Идеята за тераформиране на Марс винаги е изглеждала сложна, дори когато е предложена за първи път.

Промяната на околната среда на цяла планета не е лесна задача.

През последвалите десетилетия много учени и инженери са изследвали този проблем и повечето стигат до едно и също заключение.

А именно – няма да можем да направим Марс подобен на Земята в близко бъдеще.

Нова статия от Слава Туришев от Лабораторията за реактивно движение на НАСА, достъпна като предпечат в arXiv, обяснява защо това е така.

Какви са евентуалните етапи

Съществуват пет „крайни състояния“, необходими, за да стане Марс годен за живот.

• Първото е сегашното положение. Изключително студено, с минимално атмосферно налягане – място, където е невъзможно да се живее без мощна система за поддържане на живота.
• Второто състояние е, когато повърхностното налягане се покачи над „тройната точка“ на водата. Т.е. около 6,1 милибара при 0℃ – поне за известно време.
• При такова налягане и температура и трите фази на водата могат да съществуват в равновесие.
• Следващата инженерна цел е създаването на „оранжерия с къс ръкав“. За да може да се осъществява мащабно земеделие на местно или регионално ниво. Това обикновено включва използването на масивни оранжерии. На Марс това всъщност е по-лесно. По-високото налягане (около 100 мбар) вътре в куполите ще помогне за запазване на структурната цялост, противодействайки на по-ниското налягане отвън.

Този метод често се нарича „паратераформиране“

При необходимост може да бъде разширен и да включи цялата планета, превръщайки я в „световен дом“.

По-нататъшното повишаване на общото атмосферно налягане в крайна сметка ще доведе до глобално налягане от 62,7 мбар.

Достатъчно е, за да не кипи човешката кръв на повърхността при температура от 37℃. Звучи като необходимост, ако наистина ще „тераформираме“ Марс.

Последната стъпка ще бъде създаването на напълно годна за дишане атмосфера с плътен азотен буфер и около 210 мбар кислород. Както и много по-висока температура.

Въпреки че тези цели може да изглеждат разумни за такъв мащабен проект като тераформирането на планета, мащабът става наистина плашещ.

Например, за да достигнем само 1 мбар налягане, ще трябва да добавим 3,89 × 10¹⁵ кг газ. Това е почти еквивалентно на цялата маса на Деймос – по-малкия спътник на Марс.

За годна за дишане атмосфера ще са необходими около 10¹⁸ кг газ

Но налягането е само една част от уравнението, другата е температурата.

Ще трябва да повишим температурата на Марс средно с 60℃, за да достигнем глобално стабилни температури, при които водата може да се разтопи.

Има няколко начина да се направи това. От инжектиране на наночастици в атмосферата, които поглъщат късовълнова радиация, до изпускане на огромно количество въглероден диоксид.

Някои инженери са предлагали добавянето на масивни огледала за концентриране на слънчевата светлина върху Червената планета.

Според изчисленията на Туришев ще са необходими около 70 млн. кв.км огледала. Това далеч надхвърля настоящите ни промишлени възможности.

За да създадем годна за дишане атмосфера, в която кръвта няма да кипи, ще трябва да произведем 8,2 × 10¹⁷ кг кислород. Най-лесният начин е да го получим чрез разграждане на вода.

За това ще е необходимо дори малко повече вода, тъй като в процеса на превръщане на водата в кислород част от масата се губи за сметка на водорода, от който тя се образува.

Такова количество вода е еквивалентно на 6 куб. м вода за всеки квадратен метър от повърхността на Марс.

На повърхността на Марс всъщност има достатъчно вода за това, и дори за създаване на океани и езера.

Всъщност цялата вода, необходима за създаване на атмосфера, е само около 20% от известния, леснодостъпен лед на повърхността на планетата.

Поради това някои от по-екстремните варианти за тераформиране, като сблъсък на няколко водни комети с повърхността на планетата за създаване на океани, езера и богата на кислород атмосфера, вероятно са излишни.

Но това може да е по-лесно от алтернативата.

Енергията е истинското препятствие в този процес

За преобразуването на необходимото количество кислород в атмосфера ще са ни нужни поне 1,2 × 10²⁵ джаула енергия.

Дори в рамките на 1000 години това ще изисква непрекъснато производство на електроенергия от 380 теравата. Почти 20 пъти повече от сегашното ни годишно глобално потребление на енергия на Земята.

В действителност, без такова огромно количество енергия е невъзможно да се постигне подобна цел. А производството ѝ надхвърля настоящите възможности на нашата цивилизация.

Това обаче може да е по силите на нашите потомци. Ние просто можем да започнем работа в тази насока.

Най-лесният начин е да се достигне вторият етап и да се създадат компактни парници, където условията за живот ще бъдат стабилни.

Всеки, който е чел трилогията за Марс на Ким Стенли Робинсън, е запознат с тази концепция.

И макар авторът очевидно да е допуснал грешка в изчисленията за времето и енергията, необходими за осъществяването на неговия замисъл, Червената планета продължава да представлява огромен интерес като дестинация за бъдещите изследователи на космоса.

Просто може да отнеме известно време, за да я направят подобна на Земята, ако решат, че това е, което искат.