Завдяки такому підходу тераформування Марса стало більш реалістичним

Люди задавалися питанням, чи можемо ми змінити клімат Марса, щоб зробити його придатним для життя людей, і, можливо, ми ближче, ніж будь-коли, до відповіді на це питання.

Марс, один із двох найближчих сусідів Землі разом із Венерою, є четвертою планетою від Сонця. Ви можете легко помітити його на нічному небі, оскільки він світить яскраво-червоною цяткою.

Марс сухий, холодний і скелястий, з тонкою атмосферою і дуже низьким поверхневим тиском. Через ці фактори планеті важко підтримувати рідку воду, оскільки будь-яка поверхнева вода швидко випаровується або замерзає.

Однак, Марс не зовсім без води. Мільярди років тому тепліша та щільніша атмосфера планети дозволяла воді текти, про що свідчать русла річок, озерні відкладення, дельти та змінені водою породи, які зараз замерзли під ґрунтом. Нещодавнє дослідження, опубліковане в Праці Національної академії наук припускає, що величезна кількість води може бути захоплена на глибині від 11.5 до 20 кілометрів під поверхнею Марса.

Ці підземні води потенційно можуть заповнити цілі океани і покрити планету на глибину від одного до двох кілометрів.

«Ми не знайшли жодних доказів існування життя на Марсі, але принаймні визначили місце, яке, в принципі, має підтримувати життя».

– Майкл Манга, провідний автор дослідження з Каліфорнійського університету (UC)

Розуміння кругообігу води на планеті є «критично важливим» для розуміння еволюції клімату, поверхні та надр Марса.

Це відкриття стало можливим завдяки даним посадкового модуля NASA Insight, який був відправлений на Марс у 2018 році. Під час своєї чотирирічної місії Insight записав безцінну інформацію про внутрішню структуру планети, виявляючи падіння метеоритів, землетруси магнітудою до 5 балів та гуркіт вулканічних районів. Ці сейсмічні події спричинили хвилі, які дозволили геофізикам дослідити надра Марса.

Використовуючи математичну модель фізики гірських порід, вчені дійшли висновку, що сейсмічні дані Insight вказують на глибокий шар тріщинуватих магматичних порід, насичених рідкою водою.

Однак ця вода знаходиться в крихітних тріщинах і порах посередині марсіанської кори, що може обмежити її корисність для постачання водою майбутньої колонії Марса.

Шукаємо способи зробити Марс придатним для життя 

Протягом останніх кількох десятиліть було запропоновано багато способів тераформування Марса. У 1971 році Карл Саган запропонував випаровувати північні полярні льодовики, щоб значно збільшити ймовірність існування рідкої води на планеті. Однак дослідження, що фінансувалося NASA у 2018 році, показало, що обробка всіх доступних джерел на Марсі підвищить його атмосферний тиск лише приблизно до 7% від земного, чого все ще недостатньо, щоб зробити планету придатною для життя.

Хоча на Марсі багато вуглекислого газу, видобуток все одно забезпечить атмосферний тиск приблизно на 10-14% земного, що призведе до підвищення середньої температури на 10 градусів за ЦельсіємСередня температура поверхні Марса становить близько -80 градусів за Фаренгейтом.

Кілька років тому дослідники з Гарвардського університету запропонований зробити планету придатною для життя людини за допомогою кремнеземного аерогелю, який являє собою легке та прозоре тверде тіло, що імітує парниковий ефект земної атмосфери.

Для цього дослідники запропонували екран із кремнеземного аерогелю товщиною від двох до трьох сантиметрів. Цей екран пропускатиме достатньо видимого світла, щоб назавжди підвищити температуру вище точки плавлення води, а також блокуватиме небезпечне ультрафіолетове випромінювання та забезпечуватиме фотосинтез. Все це досягається уловлюючи тепло в ґрунті, не потребуючи жодного внутрішнього джерела тепла.

Це дослідження був натхненний крижаними шапками Марса, які складаються з водяного льоду та CO2 у замерзлій формі. Як і газоподібна форма CO2, замерзла форма дозволяє сонячному світлу проникати, водночас утримуючи тепло, створюючи влітку осередки потепління під льодом.

Однак цей метод вимагає виготовлення величезних кількостей силікагелів, які потім транспортуються на Марс.

Однак вода — не єдина проблема на Марсі. Атмосферу також потрібно зробити придатною для дихання для людей. Марсохід NASA Perseverance має на меті перетворювати CO2 на кисень, і з моменту прибуття на Марс у лютому 2021 року цей пристрій... вироблений 4.3 унції кисню.

Інший Місія на Марс розкрита що червона планета продовжує втрачати свою атмосферу через відсутність захисного магнітного поля. Оскільки сонячний вітер постійно змиває атмосферу та воду Марса, планеті потрібне магнітне поле від 10,000 20,000 до XNUMX XNUMX Гаусів, щоб ефективно захистити себе. На жаль, технології, необхідної для створення такого магнітного поля, ще не існує.

Тераформування Марса, очевидно, є захоплюючим, але складним завданням неможливо з нашою поточною технологією. однак, Дослідники продовжують досліджувати нові методи, і революційне дослідження знайшло новий підхід до того, як зробити Марс дружнішим до життя.

