшем, чем Марс
Чем Марс в его НЫНЕШНЕМ состоянии. Именно поэтому и есть такие проекты по терраформирования, которые предполагают, что мы не просто живём на поверхности камня в вакууме, а меняем его и начинаем жить в привычной нам среде. Никто не обещал, что это будет быстро и легко, но это вполне достойная цель. Тогда, если на Земле случится вымирание, не будет никаких причин вымирать марсианам
Oncenweek
14.08.2024 07:24Вы так говорите, как будто это что то плохое.
Не то чтоб плохое, больше шоу хороших и разных.
В первое время да. Но если представить себе колонию, которая смогла обеспечить свое самодостаточное существование, то уже нет.
Но это не вопрос ближайшей тысячи лет.
Чем раньше начнем колонизацию, тем быстрее колонии выйдут на этот этап.
Вот совсем не обязательно: условно, еслиб небоскреб Бурж-Халифа начали строить в 14-м веке, шибко раньше начала 21-го века его бы все равно вряд ли построили.
Тогда, если на Земле случится вымирание, не будет никаких причин вымирать марсианам
Терраформирование это вопрос тысяч, а то и десятков тысяч лет, как мне кажется, если человечество не уничтожит себя за тысячу следующих лет, то дальше уже можно будет не бояться. А внешние угрозы отбить проще чем терраформировать Марс
AndyLem
14.08.2024 07:24еслиб небоскреб Бурж-Халифа начали строить в 14-м веке, шибко раньше начала 21-го века его бы все равно вряд ли построили.
Построили бы очередные пирамиды. И ничего, сработало же с теми, что у нас уже есть.
Внешние угрозы бывают разные. Есть те, которые мы знаем только в теории. Есть те, о которых мы вообще ничего не знаем. Поэтому нужны бэкапы. И это общепринято, что бэкапы не должны храниться в том же хранилище. Если строительство бэкапа на Марсе займет 1000 лет, то пусть будет так. В любом случае прямо сейчас никто ничего не строит, а заниматься теоретическими исследованиями не только интересно, но и полезно во всех отношениях. Не вижу вреда.
Oncenweek
14.08.2024 07:24Построили бы очередные пирамиды.
Ну в переложении на освоение космоса их и построили: геостационарные спутники связи называются =)
И это общепринято, что бэкапы не должны храниться в том же хранилище.
Вопрос только, что считать тем же хранилищем. Вообще я не очень люблю когда внеземную колонию называют "бэкапом" - бэкап это копия всего массива данных, а предлагается ярлычки с рабочего стола на дискетку записать. Куда полезнее будет работать на предотвращением потери "основного массива данных".
AndyLem
14.08.2024 07:24Предлагается построить бэкап. То, что мы находимся на этапе теоретических исследований и учимся ярлычки на дискету записывать, не отменяет главной цели. Умение записывать на дискету очень быстро эволюционировало в облачные сервисы. Предлагать не учиться записывать на дискету равносильно высказыванию каменных людей "а зачем нам это твое колесо, все равно это займет тысячи лет пока мы построим автомобиль".
Oncenweek
14.08.2024 07:24Это все равно не будет бэкап, это будет в лучшем случае разделение на диски Цэ и Дэ - если навернется Цэ останется Дэ, но половину данных мы все равно потеряем. Бэкап это нечто такое из чего можно малой кровью все вернуть как было, чего тут даже в перспективе не будет.
а зачем нам это твое колесо, все равно это займет тысячи лет пока мы построим автомобиль
Ну так колесо то приносит выгоду уже в каменном веке. Тут скорее как если бы пещерные люди урановую руду бы начали копать и в пещеры складировать, на будущее
AndyLem
14.08.2024 07:24Так и исследования космоса приносят выгоду уже сейчас. Вообще некорректное сравнение с урановой рудой.
Я за любой бэкап. Лучше сохранить половину данных, чем потерять все.
Oncenweek
14.08.2024 07:24Так и исследования космоса приносят выгоду уже сейчас.
Вот прям далеко не все, уж положа руку на сердце. С другой стороны, конечно, лучше изучать всякую фигню, чем воевать, например
Я за любой бэкап.
Дело в том, что вопрос бэкапа лучше решается прямо тут на Земле. Условно за тысячу лет и олимпиарды долларов на земле можно каждому по личному уберзащищенному бункеру выкопать с автономией на сотню лет
AndyLem
14.08.2024 07:24Вот прям далеко не все, уж положа руку на сердце
Это например какие не приносят?
можно каждому по личному уберзащищенному бункеру выкопать с автономией на сотню лет
А можно просто перестать воевать, сделать всем прививки и очистить космос от всех потенциально опасных астероидов. Можно верить в любую утопию, а можно сделать что то практичное, что точно обеспечит прогресс человечества. Заодно прокачать знания и умения.
