¿Por qué bombardear Marte?

El viernes pasado, el industrial estadounidense Ilon Musk, en el aire de un programa de comedia nocturno, compartió la idea de que un bombardeo nuclear de los polos marcianos podría hacer que el Planeta Rojo Seco y Frío sea más cómodo para los humanos. Casi todos los medios mundiales y rusos se apresuraron a discutir la idea, pero casi nadie trató de ver la situación en el contexto del conocimiento científico moderno sobre Marte. Y hoy consideraremos la última evidencia científica y determinaremos si bombardear o no.

En realidad, la idea de bombardear los polos marcianos para terraformar, creando un planeta similar a la Tierra, es un poco menos que el tiempo desde la invención de las bombas termonucleares. Una alternativa es dejar caer un asteroide o cometa en los polos. Esta idea se describe en Wikipedia en el artículo correspondiente, por lo que no está claro por qué los medios se aferraron a ella solo después de las palabras de Mask. Lo más probable es que los haya obtenido del libro del futurista Michio Kaku "Física del futuro". Sin embargo, debemos admitir que este concepto ha estado desactualizado durante diez años.

Los científicos del siglo XIX sabían de la existencia de casquetes polares de hielo marcianos. Entonces su variabilidad estacional ya se observó e imaginó cómo el hielo polar de deshielo llenaba los canales de riego marcianos. Aquellos. creía que este hielo es agua. Luego, a mediados del siglo XX, incluso usando telescopios, determinamos aproximadamente la composición de la atmósfera y las temperaturas promedio de Marte. Resultó que la atmósfera es dióxido de carbono, muy enrarecido y frío. Después de eso tuve que aceptar el hecho de que en los polos se encuentra el dióxido de carbono congelado conocido como " hielo seco"". Recibió este nombre porque se transforma inmediatamente de un estado sólido a un estado gaseoso en la presión de la Tierra, es decir, sublima. Bajo presión marciana, el hielo de agua también tiene propiedades similares, pero necesita una temperatura más alta para la sublimación. El dióxido de carbono se evapora a -77 grados Celsius y agua a +1 C. Solo en las depresiones más profundas de Marte, donde la presión atmosférica es ligeramente más alta, el agua puede mantener un estado líquido en el rango de varios grados por encima de cero.

La primera nave espacial aclaró la composición del cajero marciano Ospers, la temperatura de la superficie y la composición del hielo polar, y solo confirmaron las suposiciones: la capa polar parecía dióxido de carbono. Al mismo tiempo, la humanidad logró desarrollar armas nucleares. Entonces surgió la idea de bombardear los polos marcianos.



La idea de terraformación surgió simple y lógica: las bombas nucleares / asteroides arrojados / reflectores de espejo gigantes derriten hielo de dióxido de carbono polar => la atmósfera aumenta la densidad => dióxido de carbono - el invernadero significa que se calienta, y la presión sobre => el suelo se descongela y nuevamente, gracias al aumento de la presión, el flujo ríos, llueve. Después de esto, un período relativamente rápido de calentamiento del planeta, tendrá que enviar algas unicelulares a Marte y esperar varios miles de años hasta que creen una atmósfera adecuada para que vivamos. LUCRO

Pero en 2003, la nave espacial europea Mars Express voló a Marte y arruinó toda la imagen. En 2005, desplegó su radar MARSIS e "iluminó" los casquetes polares norte y sur. Resultó que los depósitos permanentes de hielo que no cambian durante las estaciones cambiantes son agua congelada.



Y el hielo seco en los polos es una corteza delgada que se congela en invierno. Esto se adivinó anteriormente, pero no se conocía la proporción de dióxido de carbono y hielo de agua. Es inútil bombardear el agua: requiere una temperatura demasiado alta para descongelarse y tiene una temperatura de congelación demasiado alta para Marte. Incluso si evaporamos el hielo polar, el agua se condensará en la atmósfera superior, se congelará y caerá en la nieve. Además, las nubes de agua y la capa de nieve reflejan efectivamente la luz solar, por lo tanto, al evaporar el agua polar puede obtener nevadas que congelarán aún más la atmósfera de Marte, porque los rayos del sol se reflejarán en lugar de ser absorbidos por el suelo.



