Das Konzept der Terraformierung des Mars ist ein langjähriges Thema in der Science-Fiction-Literatur und wurde in den letzten Jahren in wissenschaftlichen Kreisen diskutiert. Ein neuer Anstieg des Interesses an diesem Thema trat auf, nachdem die NASA und einzelne Handelsunternehmen Pläne enthüllt hatten, Kolonisten zum Mars zu schicken. Beispielsweise können alle aktuellen Aktivitäten eines privaten SpaceX-Unternehmens als Vorbereitungsphase für dieses Hauptziel betrachtet werden.
Die Schaffung einer langfristigen Kolonie auf dem Mars selbst impliziert einen Plan zur Terraformierung des Planeten, um ihn bewohnbar zu machen und das Risiko von Kolonisten zu verringern, die mit Sauerstoffmangel, der Bedrohung durch Sonnenwind und kosmische Strahlung verbunden sind. Terraforming beinhaltet wiederum die Wiederherstellung der verlorenen Marsatmosphäre und die Installation einer
magnetischen Abschirmung oder eines Generators fĂĽr elektromagnetische Felder .
Die schwierigste Phase ist die Wiederherstellung der Atmosphäre. Ist es möglich?
Vor zwei Tagen veröffentlichte die Zeitschrift
Nature Astronomy einen
wissenschaftlichen Artikel , in dem das Thema Terraforming des Mars und das Hauptproblem - wo man genug Kohlendioxid (CO
2 ) erhält - ausführlich diskutiert wurden. Autoren - Bruce Jakosky (Bruce Jakosky) vom Labor für Atmosphären- und Weltraumphysik der University of Colorado und Christopher Edwards (Christopher Edwards) vom Institut für Physik und Astronomie der University of Northern Arizona.
Auf dem Foto: Ein kombiniertes Bild von zwei Geräten, die auf dem Mars Reconnaissance Orbiter installiert sind. Die grüne Farbe entspricht freiliegenden Karbonaten in der Grabenregion Nili Fossae auf dem MarsMögliche Ansätze Mars zu terraformed beschrieben, in der wissenschaftlichen Literatur der Vergangenheit auch in der Arbeit von
Sagan (1971) und
Mackay et al. (1991) ,
pdf . Nach der Arbeit von Mackay et al. Gibt es zwei mögliche Ansätze:
- Erhöhen Sie den Druck in ausreichendem Maße, damit Menschen ohne Verwendung von Druckanzügen oder Arbeitskleidung arbeiten können. Dieser Ansatz erfordert nicht das Vorhandensein von Sauerstoff in der Atmosphäre, der zum Atmen ausreicht. Kolonisten können Sauerstoffmasken verwenden, die auf jeden Fall viel bequemer sind als Raumanzüge.
- Eine Erhöhung der atmosphärischen Treibhausgaskonzentration in einem solchen Ausmaß, dass die Temperatur auf dem Mars ein Niveau erreicht, bei dem Wasser in flüssigem Zustand bleiben kann. Höhere Temperaturen und stabil flüssiges Wasser vereinfachen alle Aspekte des Marsbetriebs erheblich.
Beide Terraforming-Ansätze erfordern die
Zugabe einer erheblichen Menge Gas zur Atmosphäre .
Die einzigen Treibhausgase, die der Marsatmosphäre zugesetzt werden können, sind CO
2 und H
2 O, um einen Treibhauseffekt und einen Temperaturanstieg zu erzielen. Obwohl einige Wissenschaftler die EinfĂĽhrung anderer Gase wie Fluorchlorkohlenwasserstoffe vorschlagen, halten die Autoren dieser Arbeit diese Option fĂĽr eine zweifelhafte Alternative. Gute Treibhausgase CH
4 und H
2 fehlen ebenfalls in groĂźen Mengen, daher betrachten die Autoren nur CO
2 und H
2 O.
Frühere Berechnungen der atmosphärischen Erwärmung haben also gezeigt, dass Wasser allein keine signifikante Erwärmung bewirken kann. Durch die Temperatur kann nicht genügend Dampf in der Atmosphäre vorhanden sein. Daher ist ein Vorheizen der Atmosphäre mit CO
2 erforderlich. Nur dieses Gas bleibt übrig. Aber gibt es auf dem Mars genügend Kohlendioxidreserven, um die Dichte der Atmosphäre zu erhöhen und einen Treibhauseffekt zu erzeugen? Die Bestandsaufnahme bestehender Bestände ist zur Hauptaufgabe der Forscher geworden.
Globales Kohlendioxid auf dem MarsWissenschaftler listen die vorhandenen Reservoire für nicht atmosphärisches CO
2 auf und bewerten den Effekt, den dieses Gas in die Atmosphäre abgibt, dh wie stark es seine Dichte erhöht. Sie schätzten auch die Menge an verlorenem CO
2 , die zuvor auf dem Planeten vorhanden war, aber nach dem plötzlichen Verschwinden des schützenden Magnetfelds auf dem Planeten unter dem Einfluss des Sonnenwinds im Weltraum verstreut war.
Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass die vorhandenen CO
2 -Reserven auf dem Mars nicht ausreichen, um den Planeten zu terraformieren. Selbst wenn das gesamte Kohlendioxid aus dem polaren Eis in die Atmosphäre extrahiert wird, steigt die Dichte der Atmosphäre auf maximal 2% der Erddichte.
Erinnern Sie sich daran, dass Elon Musk dieses Problem bereits untersucht und vorgeschlagen hat
, die Mars-Pole in
die Luft zu jagen , um die erforderliche Menge an CO
2 und H
2 O freizusetzen. Laut Wissenschaftlern wird diese Methode nicht helfen. Selbst wenn wir dort die maximal mögliche Menge an CO
2 annehmen und alle Gletscher vollständig schmelzen, wird die Dichte der Atmosphäre immer noch auf nicht mehr als 15% der Erddichte ansteigen.
Theoretisch kann CO
2 durch Erhitzen von Mineralien in der Marskruste erhalten werden. Bilder von Grabens in Nili Fossae weisen auf eine ziemlich große Menge an Karbonaten in der Tiefe hin. Wissenschaftler glauben, dass man auf diese Weise die Dichte der Atmosphäre zur Erde erhöhen kann. Dafür benötigen Sie jedoch:
- die Polkappen und Gletscher vollständig schmelzen;
- Räumen Sie die gesamte Oberfläche des Planeten ab und legen Sie die Mineralien frei.
- Erhitzen Sie alle Karbonate in der Marskruste so, dass sie Kohlendioxid abgeben (und erwärmen Sie sie ständig, damit sie kein Gas zurück absorbieren.
In der Praxis halten es die Autoren für unwahrscheinlich, dass wir die atmosphärische Dichte mit Mars-CO
2 um mehr als 1,5–2% der Erddichte erhöhen können.
Der wissenschaftliche Artikel wurde am 30. Juli 2018 in der Zeitschrift
Nature Astronomy (doi: 10.1038 / s41550-018-0529-6,
pdf ) veröffentlicht.