Атмосфера для Марса: як створити придатне для життя середовище і наповнити його повітрям

Чому перетворити Марс на другу Землю – надскладне завдання?

Головна перешкода на шляху до тераформування Марса – це створення щільної атмосфери, здатної утримувати тепло й забезпечувати наявність рідкої води. На відміну від Землі, де парникові гази, як-от вуглекислий газ чи метан, затримують сонячне тепло, атмосфера Марса надто розріджена для цього. Планетарний науковець Пол Бірн з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі пояснює на сторінках Science News, що через менший розмір і, відповідно, слабшу гравітацію Марсу значно важче утримувати атмосферу, пише 24 Канал.

Крок перший: створіть глобальне потепління

Першим кроком для майбутніх колоністів стало б виробництво величезної кількості вуглекислого газу для запуску парникового ефекту. Одна з ідей полягає у видобутку CO₂ безпосередньо з марсіанських мінералів або вивільненні його з полярних льодових шапок. Проте, за оцінками дослідників, навіть якщо видобути весь доступний на планеті вуглекислий газ, цього вистачить, щоб зробити атмосферу лише на 7% щільнішою за земну. Такої кількості недостатньо для створення значного парникового ефекту.

Інший підхід передбачає провокування вулканічних вивержень шляхом зіткнення з астероїдами. Астрофізик з Массачусетського технологічного інституту Сара Сігер зазначає, що людство вже зробило невеликий крок у цьому напрямку, коли у 2022 році апарат NASA DART змінив траєкторію астероїда. Однак, за словами Бірна, для вивільнення достатньої кількості CO₂ довелося б спрямувати на Марс настільки багато космічних тіл, що це призвело б до катастрофічних руйнувань на поверхні планети. Після таких катастроф ми б самі довгий час не змогли б там жити, адже планеті знадобляться роки на відновлення.

Крок другий: потрібен кисень

Навіть якщо інженерам вдасться якимось чином розігріти й ущільнити атмосферу, наступним кроком буде зміна її складу. Повітря, яким ми дихаємо, складається приблизно на 21% з вільного кисню.

Для його виробництва на Марсі вчені пропонують використовувати генетично модифіковані мікроби, зокрема ціанобактерії. Вважається, що саме ці мікроорганізми понад два мільярди років тому запустили процес збагачення киснем земної атмосфери. За допомогою фотосинтезу вони могли б поглинати вуглекислий газ і виробляти кисень.

Такий біологічний метод вважається безпечнішим, ніж використання машин, адже будь-яка незначна поломка в механічній системі життєзабезпечення могла б стати фатальною для колоністів.

Проблеми магнітного поля

Існують також інші серйозні перешкоди. Поверхня Марса вкрита токсичними солями, перхлоратами, а відсутність у планети магнітного поля робить її беззахисною перед смертоносною сонячною та космічною радіацією. Ось тут і криється найбільша проблема. Річ у тім, що Марс менший за Землю, а його ядро не таке активне. Саме рідке металічне ядро забезпечує існування магнітного поля, яке відбиває сонячний вітер та корональні викиди маси. Низька активність ядра означає слабке або відсутнє магнітне поле.

На жаль, ми не зможемо жодним чином його "перезапустити" після того, як воно охололо мільйони років тому, якщо не мільярди. Причина хоча б у тому, що воно знаходиться надзвичайно глибоко і ми достеменно не знаємо, що саме потрібно зробити, щоб воно знову почало генерувати захисне магнітне поле. Без нього сонячний вітер просто здуватиме всі гази з атмосфери в космос.

Скільки потрібно часу?

Навіть якщо нам якимось чином удасться придумати, як утримати всі ці парникові гази та кисень в молодій атмосфері, на розробку, вдосконаленні я реалізацію технологій тераформування, за оцінками експертів, можуть піти від кількох сотень до кількох тисяч років. Це завдання точно не для нашого покоління.

Однак, космічні агентства планують відправити перших астронавтів на Марс вже в найближче десятиліття. Адже будь-яка місія повинна з чогось починатись. І що раніше ми запустимо реалізацію цього масштабного задуму, тим раніше він може бути завершений.