Терраформирование планет¶
Терраформирование — это гипотетический процесс целенаправленного преобразования атмосферы, температуры, гидросферы и экосистемы другой планеты или небесного тела до состояния, пригодного для существования земной биосферы и, в перспективе, для жизни людей без средств индивидуальной защиты. Термин образован от латинского Terra (Земля) и греческого forma (вид) и был введён в научный оборот в 1961 году радиоастрономом Саганом, опубликовавшим статью в журнале Science.
¶История идеи
Первые описания преобразования других планет подобны земным условиям встречаются в научной фантастике начала XX века — в частности, у Герберта Уэллса и Олафа Стэпледона. Системное научное обсуждение началось в 1960-х годах. В 1961 году Карл Саган предложил проект по изменению условий на Венере, включая посев водорослей в её атмосфере для связывания углекислого газа. Позднее, в 1973 году, он вместе с коллегами рассмотрел вариант с биологическим терраформированием Марса.
В 1976 году в журнале Icarus были опубликованы работы Джеймса Ловелока и Майкла Мэппса, посвящённые концепции «гайотерраформирования» — использования генно-модифицированных микроорганизмов для создания самоподдерживающейся экосистемы. В 1980-е и 1990-е годы тема получила развитие в работах Роберта Зубрина и Кима Стэнли Робинсона, а в 2008 году NASA провело симпозиум по вопросам преобразования Марса.
¶Основные этапы
Для большинства планетных тел научное сообщество выделяет три условных этапа:
- Экологический — создание автономной биосферы, способной функционировать без постоянного участия человека.
- Климатический — стабилизация температуры, давления и состава атмосферы на уровне, пригодном для земных организмов.
- Геоинженерный — непосредственное инженерное воздействие: производство и распыление газов, изменение альбедо, установка солнечных экранов.
¶Кандидаты на терраформирование
¶Марс
Наиболее обсуждаемый кандидат. Марс обладает твёрдой поверхностью, суточным циклом, близким к земному, наклонностью оси 25°, близкой к земной, и остатками воды в полярных шапках и подповерхностных льдах. Основные проблемы: разрежённая атмосфера (давление около 600 Па против 101 325 Па на Земле), отсутствие магнитного поля, средняя температура около −60 °C, высокий уровень ультрафиолетового излучения и токсичные соли перхлоратов в грунте.
Предлагаемые методы включают распыление перфторуглеродов для усиления парникового эффекта, установку орбитальных зеркал для нагрева полярных шапок, производство мощных озоновых генераторов и размещение на орбите сверхпроводящих магнитов для защиты от солнечного ветра.
¶Венера
Венера ближе к Земле и обладает массивной атмосферой, но условия на поверхности экстремальны: температура около 460 °C, давление 92 атм, облака серной кислоты. Предлагаемые схемы включают охлаждение атмосферы с помощью генно-модифицированных бактерий, установку солнечных экранов на орбите Венеры или изменение орбиты планеты. Альтернативный вариант — создание обитаемых поселений в облаках Венеры на высоте около 50 км, где температура и давление близки к земным.
¶Луна
Луна считается сложным объектом из-за малой массы (слабое притяжение не удерживает атмосферу), отсутствия магнитного поля и суточного цикла, составляющего около 29 земных суток. Полноценное терраформирование Луны большинство исследователей считает неосуществимым, однако рассматриваются варианты создания локальных замкнутых экосистем.
¶Титан
Спутник Сатурна привлекает наличием плотной атмосферы (давление 1,5 атм) и обилием органических соединений, но температура на поверхности около −179 °C делает его непригодным для земной жизни без кардинального изменения энергетического баланса.
¶Технологические барьеры
Ключевые сложности включают:
- отсутствие технологий производства газов в планетарных масштабах;
- неопределённость влияния марсианского грунта на биосферу;
- сроки, оцениваемые в сотни и тысячи лет;
- отсутствие магнитного поля у Марса, что ведёт к постепенной потере атмосферы под действием солнечного ветра;
- высокая стоимость, многократно превышающая бюджеты космических программ.
¶Этика и правовой статус
Вопросы терраформирования затрагивают экологическую этику: в случае обнаружения на Марсе марсианской микрофлоры её уничтожение в ходе преобразования среды может быть расценено как геноцид биосферы. В 2019 году группа учёных опубликовала в Nature Astronomy статью, предложившую мораторий на терраформирование до получения данных о наличии внеземной жизни.
Действующий международный договор «О космосе» 1967 года не запрещает преобразование небесных тел, но требует, чтобы космические исследования проводились «в интересах всех стран» и не приводили к «вредному загрязнению» космических объектов.
¶Терраформирование в культуре
Идея получила широкое отражение в фантастике: цикл «Марсианская трилогия» Кима Стэнли Робинсона (1993—1996) детально описывает процесс преобразования Марса; тема присутствует в романах «Красный марс», «Зелёный марс», «Голубой марс», в играх серии Sid Meier's Alpha Centauri и Civilization, в фильмах и телесериалах.
¶См. также
- Колонизация Марса
- Инженерная экология
- Климатическая инженерия
- Астробиология
¶Источники
- Sagan C., Salpeter E. E. The Atmospheres of Mars and Venus // The Astrophysical Journal Supplement Series, 1971.
- Fogg M. J. Terraforming: A Practical Discussion // Journal of the British Interplanetary Society, 1998.
- Zubrin R. The Case for Mars. — Free Press, 1996.
- Nature Astronomy, 2019 — статья о моратории на терраформирование.
- NASA Astrobiology Institute — материалы симпозиума по терраформированию Марса, 2008.