Bonne fin de semaine, habra Comme on l'a vu dans des articles précédents sur Mars et les sujets quasi-martiens, le sujet de la
colonisation brutale de Mars excite l'esprit de nombreux citoyens concernés. Si vous êtes un de ces mêmes citoyens et que vous voyez des pommiers fleurir sous le ciel martien - pour vous une question de principe, alors entrez.
Alors, imaginez qu'un beau matin, l'humanité se soit réveillée et ait décidé de devenir une civilisation multi-planétaire. Pour moi, c'est une bonne, bonne idée. J'aimerais vraiment vivre dans un monde où l'argent fabuleux ne va pas pour le développement d'armes, mais pour la colonisation de l'espace. Mais revenons à notre sujet: l'humanité a décidé de construire la Terre 2.0. Nous n'avons pas beaucoup de candidats. À proprement parler, deux: Mars et Vénus. Cette fois, nous parlons de Mars.
Beaucoup diront: «Ah, Mars - c'est tellement semblable à la Terre! Un petit podshamanit et vous pouvez remplir! ” Oui, Mars a presque la même inclinaison de l'axe de rotation que la Terre. Oui, la durée de la journée martienne est presque la même que celle de la Terre. Et là-dessus, les avantages positifs, pour nous, de l'extrémité Mars et des problèmes GIANT commencent. Et l'un des objectifs de cet article est de transmettre aux gens une situation légèrement désespérée concernant Mars.
Pour comprendre les difficultés que l'humanité aura à décider de terraformer une planète entière, il suffit d'imaginer une situation étrange. Imaginez qu'un milliardaire finlandais s'envole dans le désert du Sahara. Après avoir erré dans le sable et n'avoir rien vu d'intéressant sur des milliers de kilomètres, notre héros était déprimé. Et aussi la chaleur, et aussi la sécheresse - les gens du Nord ne sont pas habitués à cela. Et donc, le Finlandais est visité par l'idée de construire dans ce lieu hostile un petit bout de Finlande d'une superficie de plusieurs milliers de kilomètres carrés. Finn veut des montagnes rocheuses couvertes de forêts de pins où vivaient des rennes et des ours. De sorte que dans les eaux froides des lacs, il était possible d'attraper l'éperlan. Et, bien sûr, ce serait bien de construire plusieurs petites villes finlandaises. Mais il y a un problème: autour, sur plusieurs milliers de kilomètres, il n'y a que des dunes de sable. C'est-à-dire absolument tout: des pierres pour les roches, le pin, le cerf, l'ours, l'éperlan, l'eau pour les rivières et les lacs - vous devez apporter de loin. Et aussi pour résoudre un gros problème avec le climat, qui est complètement différent du finlandais. Si vous pouviez imaginer que c'est tout, alors vous devriez savoir: Découvrir un morceau du Sahara est infiniment plus simple et moins cher que de créer une copie des conditions de la Terre sur toute la planète Mars.
Selon mes observations, les gens ne comprennent souvent pas complètement la signification d'une chose telle que «terraformer». En lisant les commentaires de nombreuses personnes ordinaires concernant la terraformation de Mars, il y a un sentiment constant que pour beaucoup, la transformation de la planète entière est un peu plus compliquée que la construction de toilettes dans le pays. Je veux vous décevoir, terrien: lorsque vous commencez une réparation à l'échelle planétaire, vous êtes confronté à des problèmes à l'échelle planétaire. Certains croient sérieusement que si vous augmentez la pression atmosphérique martienne à un niveau tel que vous pouvez marcher sans combinaison spatiale, alors la grâce vient, alors nous vivrons. Non, nous ne guérirons pas. Lorsqu'elle est terraformée, la pression atmosphérique est l'un de plusieurs points, bien que très important. Après tout, l'essence même de la terraformation est la création de conditions proches du terrestre, et ce n'est pas seulement l'atmosphère avec sa pression et sa composition gazeuse, mais aussi l'hydrosphère, mais aussi la biosphère. Lorsqu'un cuisinier prépare le dîner pour une centaine de personnes, sachant combien de produits iront pour une personne, il pourra calculer: de combien d'ingrédients il aura besoin pour cent personnes. Si certains ingrédients manquent cruellement, vous ne pouvez pas préparer le dîner et ne pas nourrir tout le monde. La terraformation est la même. La vie terrestre, sous la forme que nous la connaissons, existe précisément du fait que la composition et la quantité d'ingrédients pour son existence sont exactement ce qu'elles sont. Sur Mars, tout est très différent. Les ressources martiennes disponibles ne sont clairement pas suffisantes. Sachant combien de tonnes d'eau et d'atmosphère par kilomètre carré de surface terrestre, nous pouvons calculer: exactement combien nous devons ajouter sur Mars pour atteindre les mêmes indicateurs.