Oncenweek
14.08.2024 07:24Это например какие не приносят?
Ну, например, какую пользу приносят знания о напряженности магнитного поля в 100000км от Юпитера? Или толщина полярных шапок Марса?
Можно верить в любую утопию, а можно сделать что то практичное,
Ммм, то есть строительство сети подземных убежищ это утопия, а терраформирование Марса это практичное? У нас с вами определенно разное представление о практичности
AndyLem
14.08.2024 07:24Я даже не вижу смысла спорить с человеком, который не видит пользы в изобретении способа измерить магнитное поле планеты в миллиарде километров от Земли. У тому же, никто не сказал, что может быть либо туннели на Земле, либо колония на Марсе. Колония нужна на тот случай,тогда туннели уже не помогут.
Oncenweek
14.08.2024 07:24пособа измерить магнитное поле
Не способа, а самого знания об этом поле. Ну и по большому счету от способа тоже пользы не так уж прям много
У тому же, никто не сказал, что может быть либо туннели на Земле, либо колония на Марсе.
Учитывая ограниченность ресурсов, рано или поздно придется где-то выбирать. Тем более туннели в сотню раз устойчивее колонии
Oncenweek
14.08.2024 07:24бесполезна. Ну то есть она красивая, в нее много сил вложено, в очередной раз проверили ОТО, научились синтезировать апертуру радиотелескопов в особо крупных размерах, да. Но вот конкретно на жизнь Васи Пупкина, или Кевина Джонсона или Али Абдул Аль Рашида это никак не повлияет
AndyLem
14.08.2024 07:24Ясно. Спасибо, я посмеялся. Дальше дискутировать смысла не вижу, я не нанимался в просветители.
azTotMD
14.08.2024 07:24В одной настольной игре для этих целей (нагревания планеты) предлагается уронить на Марс один из спутников (Фобос или Деймос, не помню, тем более что один из них находится даже ниже предела Роша). Заодно это должно увеличить массу Марса, а то ведь там сила тяжести маленькая и Марс теряет атмосферу.
Уж не знаю насколько осуществим такой сценарий и сильно ли поможет.
Sun-ami
14.08.2024 07:24+1Это далеко не самый лучший способ нагреть Марс. Потому что:
1) Чтобы получить плотность наночастиц 160 мг/м2 нужно произвести 23,1 миллиона тонн этих наночастиц. Это за пределами технологических возможностей даже для промышленности на Земле, а тем более на Марсе.
2) Непонятно, как вообще производить наночастицы именно нужных размеров и формы. Отклонение от идеальных размеров и формы потребует ещё более гигантских объёмов наночастиц.
3) Чтобы наночастицы поднялись высоко в атмосферу, нужно распылять их вблизи Южного полюса Марса во время интенсивного испарения углекислотного льда. В то же время производить их там нереально - нет ни сырья ни энергии, и условия крайне суровые, по температуре и силе ветра. А доставить такие гигантские объёмы в этот район тоже нереально.
4) Такие тонкие и острые наночастицы наверняка будут легко прокалывать живые клетки, а значит будут как минимум очень вредными для людей и всех живых организмов.
Я думаю, самый лёгкий способ нагреть Марс - это спровоцировать масштабную вулканическую активность, пробив кору Марса в горячей точке ударом железного астероида достаточно большого размера, порядка сотни метров. Для того, чтобы направить такой астероид к Марсу можно использовать технику итеративного космического бильярда Оберта. Но сначала нужно провести серьёзную геологоразведку для определения характеристик коры Марса в горячих точках. О том, что такие точки на Марсе есть, говорит то, что с орбиты были обнаружены застывшие лавовые потоки, возраст которых оценивается всего в несколько миллионов лет. Покуда будет выполняться геологоразведка горячих точек, вероятно, и технология термоядерных двигателей, нужная для управления малыми небесными телами-ударниками, созреет, и малые тела внутренней Солнечной системы будут полно каталогизированы и изучены.
DVIsa
14.08.2024 07:24А нужно ли его греть при и так хиленькой атмосфере?
Sun-ami
14.08.2024 07:24Большая часть углекислого газа на Марсе находится в полярных шапках в виде льда. Сколько его там - никто точно не знает, но по некоторым расчётам достаточно, чтобы поднять давление до уровня давления на вершине Эвереста, если его весь испарить. А это уже позволит и ходить без скафандров, только в дыхательной маске, и выращивать растения без прочных куполов, и сильно поднимет температуру за счёт парникового эффекта. Возможно, это даже позволит начать формировать биосферу из особо устойчивых видов растений, бактерий и грибов.