Натисніть тут, щоб дізнатися про космічну їжу, яка допоможе нам прогодувати наступну хвилю піонерів людства.

Використання марсіанського пилу, щоб зробити його придатним для життя мікробів 

Published in Наука розвивається Раніше цього місяця дослідження, проведене дослідниками з Північно-Західного університету, Чиказького університету та Університету Центральної Флориди, показало, що третина поверхні Марса має неглибоко захоронену H2O, але залишається занадто холодною для життя. 

Щоб нагріти планету, вчені запропонували стратегії, подібні до тих, що використовуються на Землі, викидаючи в атмосферу речовини для посилення природного парникового ефекту. 

Однак для цього процесу потрібна велика кількість інгредієнтів, яких на поверхні Марса просто не вистачає. Нове дослідження показало, що щось легкодоступне на Марсі можна замість цього використовувати. 

Ідея полягає у використанні штучних частинок пилу, які можуть нагріти Марс більш ніж на 50 градусів за Фаренгейтом (10 градусів за Цельсієм), щоб підвищити температуру планети до рівнів, придатних для життя мікробів.

Подібно до природного пилу, ці сконструйовані частинки пилу можуть бути зметені високо в атмосферу, дозволяючи доставлятися з-під поверхні.

Це великий крок до того, щоб зробити Марс придатним для життя, цей метод, хоч і вимагає десятиліть, більш ніж у 5,000 разів ефективніший, ніж попередні, для зігрівання Марса. Ця логістично простіша та економічно ефективна стратегія дозволяє нам змінювати середовище Червоної планети, використовуючи ресурси, які є на самому Марсі, тому немає потреби видобувати ресурси рідкісних планет або імпортувати їх із Землі.

У дослідженні стверджується, що постійне виділення пилу зі швидкістю 30 літрів на секунду нагріло б всю планету на ≳30 кельвінів, що означає, що лід почне танути. Цей показує, що якщо матеріал можна виготовити або доставити в масштабі на Марс, то планета може нарешті нагрітися щоб зробити його придатним для життя. За словами автора дослідження, Едвіна Кайта, доцента геофізичних наук Чиказького університету (UIC):

«Це свідчить про те, що бар’єр на шляху нагрівання Марса до появи рідкої води не такий високий, як вважалося раніше».

Однак це лише початок, оскільки розріджене повітря Марса все ще не буде придатним для дихання. Однак, створення його придатним для життя мікробів, які могли б поступово постачати кисень в атмосферу, безумовно, закладає основу. 

На крок ближче до стійкої присутності людини на Марсі

Рясний пил на Марсі, багатий на алюміній та залізо, не може сам по собі нагріти планету. Розмір та склад пилу такі, що замість того, щоб нагрівати планету, він трохи охолоджує її поверхню.

В останньому дослідженні вчені висунули гіпотезу, що якщо частинки пилу можна буде створювати з різною формою або складом, можна буде ефективніше утримувати тепло. Тому дослідники розробили частинки у формі коротких стрижнів. Ці наночастинки завдовжки ~9 мікрометрів мають розмір вашого комерційно доступного блискіток.

Наностержні створені для блокування теплового інфрачервоного випромінювання та ефективного розсіювання сонячного світла на поверхні. Ці якості посилюють природний парниковий ефект Марса та нагрівають планету більш ніж у 5 × 103³ разів ефективніше, ніж найкращі гази. За словами провідного автора Самане Ансарі, аспіранта Північно-Західного університету в групі професора Хумана Мохсені:

«Вражає те, як світло взаємодіє з субхвильовими об’єктами. Важливо, що інженерні наночастинки можуть призвести до оптичних ефектів, які набагато перевершують будь-які умовно очікується з таких маленьких частинок».

Якщо частинки викидаються в атмосферу Марса постійно, розрахунки припускають стрибок температури понад 50 градусів за Фаренгейтом. Потепління атмосфери також може бути помітним протягом кількох місяців. Щоб повернути назад потепління, можна вимкнути виділення частинок, і ефект буде зворотним і припиниться протягом кількох років.

Є ще багато чого робити, однак, як вважає співавтор Мохсені, ми можемо створювати наночастинки, які не тільки мають вищу ефективність, але можуть навіть «динамічно змінювати свої оптичні властивості».

Як сказав Кайт:

«Вам все одно знадобляться мільйони тонн, щоб зігріти планету, але це в п'ять тисяч разів менше, ніж вам знадобилося б за попередніми пропозиціями щодо глобального потепління Марса».

Для цього методу потрібно 2 мільйони тонн частинок щороку. Кілька факторів досі невідомі. Наприклад, вченим ще належить з'ясувати, як швидко частинки вийдуть з атмосфери. Враховуючи, що на Марсі є хмари та вода, можливо, що вода просто випаде назад у вигляді дощу, коли планета потеплішає, і вода почне конденсуватися навколо частинок.