Hay agua en Martey no lo suficiente El espesor de los depósitos de agua en el norte excede de un kilómetro y medio, y en el sur alcanza los tres y medio. La congelación estacional del hielo en invierno es realmente dióxido de carbono, pero el espesor de esta capa en invierno en el polo norte no supera los tres metros, y en el sur, ocho metros. En verano, todo el dióxido de carbono estacional se evapora en un polo y se deposita en el otro. Debido a las peculiaridades de la órbita alargada de Marte, el invierno en el hemisferio sur es más corto, pero más frío, por lo tanto, hay más hielo allí que agua y dióxido de carbono.



Cuando el dióxido de carbono se congela en el polo sur, la presión atmosférica en el planeta cae en un tercio de su valor máximo. La presión promedio en Marte es de 7.1 milibares. Presión de tierra alrededor de 1 bar, el prefijo "millas" significa 1/1000, es decir Marte tiene aproximadamente 1/150 de presión terrestre. Incluso si podemos calentar ambos polos marcianos al mismo tiempo, es poco probable que la presión sobre Marte se acerque a 10 mbar, o el 1% de la tierra.

Si necesitamos un planeta con una atmósfera adecuada ni siquiera para la vida, sino para una existencia más o menos segura, la presión sobre Marte debería aumentarse al menos diez veces, entonces la llamada El " límite de Armstrong " es una presión de 60 mbar, por debajo de la cual el agua hierve a la temperatura del cuerpo humano. Y es mejor aumentar la presión sobre Marte en 50 veces, para que las condiciones se acerquen a lo que está en el Everest, no podemos respirar, pero al menos podemos cambiar el traje espacial a una chaqueta abrigada.

De vuelta al mundo real. En 2005, la nave espacial estadounidense MRO voló a Marte. También tenía un radar, aunque no tan largo como el Mars Express. No podía ver el fondo cerca del casquete polar del sur, pero logró considerar algo interesante para los fanáticos del bombardeo. Se encontraron depósitos enterrados de dióxido de carbono



en la parte superior del casquete polar . En verano, no se evaporan debido al hecho de que están parcialmente cubiertos por hielo de agua y se encuentran en la parte central más fría del casquete polar. Aunque poco a poco la evaporación de las reservas de dióxido de carbono todavía continúa, por lo tanto tienen un alivio característico de "queso" en la superficie.



Después de evaluar los datos del radar con la profundidad y las imágenes satelitales con la extensión del relieve del "queso", los científicos concluyeron que hay entre 9,5 y 12 mil kilómetros cúbicos de hielo en el polo sur de Marte. Suena sólido, pero si estos depósitos se evaporan, la densidad de la atmósfera aumentará en 4-5 mbar u 80%. Es decir, ni siquiera se duplicará, ¡pero necesitamos diez o cincuenta veces más, no 5 mbar, sino 60 o 350! Incluso si derritimos todo el hielo de dióxido de carbono de Marte para el cuerpo humano, las condiciones reales aún no cambiarán y estarán cerca del vacío absoluto.

Entonces, ¿hay algún punto en derretir el hielo de dióxido de carbono almacenado? En principio, sí, esto facilitará ligeramente el proceso de aterrizaje de naves espaciales que pueden ralentizar la atmósfera de manera más efectiva. Resultará tomar unos kilogramos de carga útil más. En el fondo de las depresiones más profundas, donde la presión atmosférica será más alta que en todas partes, será un poco más fácil para las personas trabajar en trajes espaciales y construir edificios a largo plazo. Aquellos. Desde el punto de vista de una mayor exploración y asentamiento del planeta, cualquier caída adicional de gas (o más bien, un kilómetro cúbico de " gas duro ") será útil. Pero de todos modos, estos son cerraduras, trajes espaciales, heladas y el peligro eterno de la despresurización.

Por cierto, si tal bombardeo hubiera sido estipulado en el libro "Marciano", entonces la trama descrita estaría al menos un poco más cerca de la realidad. Entonces sería posible justificar la poderosa tormenta con la que comienza la narración, y la relativa facilidad de movimiento en el traje espacial .

Ahora pensemos en otra pregunta: ¿puede la humanidad incluso derretir estos desafortunados 12.5 mil kilómetros cúbicos de hielo seco en principio? ¿Qué sucede si dejamos caer la bomba más poderosa jamás creada en la historia humana?



