ცხოვრება მარსზე: როგორ გვაახლოებს ბოლოდროინდელი აღმოჩენები წითელ პლანეტაზე გადასვლასთან და რამდენ ხანში გაგრძელდება ეს.
2019 წლის 16 აგვისტოს ექსცენტრიულმა მილიარდერმა და გამომგონებელმა ელონ მასკმა ტვიტერში გამოაქვეყნა Nuke Mars! ("მოდით, მარსს ბირთვული ბომბებით მოხვდეთ!"). მარსი - და რისი გაკეთებაც შეუძლია ადამიანს - აწუხებს კაცობრიობას რეი რეი ბრედბერიის „მარსიული ქრონიკების“შემდეგ. მაგრამ უდიდესი განსხვავებაა ნახევარი საუკუნის წინანდელ ფანტაზიებსა და ჩვენს დღეებს შორის: უახლესმა სამეცნიერო აღმოჩენებმა მარსის ცხოვრებაზე საუბარი ფანტაზიის წრეებიდან მკვლევარებისა და ბიზნესმენების ოფისებში გადაიტანა.
მზის სისტემის მეოთხე პლანეტა დედამიწის რადიუსით ნახევარი ზომისაა, მაგრამ ფართობით ის ტოლია დედამიწის ყველა კონტინენტთან ერთად (საბედნიეროდ, ოკეანეები არ არსებობს), ასევე 2008 წელს ნასას კვლევის ზონდმა იქ წყალი იპოვა (ყინულის ფორმა). გასაკვირი არ არის, რომ არსებობს პლანეტის დასახლების ცდუნება და ფაქტიურად 2019 წლის ივლისში, სარაკეტო ძრავებმა პირველად იქ ფრენისთვის შეძლეს Starhopper- ის ჰაერში აწევა, პროტოტიპი, რომელიც რამდენიმე წელიწადში გადაიქცევა Starship - რაკეტა და კოსმოსური ხომალდი, რომელიც სპეციალურად შეიქმნა მარსის მიმართულებით ფრენებისათვის. Starship- ის სრული მრავალჯერადი გამოყენების წყალობით (ასზე მეტი გამოყენება), მარსის მიმართულებით ფრენების ღირებულება უნდა შემცირდეს.
ამავდროულად, მარსზე საშუალო წლიური ტემპერატურაა -63 გრადუსი ცელსიუსით, დაახლოებით იგივე, რაც ვოსტოკის ანტარქტიდის სადგურზე. იქ ისეთი ცივა, რადგან მისი ატმოსფერო 150-ჯერ უფრო თხელია ვიდრე დედამიწის. გაზის ასეთი თხელი გარსით, სათბურის ეფექტი ძალიან სუსტია, რის გამოც ცივა. პრობლემის მოგვარება შესაძლებელია მარსზე კლიმატური პირობების დედამიწის კლიმატის მიახლოებით - ამ პროცესს ტერაფორმირება ეწოდება. მარსის შემთხვევაში ამისათვის აუცილებელია პლანეტის ზედაპირის რატომღაც მკვეთრად გაცხელება, რომელიც საუკეთესო წლებშიც კი მდებარეობს აქედან 56 მილიონი კილომეტრის დაშორებით.
მეცნიერები საკმაოდ რთულად ებრძვიან ამ პრობლემას და ახლახანს, 2019 წლის ზაფხულში, წითელი პლანეტის საცხოვრებლად მოსახერხებელი უჩვეულო ხერხი იქნა წარმოდგენილი - დასაწყისისთვის, ნაწილობრივ მაინც. აღმოჩნდა, რომ ეგზოტიკური გელის მასალისგან მხოლოდ რამდენიმე სანტიმეტრის სისქის გამჭვირვალე გუმბათი იმდენად ათბობს მარსის ნიადაგის ხმელეთის იმიტაციას ცუდი ადგილობრივი განათებით, რომ მას შეუძლია მცენარის სიცოცხლის შენარჩუნება დამატებითი გათბობის გარეშე. და ეს ნამდვილი სენსაციაა. ჩვენ გითხრათ, რისი გაკეთება შეიძლება ზოგადად, რომ გარკვეული რაოდენობის შემდეგ ადამიანები მარსის ველებში გაიარონ და ერთდროულად ორი მთვარე აღტაცონ.