Oncenweek
14.08.2024 07:24Тут кстати появляется определенная дилемма: кучей углекислого газа можно быстро поднять давление, но если мы хотим полное терраформирование то придется его потом куда то весь убирать обратно, возможно более выгодным будет накачивать атмосферу медленнее, но сразу азотом/гексафторидом серы
Sun-ami
14.08.2024 07:24Если исходно взять атмосферу из углекислого газа с давлением как на вершине Эвереста, то есть 33% от давления на уровне моря, и большую часть углекислого газа преобразовать при помощи растений в кислород, то кислорода будет примерно столько же по парциальному давлению, как на Земле на уровне моря - углекислый газ ведь тяжелее кислорода на 38%, и его в атмосфере должно остаться довольно много для большего чем на Земле парникового эффекта. И кислород ещё будет поглощаться при окислении железа. Так что ничего убирать не нужно. А вот добавить азота очень желательно - например сбросив на Марс разрушенную комету с аммиачным льдом. Это заодно и температуру поднимет, ускорив испарение CO2 на полюсах.
Oncenweek
14.08.2024 07:24Шибко много его в атмосфере нельзя оставлять: больше 3% и люди там нормально жить не смогут, парниковый эффект придется догонять всякими фреонами и элегазами
Sun-ami
14.08.2024 07:243% - это, наверное, при давлении, равном земному на уровне моря. А при давлении в треть земного может быть и больше - обычно в биологических процессах важно парциальное давление.
Oncenweek
14.08.2024 07:24вероятно да, но давление все равно придется повышать хотя бы до 70% земного, если там не одни тренированные спортсмены жить будут
Sun-ami
14.08.2024 07:24Для человека важно парциальное давление кислорода. Если оно будет соответствовать давлению на уровне моря люди будут чувствовать себя хорошо.
Oncenweek
14.08.2024 07:24но атмосферу из одного кислорода иметь плохая идея - астронавты аполло-1 не дадут соврать, видимо придется поддерживать концентрацию балластных газов не меньше чем на земле (а азот еще и нужен для азотфиксации растениям)
Sun-ami
14.08.2024 07:24Это да, балластные газы нужны для того, чтобы всё не горело. Но не обязательно так много, как на Земле.
drWhy
14.08.2024 07:24В Андах люди массово проживают на высотах в 3400-4200 м (66-60% земного атмосферного давления), да и выше. И помогает им при этом хорошо себя чувствовать внезапно кока. Даёшь эритроксилумные сады на Марсе!
Dynasaur
Если кому-то тесно на Земле, то они могут поселиться в безлюдных пространствах тундр, пустынь, Антарктиды, даже на океанском дне, где условия жизни несравнимо комфортнее, чем на Марсе
Stiger_slan
В случае глобальной катастрофы (ЯВ, климатика, метеорит) тундры и Антарктида не спасут. А Марс (есть вероятность) - может.
Dynasaur
Как так не спасут? даже на случай такой катастрофы создать пригодное для жизни жильё на Земле будет несравнимо проще, чем на Марсе без всяких катастроф. А уж метеорит для Марса опасен не менее, чем для Земли.
Radisto
На случай ЯВ на Земле безопасных мест не будет точно. Ведь там будут жить не только лишь все, а такие люди могут стать приоритетной целью совершенно целенаправленно
Dynasaur
Даже на случай ЯВ построить убежище на Земле проще, чем для просто обычного обитания на Марсе
yerm
Падение Чекшулубского метеорита на Землю привело предположительно в вымиранию динозавров.Он упал 66 млн лет назад. По оценке учёных в среднем такие метеориты падают раз в 100 млн лет. Если такой метеорит упадёт сейчас, то человечество если и не вымрет, то скатится доиндустриальную эпоху. Самостоятельно выкарабкиваться будет несколько столетий. Это если выкарабкается. А может и деградировать. И эти столетия сожмутся в десятилетия, если утерянная технология возвратиться с Марса. Причём по той же схеме, по которой Маск собирается индустриализировать Марс. Вопрос не в том где безопаснее : на Марсе или на Земле, а в том, что умный не кладёт яйца в одну корзину.
ViacheslavNk
На Марсе уже случилась глобальная катастрофа. Планет не пригодна к жизни от слова совсем и если у нас (у человечества) вдруг появятся технологии способные сделать Марс пригодным к жизни, то перечисленные вами катастрофы нам будут не страшны на Земле.
gres_84
Это похоже на попытку создать космический корабль цивилизацией, в которой не то, что машин, колеса нет. У нас нет ни одного поселения, способного автономно работать в суровых условиях на Земле, но мы пытаемся создать такое на Марсе.
BlackMokona
На земле все территории кому то принадлежат или развиваться на них нельзя(Антарктида)