Esta pregunta ha sido formulada por suscriptores de la comunidad del espacio exterior . Las respuestas fueron ligeramente diferentes, pero la divergencia se debió a las introductorias: alguien consideró el costo de evaporar el hielo seco a presión sobre el suelo, y alguien en el marciano. La respuesta fue verificada nuevamente por " Severe techie ". Y esto es lo que sucedió:si manejamos "la madre de kuz'kin "en el grosor del hielo, sin permitir que la energía de la explosión se disipe hacia los lados, y allí la explotaremos ...



Esa explosión nos permitirá evaporar 353 millones de toneladas de hielo seco. O 0.23 kilómetros cúbicos. Recuerdo que los depósitos contienen hasta 12.5 mil metros cúbicos de hielo. Es decir, para vaporizar todos los depósitos conocidos de hielo seco en Marte (y aumentar la densidad existente de la atmósfera 1,8 veces en lugar de las deseadas 10 o 50 veces) necesitamos 55 mil (!) "King-bombas". Tantas cargas termonucleares en la Tierra físicamente, y si lo fuera, estaría seriamente preocupado por el futuro de la humanidad a.

Además, una madre Kuz'kina pesaba 26.5 toneladas. Ahora no hay ningún cohete que pueda entregar tanto a Marte a la vez. Quizás un futuro SLS estadounidense podría. Pero ninguna economía en el mundo puede construir 55 mil misiles superpesados. Incluso el mundo no dominará.

Por lo tanto, todas las discusiones sobre cómo nuestros científicos cambiarán ligeramente el eje de la Tierra , bombardearán los polos marcianos, nada más que un acto de equilibrio mental de ninguna manera conectado con la realidad objetiva. No en este siglo.

Sin embargo, respondiendo a la pregunta de si bombardear o no, respondería afirmativamente. Sí, lanzaría un par de bombas nucleares o mejores bombas termonucleares en Marte. Uno, más poderoso, habría arrojado al polo sur, en aras de la experimentación. Vea cuánto gas se libera realmente, qué procesos ocurrirán en la atmósfera, cuánto tiempo se observarán. Realice la primera etapa de terraformación aplicada: un experimento a gran escala.

Otra pareja, o mejor cuatro cargas, caen al ecuador, equidistantes entre sí. Por supuesto, al principio, llene la superficie de Marte con sensores sísmicos y estaciones climáticas. Esto nos permitirá llevar a cabo un sondeo sísmico de las entrañas del planeta, gracias al cual aprenderemos mucho más sobre su estructura profunda de lo que se sabe ahora. En principio, puede prescindir de las bombas, simplemente coloque los sensores y espere a que caiga un asteroide más grande, pero la espera se puede retrasar y todas las explosiones se planificarán y estarán en el lugar correcto.

La humanidad ya está técnicamente lista para implementar tal experimento. Rusia sola puede darse cuenta por sí sola. Roscosmos incluso tuvo un proyecto conjunto con el Instituto Meteorológico de Finlandia - MetNet"(Marte-No.) No es el bombardeo, sino la red de estaciones climáticas y sísmicas en Marte. Y ni siquiera está oficialmente cerrado, aunque, según los rumores, el dinero ya se ha agotado.



Haga 2-3 de esos metnets, envíelo a Marte, y solo tendrá que estar de acuerdo en la ONU para levantar una moratoria sobre la realización de pruebas nucleares en el espacio por un corto tiempo. Este proyecto será relativamente económico, incluso en comparación con el costo del rover Curiosity, sin mencionar el costo del vuelo humano. Todas las tecnologías están listas o pueden prepararse en menos de 10 años - para bombardear una tarea simple, eso es suficiente para que uno misil ojiva misil RS-20V "Voivode" - y el escape científico será nada menos que una docena de costosas misiones.

Para los ecologistas marcianos, les recordaré que se realizaron 2474 explosiones nucleares y termonucleares en la Tierra, y nada, vivimos de alguna manera, y los marcianos sobrevivirán, si es que lo hacen.

En el próximo número de Terraformación Aplicada, hablaremos sobre dónde va la atmósfera del planeta y qué importa el campo magnético. Si tiene algo que decir sobre esto, espere el próximo número, pero por ahora acumule pruebas.

Source: https://habr.com/ru/post/es384165/