Warum den Mars bombardieren?

Am vergangenen Freitag teilte der amerikanische Industrielle Ilon Musk in einer abendlichen Comedy-Show die Idee, dass ein Atombombardement der Mars-Pole den roten, trockenen und kalten Planeten für den Menschen angenehmer machen könnte. Fast alle Welt- und russischen Medien beeilten sich, die Idee zu diskutieren, aber fast niemand versuchte, die Situation im Kontext moderner wissenschaftlicher Erkenntnisse über den Mars zu betrachten. Und heute werden wir die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse berücksichtigen und entscheiden, ob wir bombardieren sollen oder nicht.

Tatsächlich ist die Idee, die Mars-Pole für Terraforming zu bombardieren - um einen erdähnlichen Planeten zu schaffen - etwas kürzer als die Zeit seit der Erfindung der thermonuklearen Bomben. Eine Alternative besteht darin, einen Asteroiden oder Kometen an die Pole zu werfen. Diese Idee wird in Wikipedia im entsprechenden Artikel beschrieben, daher ist nicht klar, warum sich die Medien erst nach den Worten von Mask daran festhielten. Höchstwahrscheinlich hat er sie aus dem Buch des Futuristen Michio Kaku „Physik der Zukunft“ erhalten. Wir müssen jedoch zugeben, dass dieses Konzept seit zehn Jahren veraltet ist.

Wissenschaftler aus dem 19. Jahrhundert wussten um die Existenz von Mars-Eispolkappen. Dann wurde bereits ihre saisonale Variabilität beobachtet und sich vorgestellt, wie das auftauende Polareis die Bewässerungskanäle des Mars füllte. Jene. glaubte, dass dieses Eis Wasser ist. Dann, Mitte des 20. Jahrhunderts, bestimmten wir sogar mit Hilfe von Teleskopen ungefähr die Zusammensetzung der Atmosphäre und die Durchschnittstemperaturen des Mars. Es stellte sich heraus, dass die Atmosphäre Kohlendioxid ist, sehr verdünnt und kalt. Danach musste ich mich damit abfinden, dass an den Polen gefrorenes Kohlendioxid liegt, das als „ Trockeneis“ bekannt ist.". Es erhielt diesen Namen, weil es beim Erddruck sofort von einem festen in einen gasförmigen Zustand übergeht, dh sublimiert. Unter Marsdruck hat Wassereis ähnliche Eigenschaften, benötigt jedoch eine höhere Temperatur für die Sublimation. Kohlendioxid verdampft bei -77 Grad Celsius und Wasser bei +1 ° C. Nur in den tiefsten Vertiefungen des Mars, wo der atmosphärische Druck etwas höher ist, kann Wasser einen flüssigen Zustand im Bereich von mehreren Grad über Null aufrechterhalten.

Das erste Raumschiff klärte die Zusammensetzung der Marsatmosphäre Beobachter, Oberflächentemperatur und die Zusammensetzung des Polareises bestätigten nur die Vermutungen - die Polkappe schien Kohlendioxid zu sein. Gleichzeitig gelang es der Menschheit, Atomwaffen zu entwickeln. Dann entstand die Idee, die Mars-Pole zu bombardieren.



Die Idee des Terraforming entstand einfach und logisch: Atombomben / geworfene Asteroiden / Riesenspiegelreflektoren schmelzen polares Kohlendioxideis => die Atmosphäre erhöht die Dichte => Kohlendioxid - das Gewächshaus bedeutet, dass es wärmer wird und der Druck über => der Boden taut dank des erhöhten Drucks wieder auf Flüsse, es regnet. Nach einer relativ schnellen Phase der Erwärmung des Planeten müssen Sie einzellige Algen zum Mars senden und mehrere tausend Jahre warten, bis sie eine für uns geeignete Atmosphäre schaffen. PROFITIEREN

Aber im Jahr 2003 flog das europäische Raumschiff Mars Express zum Mars und ruinierte das ganze Bild. 2005 setzte er sein MARSIS-Radar ein und „erleuchtete“ die nördlichen und südlichen Polkappen. Es stellte sich heraus, dass permanente Eisablagerungen, die sich während der wechselnden Jahreszeiten nicht ändern, gefrorenes Wasser sind.