La technologie
Mais nous ne sommes pas d'une douzaine timide et sommes fermement convaincus que vivre sous des dômes en verre et en acier n'est pas notre chemin. Et avant de commencer, je voudrais préciser le niveau de technologie que, selon la logique des choses, l'humanité devrait posséder au moment du début de la transformation de Mars.
Nous (très probablement) NE POUVONS PAS:
- Voyagez à une vitesse proche de la vitesse de la lumière.
- Créez des portails à travers l'espace pour déplacer les personnes et les marchandises.
NOUS SOMMES CAPABLES:
- Utilisez l'énergie de la fusion nucléaire.
- Obtenez des matières premières en dehors de la Terre (astéroïdes, lunes, planètes) et transformez-les.
- Construisez des colonies dans l'espace, loin de la Terre.
- Créer des écosystèmes fermés et autonomes dans les établissements spatiaux.
- Construisez des structures géantes dans l'espace, permettant une utilisation efficace de l'énergie du soleil.
- Construisez des usines loin de la terre, capables de produire des stations interplanétaires automatiques, des robots, des moteurs et bien plus encore.
- Créez des systèmes avancés d'intelligence artificielle qui peuvent gérer le développement des minéraux sur les astéroïdes, la construction de stations, d'usines situées dans l'espace lointain.
- Construisez des ascenseurs spatiaux et / ou d'autres systèmes économiques pour livrer des marchandises en orbite.
- Se déplacer dans le système solaire est plus rapide que maintenant. Utilisation de moteurs-fusées nucléaires ou d'une autre technologie de pointe.
Il est clair que ce niveau de technologie n'est pas une question de quelques décennies. Selon les prévisions les plus optimistes, nous serons en mesure de réaliser quelque chose de similaire au plus tôt dans la seconde moitié de ce siècle, sinon plus tard.
Magnétosphère
Oui, je comprends que dans les commentaires, ils me diront que la magnétosphère n'est pas nécessaire et qu'il y aura une atmosphère assez dense. Mais vous devez admettre: la magnétosphère, néanmoins, ralentit le processus de fuite atmosphérique dans l'espace. Dans le cas de Mars, c'est un moment important. Et la vie terrestre est adaptée à la vie dans un champ magnétique. Mais sur Mars, en gros, il n'y a pas de magnétosphère. Le vent solaire emporte le reste de l'atmosphère et des particules de haute énergie volent joyeusement de l'espace à la surface même du désert martien. Le problème avec la magnétosphère peut être résolu de deux manières au moins. Le premier a été écrit récemment, notamment sur Habré: la
création d'un bouclier magnétique artificiel . Il s'agit d'une option assez économique, et si cela fonctionne, il est important que ce système fonctionne sans interruption. (Bien que, pour être honnête, ce ne soit pas tout à fait clair pour moi: comment sera-t-il possible de maintenir un parapluie magnétique sur une orbite stable pendant longtemps s'il interagit constamment avec un grand flux de particules chargées du Soleil. Il s'agit en fait d'une énorme voile solaire électromagnétique.)
La deuxième option est d'essayer de faire revivre la magnétosphère martienne. Ce sera tellement difficile à faire du tout siooooooooooooooooooooo Mais je considérerai spécifiquement cette idée pour que le lecteur puisse comprendre l'ampleur du travail à faire sur Mars. L'idée est de collecter un satellite massif en orbite martienne, provoquant des marées au cœur de la planète et, ainsi, de lancer une dynamo planétaire. C'est incroyablement cher, mais si cela fonctionne, cela donnera des bonus:
- Pas besoin de s'inquiéter que le champ magnétique s'éteigne d'une météorite tombant dans un satellite supportant un bouclier magnétique artificiel.
- L'éveil du volcanisme martien est possible, ce qui affectera favorablement l'alimentation de l'atmosphère en gaz volcaniques.
- Il est réel depuis longtemps et ne nécessite aucun entretien.
- Cela stabilise l'angle d'inclinaison de l'axe de rotation de Mars.
