Le concept de terraformation de Mars est un sujet de longue date dans la littérature de science-fiction, et ces dernières années, il a été discuté dans les cercles scientifiques. Une nouvelle vague d'intérêt pour ce sujet s'est produite après le dévoilement des plans de la NASA et de sociétés commerciales individuelles d'envoyer des colons sur Mars. Par exemple, toutes les activités actuelles d'une entreprise privée SpaceX peuvent être considérées comme des étapes préparatoires à cet objectif principal.
La création d'une colonie à long terme sur Mars elle-même implique un plan de terraformation de la planète pour la rendre habitable et réduire les risques de colons associés à un manque d'oxygène, la menace du vent solaire et du rayonnement cosmique. À son tour, la terraformation implique la restauration de l'atmosphère martienne perdue et l'installation d'un
bouclier magnétique ou d'un générateur de champ électromagnétique .
L'étape la plus difficile est la restauration de l'atmosphère. Est-ce possible?
Il y a deux jours, la revue
Nature Astronomy a publié un
article scientifique traitant en détail du thème de la terraformation de Mars et du principal problème - où trouver suffisamment de dioxyde de carbone (CO
2 ). Auteurs - Bruce Jakosky (Bruce Jakosky) du Laboratory of Atmospheric and Space Physics, University of Colorado et Christopher Edwards (Christopher Edwards) from the Department of Physics and Astronomy, University of Northern Arizona.
Sur la photo: une image combinée de deux appareils installés sur le Mars Reconnaissance Orbiter. La couleur verte correspond aux carbonates exposés dans la région de Nili Fossae graben sur MarsLes approches possibles de la terraformation de Mars sont décrites dans la littérature scientifique des dernières années, y compris les travaux de
Sagan (1971) et
Mackay et al. (1991) ,
pdf . Selon les travaux de Mackay et al., Il existe deux approches possibles:
- Augmentez la pression dans une mesure suffisante pour que les gens puissent travailler sans utiliser de combinaisons de pression ou de vêtements de travail. Cette approche ne nécessite pas la présence d'oxygène dans l'atmosphère, suffisante pour respirer. Les colons peuvent utiliser des masques à oxygène, qui sont en tout cas beaucoup plus pratiques que les combinaisons spatiales.
- Une augmentation de la concentration atmosphérique de gaz à effet de serre à un point tel que la température sur Mars atteint un niveau auquel l'eau peut rester à l'état liquide. Des températures plus élevées et une eau stable et liquide simplifieront considérablement tous les aspects des opérations sur Mars.
Les deux approches de la terraformation nécessitent l'
ajout d'une quantité importante de gaz dans l'atmosphère .
Les seuls gaz à effet de serre qui peuvent être ajoutés à l'atmosphère martienne sont le CO
2 et H
2 O pour fournir un effet de serre et une augmentation de la température. Bien que certains scientifiques suggèrent l'introduction d'autres gaz, tels que les chlorofluorocarbures, les auteurs de ce travail considèrent cette option comme une alternative douteuse. De bons gaz à effet de serre CH
4 et H
2 sont également absents en grande quantité, par conséquent, les auteurs ne considèrent que le CO
2 et H
2 O.
Ainsi, les calculs précédents du réchauffement atmosphérique ont montré que l'eau seule n'est pas en mesure de fournir un réchauffement significatif. La température ne permettra pas à suffisamment de vapeur d'être présente dans l'atmosphère. Par conséquent, un préchauffage de l'atmosphère avec du CO
2 est nécessaire. Seul ce gaz reste. Mais y a-t-il suffisamment de réserves de dioxyde de carbone sur Mars pour augmenter la densité de l'atmosphère et créer un effet de serre? L'inventaire des stocks existants est devenu la tâche principale des chercheurs.
Dioxyde de carbone global sur MarsLes scientifiques répertorient les réservoirs existants de CO
2 non atmosphérique et évaluent l'effet que ce gaz va libérer dans l'atmosphère, c'est-à-dire combien il augmentera sa densité. Ils ont également estimé la quantité de CO
2 perdue qui était auparavant présente sur la planète, mais dispersée dans l'espace sous l'influence du vent solaire après la disparition soudaine du champ magnétique protecteur sur la planète.
Les auteurs ont conclu que les réserves de CO
2 existantes sur Mars ne sont pas suffisantes pour terraformer la planète. Même si tout le dioxyde de carbone est extrait dans l'atmosphère de la glace polaire, la densité de l'atmosphère atteindra un maximum de 2% de la Terre.
Rappelons qu'Elon Musk avait déjà étudié ce problème et suggéré de
faire sauter les pôles martiens pour libérer la quantité requise de CO
2 et H
2 O. Selon les scientifiques, cette méthode n'aidera pas. Même si nous supposons là la quantité maximale possible de CO
2 et fondons complètement tous les glaciers, la densité de l'atmosphère n'atteindra pas plus de 15% de la Terre.
Théoriquement, le CO
2 peut être obtenu en chauffant des minéraux dans la croûte martienne. Des photos de grabens à Nili Fossae indiquent une assez grande quantité de carbonates en profondeur. Les scientifiques pensent que de cette façon, vous pouvez augmenter la densité de l'atmosphère vers la terre. Mais pour cela, vous aurez besoin de:
- faire fondre complètement les calottes polaires et les glaciers;
- nettoyer toute la surface de la planète, exposant les minéraux;
- chauffer tous les carbonates de la croûte martienne pour qu'ils émettent du dioxyde de carbone (et continuer à les chauffer constamment pour qu'ils n'absorbent pas de gaz en retour.
En pratique, selon les auteurs, il est peu probable que nous puissions augmenter la densité atmosphérique de plus de 1,5 à 2% de la densité de la Terre en utilisant du CO
2 martien.
L'article scientifique a été
publié le 30 juillet 2018 dans la revue
Nature Astronomy (doi: 10.1038 / s41550-018-0529-6,
pdf ).