Und Trockeneis an den Polen ist eine dünne Kruste, die im Winter gefriert. Dies wurde zuvor vermutet, kannte aber das Verhältnis von Kohlendioxid und Wassereis nicht. Es ist nutzlos, Wasser zu bombardieren - es erfordert eine zu hohe Temperatur zum Auftauen und eine zu hohe Gefriertemperatur für den Mars. Selbst wenn wir das polare Eis verdampfen, kondensiert das Wasser in der oberen Atmosphäre, gefriert und fällt im Schnee heraus. Darüber hinaus reflektieren Wasserwolken und Schneedecken das Sonnenlicht effektiv. Wenn Sie also das Polarwasser verdampfen, können Sie Schneefälle bekommen, die die Marsatmosphäre weiter einfrieren, weil Die Sonnenstrahlen werden reflektiert, anstatt vom Boden absorbiert zu werden.



Es gibt Wasser auf dem Marsund nicht genug. Die Dicke der Wasserablagerungen im Norden übersteigt eineinhalb Kilometer und im Süden dreieinhalb. Saisonales Eisgefrieren im Winter ist eigentlich Kohlendioxid, aber im Winter überschreitet die Dicke dieser Schicht am Nordpol nicht drei Meter und im Süden acht Meter. Im Sommer verdunstet das gesamte saisonale Kohlendioxid an einem Pol und lagert sich am anderen ab. Aufgrund der Besonderheiten der länglichen Umlaufbahn des Mars ist der Winter auf der südlichen Hemisphäre kürzer, aber kälter, daher gibt es dort mehr Eis als Wasser und Kohlendioxid.



Wenn Kohlendioxid am Südpol gefriert, sinkt der atmosphärische Druck auf dem Planeten um ein Drittel seines Maximalwerts. Der durchschnittliche Druck auf dem Mars beträgt 7,1 Millibar. Erddruck ca. 1 barbedeutet das Präfix "Meilen" 1/1000, d.h. Mars hat ungefähr 1/150 Erddruck. Selbst wenn wir beide Mars-Pole gleichzeitig erwärmen können, ist es unwahrscheinlich, dass sich der Druck auf dem Mars 10 mbar oder 1% der Erde nähert.

Wenn wir einen Planeten mit einer Atmosphäre brauchen, die nicht einmal für das Leben geeignet ist, sondern für eine mehr oder weniger sichere Existenz, sollte der Druck auf den Mars mindestens zehnmal erhöht werden, dann der sogenannte Die „ Armstrong-Grenze “ ist ein Druck von 60 mbar, unterhalb dessen Wasser bei der Temperatur des menschlichen Körpers kocht. Und es ist besser, den Druck auf den Mars um das 50-fache zu erhöhen - damit sich die Bedingungen dem am Everest annähern -, können wir nicht atmen, aber zumindest können wir den Raumanzug in eine warme Jacke verwandeln.

Zurück in die reale Welt. 2005 flog das amerikanische Raumschiff MRO zum Mars. Er hatte auch ein Radar, obwohl nicht so weitreichend wie der Mars Express. Er konnte den Boden in der Nähe der südlichen Polkappe nicht sehen, schaffte es jedoch, etwas Interessantes für Fans des Bombenangriffs in Betracht zu ziehen.



Im oberen Teil der Polkappe wurden vergrabene Kohlendioxidablagerungen gefunden . Im Sommer verdunsten sie nicht, da sie teilweise von Wassereis bedeckt sind und sich im zentralen, kältesten Teil der Polkappe befinden. Obwohl nach und nach die Verdampfung von Kohlendioxidreserven stattfindet, weisen sie auf der Oberfläche ein charakteristisches "Käse" -Relief auf.



