Включить тёмную тему

Как мы могли бы сделать Марс обитаемым?

Сделать окружающую среду Марса более дружелюбной  — это не та задача, для которой необходимы усилия всего человечества.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, раскрывается идея, благодаря которой некоторые участки Марса можно сделать пригодными для жизни относительно дешево и эффективно — для этого всего лишь необходимо распылить по поверхности тонкие слои аэрогеля на основе диоксида кремния. Этот аэрогель обладает изолирующими свойствами и будет способствовать нагреву грунта, что в конечном счете приведет к таянию водяного льда под поверхностью Марса. Еще одно полезное свойство аэрогеля – блокирование ультрафиолетового излучения, что может потенциально благоприятно повлиять на развитие фотосинтезирующих организмов на Марсе. По словам членов исследовательской группы, эту технологию можно применить уже в ближайшем будущем.

Так мог выглядеть наш сосед миллиард лет назад

В далеком прошлом поверхность Марса была гораздо более пригодна для развития жизни, чем сейчас  — там имелись реки, озера и даже целый океан! Но 4 миллиарда лет назад планета потеряла свое магнитное поле, после чего условия на ней резко ухудшились.

От былой атмосферы практически не осталось следа – ее сдул поток заряженных частиц, исходящих от Солнца. И теперь она утеряла способность удерживать тепло. Поверхность стала холодной и сухой, а единственными возможными пристанищами для жизни остались лишь подземные водоносные горизонты.

Множество разговоров о том, как сделать марсианскую поверхность вновь жизнепригодной, сводятся к одному тезису — нам необходимо восстановить атмосферу. Например, путем испарения огромного количества водяного льда и замороженной двуокиси углерода. Но такие процессы чрезвычайно энергозатратны, потребуют очень большого финансирования и отнимут много времени. Возможно, что доцент кафедры экологических наук и инженерии Роберт Вордсворт вместе со своими коллегами нашел альтернативное решение для этой проблемы.

По его словам, к созданию этой работы их вдохновили темные пятна на углекислотных полярных шапках Марса — считается, что они возникают благодаря твердотельному парниковому эффекту, когда солнечные лучи проникают внутрь полупрозрачного льда, расплавляя его.

Вордсворт и его команда решили достичь аналогичного эффекта, используя аэрогелели на основе кластеров диоксида кремния, соединенных в сети на наноуровне. Этот материал по большей части состоит из воздуха (97%) и широко используется в качестве изолятора на Земле и за ее пределами. Исследователи испытали аэрогель в воссозданных марсианских условиях с тем же количеством солнечного излучения, что достигает Красной планеты в действительности. Они обнаружили, что слой аэрогеля толщиной в 2-3 сантиметра может повысить температуру грунта под ним на 50 градусов по Цельсию.

Разница температур при применении аэрогеля в виде частиц (слева) и в виде плиток (справа). Цветами обозначены различные плотности теплового потока, который достигает поверхности Красной планеты

Этого достаточно, чтобы растопить подземный лед и поддерживать его в этом состоянии на глубине нескольких метров в течение всего года. Аэрогель на основе диоксида кремния также блокирует ультрафиолетовое излучение, защищая от вредоносных лучей все, что находится под ним.

Слева график пропускания UVA (длинноволнового ультрафиолетового излучения) и UVB (средневолнового ультрафиолетового излучения) через слои аэрогеля (в виде частиц и плиток) толщиной от 1 до 3 см. Справа тот же график для UVC (коротковолновое ультрафиолетовое излучение).

Аэрогель может быть распылен непосредственно на поверхности планеты. По словам Вордсворта, его можно использовать для строительства теплиц, в которых можно было бы выращивать продовольственные культуры и другие растения.

Исследователи считают, что этот метод можно использовать в широком диапазоне местностей Марса. Практически в любом месте между 45 градусами северной широты и 45 градусами южной широты достаточно солнечного света, чтобы вызвать существенное потепление. И в этой огромной полосе есть много областей, которые имеют обильные запасы подповерхностного водяного льда и постоянные ветра (чтобы сдувать блокирующую свет пыль с аэрогеля).

Это исследование является лишь первым шагом к понимаю того, как можно преобразить Красную планету — за ним последует тестирование этой технологии в земных аналогах марсианской поверхности, вроде арктических местностей или чилийской пустыни Атакама.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

31
Войдите, чтобы читать и оставлять комментарии.
Виталий Азовский
Участник

Доброго времени суток.
Насколько я понял, данное решение никак не затрагивает собственное магнитное поле Марса, которое собственно и защищало атмосферу. Следовательно, рано или поздно, но заряженные частицы так же сдуют и эту атмосферу?

Андрей Марков
Участник

Спасибо!

Alexey Elfman
Участник

А вес аэрогеля посчитали? Я вот посчитал. Что б покрыть весь Марс (144 Mkm2), аэрогелем 1 см толщиной, плотностью 1кг/м3 (минимальная из википедии), нужно полтора миллиарда тонн материала.

Luba Parkhotyk
Участник

1.5 млрд тонн не так уж много. С карьера в Солт-Лейк-Сити, например, выбрали материала в несколько раз больше.

Показать скрытые комментарии

[скрыть] Последние комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

[X]
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.