Есть ли жизнь на Марсе? Будет!
Яблони на Марсе
Марс, как истинный бог войны, сух и холоден. Впрочем, это, по мнению ученых, во многом лишь внешняя оболочка. Красная планета не так сурова, как кажется, в ее недрах сокрыто множество ценных ресурсов, которые будущие поселенцы смогут использовать для своих нужд. Например, из разреженной, наполненной углекислым газом атмосферы, астронавты смогут получать кислород и ракетное топливо. Жизненно необходимая вода так и вовсе будет находиться у них под ногами, в виде льда и вечной мерзлоты.
«Мы знаем, что марсианская почва содержит воду, - рассказывает президент и основатель некоммерческого общества Mars Society Роберт Зубрин.- Даже на экваторе вода составляет 5 процентов ее веса. В арктических регионах она составляет 60 процентов. И мы уже разработали технологию, которая позволяет извлечь воду из грунта и сделать ее пригодной для употребления».
Эта вода (в сочетании с большим количеством углекислого газа), конечно, нужна еще и для того, чтобы взрастить на Марсе те самые «яблони» - организовать там растениеводство. Впрочем, сначала нужно будет завезти туда растения, которые могли бы существовать в суровых условиях климата Красной планеты. Возможно, это будут генно-модифицированные лишайники. Растениеводство обеспечит поселенцев не только едой, но и одеждой. Вода и CO2 помогут колонистам изготавливать и некоторые виды пластиков. А еще недра «Ареса» богаты оксидами железа и кремния - соединениями, из которых, как известно, получают железо, сталь и стекло.
«Человеческая цивилизация на Земле вплоть до XX века была построена на железе, стали и натуральных волокнах, - продолжает Зубрин. - Мы можем сделать то же самое на Марсе».
Конечно, сложные соединения и продукцию из них (например, компьютерные чипы) долгое время придется поставлять с Земли. Но ведь большая часть таких предметов достаточно легка, поэтому и стоимость таких грузовых миссий будет не очень высока.
Загрязнить и бомбардировать
Стоит сказать и о большом запасе кислорода на Марсе, который находится в основном в составе углекислого газа в полярных шапках, а также в составе Н2О2 (реголиты). При нагревании реголитов выделяется кислород, которым можно дышать. Если же нагревать углекислый газ, выделяемый кислород можно будет использовать для фотосинтеза. Кроме того, углекислый газ будет создавать парниковый эффект и повышать температуру на планете. Для выделения углекислого газа и создания парникового эффекта ученые предлагают растопить шапку на южном полюсе.
Однако сделать это не так просто. Для этого необходимо повысить температуру поверхности на 4 градуса по Цельсию. Добиться этого можно разными способами. Например, построить на Марсе промышленные предприятия, которые, как это ни парадоксально звучит, попросту загрязнили бы атмосферу планеты, что привело бы к возникновению парникового эффекта. Но создать таковой можно и с помощью газа тетрафторметана (CF4). Только его на Марс нужно будет еще доставить, что обойдется куда дороже, нежели первый вариант.
Несмотря ни на что, Марс - наиболее подходящий кандидат на терраформирование. По величине гравитации предпочтительнее была бы Венера, ее тяготение составляет 0,9 от земного, в то время как на Марсе 0,38. Но венерианскую атмосферу очень сложно привести к благоприятным для нас условиям, а марсианский климат хоть и суров, но не настолько далек от нашего. Атмосфера на Марсе очень разреженная, но ее можно уплотнить, высвобождая связанный кислород из соединений в почве (пероксидов и озонидов). На Марсе имеются значительные запасы воды в виде льда под поверхностью и в полярных шапках. Если полностью растопить одну только южную шапку, поверхность Марса покроется слоем воды толщиной 11 метров. А еще площадь поверхности Марса практически равна площади суши на Земле. Марсианские сутки схожи с земными и длятся 24 часа 39 минут 35 секунд. Кроме того, Марс и Земля имеют почти одинаковый наклон оси к плоскости эклиптики, поэтому на Красной планете тоже есть времена года.
Следующий способ разогреть планету - бомбардировать ее астероидами из Главного пояса, а то и вовсе обрушить на Марс один из его собственных спутников. Однако все это потребует сложных и предельно точных расчетов. А еще нельзя забывать о том, что такие меры могут как повлиять на скорость вращения планеты, так и изменить наклон ее оси. К чему это приведет- сказать трудно, но, возможно, к еще большим сложностям в освоении Марса.
Кто-то из ученых предлагает использовать специальные зеркала - солнечные паруса. Они должны увеличить количество солнечного излучения, получаемого планетой (при этом подобные зеркала должны располагаться в точке Лагранжа, где суммарное притяжение небесных объектов равно нулю).