«Кліматичні зворотні зв’язки справді важко точно змоделювати», – заявив Кайт, зазначивши потребу в більшій кількості даних не лише з Марса, а й із Землі. «Нам потрібно діяти повільно та зворотно, щоб забезпечити належний результат», – додав він.

Примітно, що Метою дослідження було нагріти Марс до рівня, коли він стане придатним для життя мікробів, а не зробити його придатним для дихання для людей.

Тим не менш, ця інноваційна ідея тераформування знаменує собою значний прогрес у дослідженнях, зменшуючи розрив між поточним станом придатності Марса для життя та тим, яким, на нашу думку, він міг би бути. Більше того, вона відкриває нові шляхи для досліджень, і, як припускає Кайт, ми можемо бути «на крок ближче до давньої мрії про встановлення сталої людської присутності на Марсі».

Компанії, що працюють над марсіанськими місіями

Марс привертає багато уваги не лише дослідників, а й корпорацій, які докладають зусиль та капіталу, щоб зрозуміти, дослідити та зробити планету придатною для життя людей. Такі компанії, як Boeing, Virgin Galactic та Northrop Grumman, брали участь у дослідженні космосу, місіях на Марс, співпрацювали з NASA або розробляли інфраструктуру, необхідну для колонізації Марса. Тож давайте розглянемо кілька відомих імен у цій галузі.

# 1. SpaceX 

Заснована Ілоном Маском, компанія SpaceX є лідером у розробці технологій для доставки людей на Марс. Роками Маск розповідав про свій план колонізації Марса та використовував свої активи для фінансування цих планів, оскільки «створення самодостатнього міста на Марсі вимагатиме багато ресурсів». Він вважає, що «існує надзвичайна потреба зробити життя мультипланетним».

Ще в 2015 році Маск загальні його плани зробити Марс придатним для життя, що передбачало ядерну зброю та створення двох крихітних пульсуючих сонць над полюсами, щоб зігріти його. Співробітники SpaceX зараз працюють над планом марсіанського міста, а їхній космічний корабель Starship разом із суперважкою ракетою розроблений для міжпланетних подорожей, що робить компанію ключовим гравцем у будь-яких майбутніх місіях на Марс.

Що стосується фінансових показників SpaceX, то компанія... повідомляється згідно зі звітом WSJ, отримав 55 мільйонів доларів прибутку при виручці в 1.5 мільярда доларів. Цей це сталося після того, як було повідомлено про загальні витрати у розмірі 5.2 млрд доларів за 2022 рік, тоді як дохід подвоївся до 4.6 млрд доларів. Як повідомляється, не всі, хто інвестував у SpaceX, знають про збитки чи прибутки компанії, оскільки «багато інвесторів SpaceX розглядають свої активи як довгострокову ставку» та «не стурбовані результатами».

# 2. Lockheed Martin

Цей гігант захисту має був залучений у місіях NASA на Марс, включаючи розробку космічних кораблів та технологій для колонізації Марса. У 1965 році Mariner 4, запущений на ракеті Lockheed Atlas-Agena D, надав зображення Марса крупним планом. Пізніше компанія працювала з NASA над космічним апаратом Phoenix Mars Lander, що прямував до Марса.

Lockheed також передбачає відправку людей на Марс через десять років через свій марсіанський базовий табір. Під цим концепція, астронавтів перевезуть із Землі до орбітальної наукової лабораторії на Марсі, щоб провести наукові дослідження в реальному часі та визначити ідеальне місце для висадки людей на її поверхню.

Ціна акцій цієї публічної компанії з ринковою капіталізацією 133.34 мільярда доларів США наразі торгується за 559.42 долара США, що на 23.43% більше з початку року. Lockheed має EPS (TTM) 27.58 і P/E (TTM) 20.29 при виплаті дивідендної прибутковості 2.25%. 

За підсумками другого кварталу компанія повідомила про зростання чистих продажів на 9% до 18.1 млрд доларів. Оскільки геополітична напруженість зростає та триває війна між Росією, Україною та Ізраїлем та Палестиною, Lockheed очікує, що чистий обсяг продажів у 2024 році коливатиметься від 70.5 до 71.5 мільярда доларів. Для оборонного підрядника F-35 залишається головним пріоритетом, хоча він бачить потенційні замовлення на 300 літаків F-16 з Філіппін, Туреччини та Таїланду.

Висновок

Наукова фантастика обговорювала ідею тераформування Марса для підтримки людської цивілізації, і, як показують останні дослідження, ця ідея може стати реальністю в не такому далекому майбутньому. 

Протягом багатьох років з’являлися пропозиції зігріти планету, допомогти їй підтримувати рідку воду, дозволити сільськогосподарським культурам рости та дозволити людям дихати. Поки що все залишається лише ідеями та пропозиціями. Проте з часом доцільність тераформування значно зростає, а разом з цим зменшуються бар’єри для того, щоб зробити Марс придатним для життя. 

У міру того, як ми краще зрозуміємо Червону планету та технологічний прогрес, набуде форми самопідтримуване середовище, що зрештою зробить довгострокову присутність людини на Марсі життєздатною та створить нові можливості та можливості для людей.

Натисніть тут, щоб дізнатися про майбутню космічну економіку.