Nach Auswertung der Radardaten mit den Tiefen- und Satellitenbildern mit der Ausbreitung des „Käse“ -Reliefs kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass 9,5 bis 12.000 Kubikkilometer Eis am Südpol des Mars liegen. Es klingt fest, aber wenn diese Ablagerungen verdampft sind, steigt die Dichte der Atmosphäre um 4-5 mbar oder 80%. Das heißt, es wird sich nicht einmal verdoppeln, aber wir brauchen zehn- oder fünfzigmal mehr, nicht 5 mbar, sondern 60 oder 350! Selbst wenn wir das gesamte Kohlendioxideis des Mars für den menschlichen Körper schmelzen, werden sich die tatsächlichen Bedingungen nicht ändern und nahe am absoluten Vakuum liegen.

Gibt es dann irgendeinen Grund, das gespeicherte Kohlendioxideis zu schmelzen? Im Prinzip wird dies den Prozess der Landung von Raumfahrzeugen geringfügig erleichtern, wodurch die Atmosphäre effektiver verlangsamt werden kann. Es wird sich herausstellen, dass ein paar Kilogramm Nutzlast mehr benötigt werden. Am Ende der tiefsten Vertiefungen, in denen der atmosphärische Druck höher sein wird als überall, wird es für Menschen etwas einfacher sein, in Raumanzügen zu arbeiten und langfristige Gebäude zu bauen. Jene. Unter dem Gesichtspunkt der weiteren Erforschung und Besiedlung des Planeten wird jeder zusätzliche Tropfen Gas (oder vielmehr ein Kubikkilometer " Hartgas ") nützlich sein. Trotzdem sind dies Schlösser, Raumanzüge, Frost und die ewige Gefahr der Druckentlastung.

Übrigens, wenn ein solcher Bombenanschlag in dem Buch "Martian" festgelegt worden wäredann wäre die beschriebene Handlung zumindest ein wenig realitätsnaher. Dann wäre es möglich, den starken Sturm, mit dem die Erzählung beginnt, und die relative Leichtigkeit der Bewegung im Raumanzug zu rechtfertigen .

Lassen Sie uns nun über eine andere Frage nachdenken: Kann die Menschheit diese unglücklichen 12,5 Tausend Kubikkilometer Trockeneis im Prinzip überhaupt schmelzen? Was passiert, wenn wir dort die mächtigste Bombe abwerfen, die jemals in der Geschichte der Menschheit geschaffen wurde?



Diese Frage wurde Abonnenten der Weltraum- Community gestellt . Die Antworten erwiesen sich als etwas anders, aber die Abweichung war auf einleitende zurückzuführen: Jemand betrachtete die Kosten für das Verdampfen von Trockeneis unter Bodendruck und jemand auf Mars. Die Antwort wurde von " Severe Techie " erneut überprüft . Und hier ist was passiert:wenn wir fahren "kuz'kins Mutter "in die Dicke des Eises, ohne dass die Energie der Explosion sich zu den Seiten zerstreuen kann, und dort werden wir sie in die Luft jagen ...



Diese Explosion wird es uns ermöglichen, 353 Millionen Tonnen Trockeneis zu verdampfen. Oder 0,23 Kubikkilometer. Ich erinnere mich, dass die Ablagerungen bis zu 12,5 Tausend Kubikmeter Eis enthalten. Das heißt, um alle bekannten Ablagerungen von Trockeneis auf dem Mars zu verdampfen (und die vorhandene Dichte der Atmosphäre um das 1,8-fache anstelle der gewünschten 10- oder 50-fachen zu erhöhen), benötigen wir 55.000 (!) „Königsbomben“. So viele thermonukleare Ladungen auf der Erde körperlich und wenn ich es wäre, würde ich mir ernsthafte Sorgen um die Zukunft der Menschheit machen ein.