Кто-то говорит, что разогреть планету можно с помощью бактерий, которые способны вырабатывать кислород и метан (или же аммиак) в присутствии воды и углекислого газа (или же воды и азота, соответственно). Все дело в том, что аммиак и метан относятся к парниковым газам. Здесь важно то, что эффект, вызываемый этими газами, гораздо сильнее, чем эффект углекислого газа. При этом метан и аммиак способны защищать поверхность планеты от пагубного солнечного излучения. Если же климат Марса все равно нельзя будет назвать теплым, то есть вариант повысить температуру сильнее. С помощью все тех же крошечных помощников - так называемых «темных» бактерий. Последние должны будут не только вырабатывать парниковые газы, но и отлично поглощать свет (таким образом уменьшив отражательную способность поверхности планеты).
Какой способ окажется предпочтительнее - пока неизвестно. Но если разогреть планету все же удастся, то в результате испарения углекислого газа повысится атмосферное давление, что, в свою очередь, поможет удержать воду в жидком состоянии. В результате фотосинтеза атмосфера постепенно будет насыщаться кислородом, что поспособствует созданию озонового слоя, который защитит поверхность Марса от радиации.
Марсианская энергетика
Но колонистам нужна будет энергия, и в больших количествах. Сегодня марсоходы NASA питаются от солнечных панелей и радиоизотопных термоэлектрических генераторов. Но для поселений людей нужны иные технологии - более мощные.
Разработкой последних и заняты сегодня сотрудники Нацуправления США. Они рассматривают несколько возможных вариантов, включая более эффективные топливные элементы и усовершенствованные батареи. На первых порах поселенцам это поможет, однако, в дальнейшем источники энергии должны быть мощнее. Роберт Зубрин считает, что такой источник может быть найден под землей, вернее, под Марсом.
Некоторые марсианские вулканы извергались последний раз всего несколько сотен миллионов лет назад. Кроме того, орбитальные аппараты обнаружили следы подземных вод. А они, как известно, могут существовать на холодной планете только в присутствии внутреннего подземного источника тепла.
Именно поэтому ученые надеются, что под поверхностью Красной планеты могут существовать источники геотермальной энергии. А ведь именно такая энергия является четвертой по значимости на нашей планете (первое место занимает ископаемое топливо, второе - ядерная, третье - гидроэлектрическая энергия). Чтобы получить доступ к геотермальной энергии, необходимо, конечно, пробурить марсианскую кору. А это, в свою очередь, вероятно, поможет астронавтам получить еще и жидкую воду. Для первоначального же бурения можно использовать ядерную энергию.
При удачном терраформировании наиболее благоприятными местами для создания колоний на Марсе станут низменности в экваториальной зоне. Среди подобных мест ученые отмечают в первую очередь впадину Эллада (наивысшее давление на планете), а также долину Маринера (наибольшие минимальные температуры).
Марсианская «валюта»
Безусловно, в будущем марсианские поселенцы должны найти способ вписаться в «капиталистические отношения» и поддерживать себя финансово самостоятельно. Они сами должны будут «заработать» доставку товаров на Марс. Чем они будут расплачиваться с землянами? Пока этот вопрос открыт. Возможно, это будет золото и другие ценные металлы, которые можно добыть на Красной планете. Впрочем, перевозка таких тяжелых материалов, вероятно, превысит их себестоимость в разы. Поэтому, скорее всего, главной «денежной единицей» между землянами и «марсианами» станет интеллектуальная собственность - научные и технические разработки последних.
По мнению экспертов, Марс вообще будет чрезвычайно мощным стимулятором для развития инноваций. Именно так происходило во времена покорения различных фронтиров на Земле.
«Как правило, Вы сталкиваетесь с суровым недостатком рабочей силы и невероятно сложными условиями среды. Таким образом, Вы вынуждены изобретать новые методы и технологии, - говорит Зубрин. - Именно в этом причина расцвета культуры изобретательства в Америке в XVIII, XIX и даже XX веках».
Самыми востребованными инновационными кластерами на Марсе станут, вероятно, робототехника и сельское хозяйство. Если же на планете когда-нибудь найдут местные формы жизни, то самыми ценными, вне всяких сомнений, станут именно их геномы - как с научной, так и с финансовой точки зрения.
Марс - близко!
Несмотря на то, что колонизация Марса - главная цель программы космических полетов NASA, оно не является единственной организацией, которая намерена поселить своих астронавтов на Красной планете. Такая небольшая страна, как Голландия, например, тоже не теряет времени даром и в соответствии со своей некоммерческой программой Mars One также планирует высадить четверых космонавтов на Красную планету. Это должно произойти в 2023-м году. Эти четверо смельчаков примкнут к американским поселенцам. По оценкам голландцев, начальная марсианская миссия обойдется стране примерно в шесть миллиардов долларов. Для того, чтобы хоть как-то покрыть издержки, Голландия намерена организовать глобальную рекламную и медийную акцию.