- Si tout est correctement implémenté, il est tout à fait possible d'obtenir des cycles lunaires similaires à ceux terrestres.
Les astrologues martiens entameront une nouvelle ère dans la compilation des prévisions astro. Trois lunes dans le ciel! Trois !!!
Vous pouvez calculer les paramètres d'un tel satellite. Si nous imaginons qu'elle est absolument proportionnelle à la Lune de la Terre, alors avec une densité similaire à celle de la Lune, sa masse sera d'environ 7,9 × 10¹⁸ tonnes, et son diamètre sera d'environ 1650 km. Pour comprendre combien cela représente, on peut imaginer que ce satellite pèsera 21.643.835.620.000.000 de gratte-ciel Empire State Building, et que son diamètre est la distance de Berlin à Chisinau.
Plus loin dans le texte, il y aura plus de chiffres indiquant la masse et les diamètres. Et si vous n'êtes toujours pas inspiré par l'ampleur des choses dont nous discutons ici, alors voici une autre analogie:
Imaginez que nous voulons construire la lune martienne en orbite martienne en soulevant des matériaux de construction de la surface de Mars. Imaginez que nous ayons une fusée capable de larguer 100 tonnes de charge utile sur l'orbite souhaitée. Imaginez que chaque heure, nous envoyons 10 de ces missiles. Nous le faisons tout le temps, 24 heures sur 24. Il nous faudra seulement 900 milliards d'années pour achever le projet. (Je tiens à avertir à l'avance que toutes les analogies que j'utilise sont assez arbitraires et il est fort possible qu'au moment où l'humanité sera sérieusement engagée dans la terraformation des planètes, elle disposera de technologies qui rendent relativement facile le déplacement d'un espace massif. blocs.)
Impressionnant? Plus loin sera encore plus intéressant.
Atmosphère
Nous voulons toujours capturer sur Mars des conditions similaires à celles terrestres. Nous nous tenons au milieu du désert martien et rêvons de jardins, comme un Finlandais debout au milieu du Sahara et rêvant de Finlande et sentant. Mais, contrairement au Finlandais, nous avons un problème très grave: il n'y a rien à respirer. Et
il n'y a pas tellement de gaz sur Mars pour créer une atmosphère dense propice à la respiration. En fait, l'atmosphère martienne n'est pas beaucoup plus dense qu'un vide. Donc, vous devez inventorier ce qui est disponible et apporter les disparus. Sur Mars, au kilomètre carré de surface, il y a 173 000 tonnes de gaz, dont 95% de dioxyde de carbone. Si nous voulons que «tout soit comme sur Terre», alors pour chaque kilomètre carré de surface, nous avons besoin de 10 millions de tonnes de gaz, dont 22% d'oxygène et 78% d'azote. Quoi? L'azote n'est pas nécessaire, gérons-nous le CO2 ou d'autres gaz? Hélas, non, nous ne réussirons pas. L'azote rend l'atmosphère plus neutre et stable. L'azote n'est pas fixé aussi activement par la biosphère que le monoxyde de carbone. De plus, l'azote atmosphérique, impliqué dans les réactions biochimiques, fait partie intégrante de la grande majorité des molécules dont la vie connue est constituée. Le noyau de tout acide aminé qui forme des structures protéiques est une molécule d'azote. Et combien de fois l'azote se trouve dans la molécule d'ADN peut être vu dans l'illustration ci-dessous (l'azote y est peint en bleu). Donc, pas d'azote - pas de vie!
Nous avons donc décidé de quoi et de ce dont nous avons besoin dans l'atmosphère. Maintenant, imaginons: combien coûte-t-il? Selon des estimations approximatives, 1,432 x 10¹⁵ tonnes de gaz ou de boule de glace azote-oxygène de 140 km de diamètre devraient être ajoutées à l'atmosphère de Mars. Cette fois, pour comprendre combien cela représente, nous utiliserons le
système de transport interplanétaire SpaceX et leur
Big Falcon Rocket , qui livrera 150 tonnes de charge utile à Mars. (Bonjour, Ilon!) Imaginez que nous envoyions à Mars 10 roquettes par heure, 24 heures par jour, pendant d'innombrables années. Nous transportons de la glace d'azote et d'oxygène - cela prend donc moins de place. Il ne nous faudra que 109 millions d'années pour remplir l'atmosphère de Mars. Ainsi, tout le monde ne survivra pas à la plantation de pommiers sur Mars. Plutôt, pas seulement tout. Peu peuvent le faire.