Außerdem wog eine Kuz'kina-Mutter 26,5 Tonnen. Jetzt gibt es keine Rakete, die gleichzeitig so viel zum Mars liefern könnte. Vielleicht könnte ein zukünftiger amerikanischer SLS. Aber 55.000 superschwere Raketen zu bauen, wird von keiner Volkswirtschaft der Welt gemeistert. Auch die Welt wird es nicht meistern.

Daher sind alle Diskussionen darüber, wie unsere Wissenschaftler die Erdachse leicht verändern , die Mars-Pole bombardieren, nichts weiter als ein mentaler Balanceakt, der in keiner Weise mit der objektiven Realität verbunden ist. Nicht in diesem Jahrhundert.

Wenn ich jedoch die Frage beantworte, ob ich bombardieren soll oder nicht, würde ich dies bejahen. Ja, ich würde ein paar Atombomben oder besser thermonukleare Bomben auf den Mars werfen. Einer, mächtiger, wäre zum Experimentieren an den Südpol geworfen worden. Sehen Sie, wie viel Gas tatsächlich freigesetzt wird, welche Prozesse in der Atmosphäre ablaufen und wie lange sie beobachtet werden. Führen Sie die erste Stufe des angewandten Terraformings durch - ein umfassendes Experiment.

Ein anderes Paar oder besser vier Ladungen fallen äquidistant voneinander zum Äquator. Füllen Sie zunächst die Marsoberfläche mit seismischen Sensoren und Klimastationen. Dies ermöglicht eine seismische Untersuchung der Eingeweide des Planeten, wodurch wir viel mehr über seine tiefe Struktur erfahren können, als jetzt bekannt ist. Im Prinzip können Sie auf Bomben verzichten, einfach die Sensoren platzieren und warten, bis ein größerer Asteroid fällt. Das Warten kann sich jedoch verzögern, und alle Explosionen werden geplant und am richtigen Ort durchgeführt.

Die Menschheit ist bereits technisch bereit, ein solches Experiment durchzuführen. Russland allein kann es selbst realisieren. Roscosmos hatte sogar ein gemeinsames Projekt mit dem finnischen Meteorologischen Institut - MetNet"(Mars-Nr.) Nicht die Bombardierung, sondern das Netzwerk von Klima- und Erdbebenstationen auf dem Mars. Und es ist noch nicht einmal offiziell geschlossen, obwohl Gerüchten zufolge das Geld bereits



aufgebraucht ist . Machen Sie 2-3 solcher Metnets, senden Sie es an den Mars, und Sie müssen nur zustimmen bei den Vereinten Nationen, um ein Moratorium für die Durchführung von Atomtests im Weltraum für kurze Zeit aufzuheben. Dieses Projekt wird selbst im Vergleich zu den Kosten des Curiosity Rovers relativ kostengünstig sein, ganz zu schweigen von den Kosten des menschlichen Fluges. Alle Technologien sind bereit oder können in weniger als 10 Jahren vorbereitet werden - um eine einfache Aufgabe zu bombardieren, das reicht für einen Raketen-Sprengkopf-Rakete RS-20V "Voivode" - und wissenschaftliche Abgase werden nicht weniger als ein Dutzend teurer Missionen sein.

Für die Marsökologen möchte ich Sie daran erinnern, dass 2474 nukleare und thermonukleare Explosionen auf der Erde durchgeführt wurden und nichts, wir leben irgendwie, und Marsmenschen werden überleben, wenn überhaupt.

In der nächsten Ausgabe von Applied Terraforming werden wir darüber sprechen, wohin die Atmosphäre des Planeten geht und worauf das Magnetfeld ankommt. Wenn Sie etwas dazu zu sagen haben, warten Sie auf die nächste Ausgabe, aber füllen Sie sich vorerst mit Beweisen.

Source: https://habr.com/ru/post/de384165/