Airgel გუმბათები: 80 დონის სათბურები, რომლებიც მეცნიერებმა ერთი თვის წინ აღმოაჩინეს
მოდით გადავიდეთ პირდაპირ უახლეს აღმოჩენაზე. 2019 წლის ივლისში, მეცნიერთა გუნდმა ჩაატარა მარტივი ლაბორატორიული ექსპერიმენტები, სადაც მათ მარსის ნიადაგის ანალოგი მოათავსეს იშვიათი ატმოსფეროს და მარსის ტემპერატურის პალატაში. შემდეგ ისინი გუმბათებზე ბრწყინავდნენ ნათურებით, რომლებიც აძლევდნენ 150 ვატს ენერგიას კვადრატულ მეტრზე - ზუსტად ისევე, როგორც მზე აძლევს საშუალოდ მარსის ზედაპირს.
გასაკვირი აღმოჩნდა: ოდნავი გარე გათბობის გარეშე, მარსიანის ნიადაგის ზედაპირი, რომელიც ზემოდან დაფარული იყო გელიანი გუმბათით, ნელი გრადუსზე ოდნავ თბებოდა. გუმბათი, მხოლოდ ორი სანტიმეტრის სისქით, კარგად გადასცემს ხილულ სინათლეს, ათბობს ნიადაგს, მაგრამ ძალიან ცუდად გადასცემს ულტრაიისფერ, ინფრაწითელ გამოსხივებას და სითბოს. მარსზე, ისევე როგორც დედამიწაზე, საკმარისზე მეტი ნედლეულია მისი წარმოებისთვის (ჩვეულებრივი ქვიშა).
მიწის გათბობა 65 გრადუსით მარტივი გამჭვირვალე გუმბათით სასწაულად გამოიყურება, რადგან მიწის ქვემოდან არ არის სპეციალური თბოიზოლაცია და სითბოს გარკვეული ნაწილი მაინც მიდის გვერდებზე. ეს არის იგივე, რაც გაყინული მიწის ჭკუაზე დალაგებული ზეთით დაფარვა ჰგავს - და შემდეგ ყველაფერი თავისთავად ხდება. მაგრამ აქ განსაკუთრებული სასწაული არ არის. აეროგელები 1931 წელს აღმოაჩინეს და, ფაქტობრივად, ეს არის ჩვეულებრივი ალკოჰოლური გელი, საიდანაც მთელი ალკოჰოლი აორთქლდება გათბობით, ტოვებს ჰაერით სავსე არხების ქსელს.მისი იგივე სისქის თერმული საიზოლაციო თვისებები 7,5-ჯერ მეტია ვიდრე ქაფის ან მინერალური ბამბის, ხოლო ის პრაქტიკულად გამჭვირვალეა. მისგან და დედამიწაზე გაკეთებული ჩვეულებრივი საცხოვრებელი, რომელიც მთლიანად გამჭვირვალეა, გათბობას არ საჭიროებს, გარდა გრძელი პოლარული ღამისა.
საინტერესოა, რომ სინამდვილეში, ეს მასალა უკვე შემოწმებულია მარსზე: ამერიკული როვერები იყენებენ აეროგელს ისე, რომ მარტის ღამით, როდესაც ტემპერატურა შეიძლება -90 გრადუსამდე დაეცეს, მათი შიდა ინსტრუმენტები არ გაცივდეს.