Mais ce n'est pas tout!
Hydrosphere
Malgré les informations sur Wikipédia selon lesquelles la glace martienne fondue
pourrait couvrir Mars avec une profondeur de l'océan de 35 mètres (si cette eau est répartie uniformément), je m'empresse d'en déranger beaucoup: Mars est une planète exceptionnellement sèche. Si vous répartissez uniformément toute l'eau de la terre sur la surface de la Terre, la profondeur des océans sera de
2,7 kilomètres . Malgré ce qui précède, les déserts terrestres sont assez étendus. Dans le cas de Mars, même si la pression atmosphérique est très élevée, l'eau ne peut être observée que sous forme de calottes polaires et de neige au sommet de l'Olympe. Alors oui, oui: l'eau devra aussi être transportée de l'extérieur. Et la quantité d'eau qui devra être livrée à Mars ne se compare pas à la quantité de gaz atmosphériques.
En moyenne, environ 2,6 milliards de tonnes d’eau par kilomètre carré de surface terrestre. Pour amener ce ratio sur Terre sur Mars, il faudra livrer 3,27 × 10¹⁷ tonnes d'eau à la planète. Il s'agit d'une boule de glace d'un diamètre d'environ 900 km. Autrement dit, le corps est de taille comparable à
Cérès . Et c'est triste, car nous devons transporter l'eau sur Mars beaucoup plus longtemps que l'atmosphère: en masse, l'hydrosphère manquante est environ 230 fois plus lourde que l'atmosphère manquante. Pensez, Elon Musk!
La biosphère
La masse de la biosphère terrestre est d'environ 2,4 billions de tonnes. En d'autres termes, c'est en moyenne 4 700 tonnes par kilomètre carré. En termes de Mars, ce sera environ 680 milliards de tonnes. D'une part, c'est très peu et cela pourrait être négligé. Mais, d'un autre côté, ce n'est pas tout à fait clair: combien d'éléments chimiques nécessaires à la vie les roches martiennes contiennent-ils et quels (et combien) doivent être ajoutés? Pour le moment, les données de recherche sur la composition chimique des roches martiennes sont incomplètes. Si nous supposons que la densité de la biomasse est égale à la densité de l'eau, alors une biomasse martienne potentielle pourrait correspondre à une sphère d'un diamètre de 11 kilomètres (si un mètre cube de la biosphère est considéré comme égal en poids à un mètre cube d'eau).
Pour résumer nos déficits martiens avec l'illustration suivante:
Au lieu d'une postface
Peut-être que je contrarierai cet article par certains citoyens optimistes quant à la terraformation la plus proche de Mars. Même nos lointains descendants ne verront pas les pommiers fleurir sous le ciel bleu martien. On peut sans cesse fantasmer sur la façon dont nous allons faire exploser les charges thermonucléaires sur les calottes polaires de Mars. Ou semez des zones équatoriales avec des bactéries et des lichens génétiquement identifiés. Ou réchauffez la planète avec des miroirs orbitaux géants. Mais la dure réalité est la suivante: il est impossible de construire une maison sans matériaux de construction. Et sur Mars, jusqu'à présent, il n'y a presque pas tout ce qui est nécessaire pour créer des conditions et une biosphère similaires à celles terrestres. Je n'insiste pas pour abandonner le rêve de terraformer Mars, bien au contraire. Si nous voulons sérieusement devenir une espèce biologique qui a dépassé les limites de notre berceau et apprendre à rendre les conditions favorables sur nos planètes sur d'autres planètes, alors il est extrêmement important pour nous de réaliser la complexité de cette entreprise. Je considère que c'est une étape nécessaire vers notre objectif. Après tout, ce n'est qu'alors que nous pourrons créer des outils qui nous permettront d'atteindre cet objectif. Et pourtant, l'humanité doit apprendre à planifier pendant des millénaires et ne pas vivre pour un gain rapide. C'est vrai, c'est un sujet pour une conversation complètement différente.
Et comme prix de consolation, je suggère à tous ceux qui veulent admirer les merveilleux rendus de Mars terraformé. Amen!)
PS: Oui, j'ai presque oublié: ai-je besoin d'un article sur les technologies qui peuvent être utilisées pour terraformer Mars et où puis-je obtenir des matériaux de construction pour cela?