მკვლევარებმა, რომლებმაც შემოგვთავაზეს ასეთი გუმბათები, როგორც ერთ დღეს მარსზე გადასვლის საშუალება, აღნიშნავენ, რომ ჰაერგელის გუმბათების გადატანა ადვილია დიდ მანძილზე. უფრო მეტიც, ხმელეთის ლაბორატორიებში ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა უკვე აჩვენა, რომ პომიდორიც კი მარსიანის ნიადაგის ანალოგზე მთლიანად იზრდება, თუ ტემპერატურა ნორმალური იქნებოდა. არც მათთვის არის საჭირო ბევრი წყლის დახარჯვა: მას არსად აქვს აორთქლებული გუმბათის ქვემოდან, ანუ მისი მცირე რაოდენობაც კი მუდმივად მოიხმარენ მცენარეებს "წრეში". სხვათა შორის, ამ წინადადებების დასადასტურებლად ავტორები გეგმავენ ექსპერიმენტების ანტარქტიდაზე გადატანას - მაკმურდოს მშრალი ხეობები, რომლებიც კლიმატისა და წყალგაუმტარი თვალსაზრისით ძალიან ახლოს არიან მარსთან.
მასკი მართალია: მარსი მართლაც შეიძლება დაბომბონ - და შესაძლოა სასარგებლოც (მაგრამ არა ფაქტი)
პრობლემის გადაჭრის ყველაზე რადიკალური გზა, როგორც ხშირად ხდება, ილონ მასკმა შემოგვთავაზა: მარსის ბოძების დაბომბვა თერმობირთვული ბომბებით. აფეთქებების შედეგად უნდა მოხდეს ნახშირორჟანგის აორთქლება, რაც ყინულის უმეტეს ნაწილს წარმოადგენს ამ პლანეტის პოლარულ ქუდებში. CO2 შექმნის სათბურის ეფექტს, ანუ მეოთხე პლანეტაზე ბირთვული დაბომბვების შედეგად ის სერიოზულად და დიდხანს თბება.
მართალია, 2018 წელს NASA– ს სპონსორობით ჩატარებულმა კვლევამ აბსოლუტურად განსხვავებული მოსაზრება წამოაყენა: ბოძების დაბომბვა აზრი არ აქვს. ზოგადად, მარსის მთელი ნახშირორჟანგი არ არის საკმარისი სერიოზული დათბობისთვის საკმარისად მკვრივი ატმოსფეროს შესაქმნელად. "ნასოვის" სამეცნიერო ჯგუფის გამოთვლებით, ნახშირორჟანგის პოლარული ქუდები რომ გამდნარია, იქ წნევა შეიძლება მხოლოდ 2,5-ჯერ გაიზარდოს. უფრო თბილი გახდება, მაგრამ მაინც ანტარქტიდის ტემპერატურაა - და ატმოსფერო 60 – ჯერ უფრო თხელია, ვიდრე ჩვენი. ნაწარმოების ავტორებმა პირდაპირ აღნიშნეს პიროვნება, რომლის შეხედულებას აკრიტიკებენ: ელონ მასკი. მაგრამ ეს, როგორც ჩანს, მას ოდნავადაც არ აწუხებს.
მარსზეც კი შეგიძლიათ იპოვოთ კანიონი ათასობით კილომეტრის სიგრძის - და დასახლდეთ მასში.
მარსს აქვს ძალიან უჩვეულო რელიეფური მახასიათებლები, რომლებიც დედამიწაზე არ გვხვდება. ამათგან ერთ – ერთია 4000 კილომეტრიანი Mariner Valley ხევის კანიონის სისტემა, რომელიც ყველაზე გრძელია ცნობილი მზის სისტემაში. მისი სიგანე 200 კილომეტრამდეა, ხოლო სიღრმე 7 კილომეტრამდე. ეს ნიშნავს, რომ კანიონების ფსკერზე ატმოსფერული წნევა ერთნახევარჯერ მეტია და შესამჩნევად თბილი და ტენიანია, ვიდრე დანარჩენ პლანეტაზე. მარინერის ხეობების ნაწილზე მეტია, რომ კოსმოსურმა ხომალდმა აიღო ნამდვილი ნისლები წყლის ორთქლიდან (სურათზე ქვემოთ) და სხვა ტერიტორიების ფერდობებზე - ქვიშაში ნაკადების მუქი კვალი და ეს ნაკადები საეჭვოა წყლის მსგავსი.
მარინერის ხეობები ყველგან ფართო არ არის - ზოგან მათი სიგანე მხოლოდ რამდენიმე კილომეტრია. დიდი ხანია შემოთავაზებულია ამგვარი ადგილების მინის გუმბათის დაფარვა, რადგან თვლიან, რომ ეს საკმარისი იქნება სითბოს შესანარჩუნებლად და ადგილობრივი მაღალი ტემპერატურის შესაქმნელად. აეროგელის გუმბათმა წყალზე ასეთ ადგილას შეიძლება გამოიწვიოს ადგილობრივი შედარებით თბილი კლიმატის ფორმირება საკუთარი ნალექებით და წყლით. ასეთი ადგილები შეიძლება თანდათან აშენდეს და რაც უფრო დიდია დაფარული გუმბათებით დაფარული ფართობი, მით უფრო მაღალი იქნება საშუალო ტემპერატურა (ნაკლები სითბოს დაკარგვა კედლებში). სინამდვილეში, ასეთმა თანდათანობით,”მცოცავი” ტერაფორმირებამ შეიძლება პლანეტის ძალიან დიდი ფართობი აიღოს.
რა არის ცუდი NASA- ს გათვლებით და რატომ არიან განსხვავებული მეცნიერები უკვე დაქირავებული SpaceX- ში?
მარსის გლობალური დათბობის დედამიწის ტემპერატურამდე უფრო მარტივი გზა არსებობს.როგორც მეცნიერთა სხვა ჯგუფმა აღნიშნა, ეს მეთოდი დედამიწაზე უკვე შევეცადეთ, ისე რომ არ მოვინდომეთ - მის ატმოსფეროში 37 მილიარდი ტონა ნახშირორჟანგის გამოყოფა და პლანეტაზე ტემპერატურის თანდათანობითი გაზრდა. ეს გზა არის სათბურის გაზები.
რა თქმა უნდა, მარსზე არ არის ნახშირი, რომელსაც შეუძლია დამწვრობისას სათბურის ეფექტი შექმნას. და CO2 არ არის ყველაზე ეფექტური სათბური გაზი. ბევრად უკეთესი კანდიდატები არიან, რომელთაგან ყველაზე პერსპექტიულია SF6. მისი მოლეკულა შედგება ერთი გოგირდის ატომისგან, რომლის გარშემოც ექვსი ფტორის ატომი გამოიყოფა. თავისი „მოცულობის“გამო, მოლეკულა შესანიშნავად იკვეცება როგორც ულტრაიისფერ, ასევე ინფრაწითელ გამოსხივებაში, ხოლო ხილულ სინათლეს კარგად გადასცემს. სათბურის ეფექტის სიმტკიცის მხრივ, ის 34,900 ჯერ აღემატება ნახშირორჟანგს. ანუ, მხოლოდ ერთი მილიონი ტონა ამ ნივთიერებისა ისეთივე სათბურის ეფექტს მისცემს, რაც დღეს ათობით მილიარდი ტონა CO2 გამოყოფს კაცობრიობას.
გარდა ამისა, SF6 გაზი ძალიან გამძლეა - მისი სიცოცხლის ხანგრძლივობა ატმოსფეროში 800 – დან 3200 წლამდეა, რაც დამოკიდებულია გარე პირობებზე. ეს ნიშნავს, რომ თქვენ არ უნდა იდარდოთ მარსის ატმოსფეროში მისი გახრწნის გამო: წარმოების შემდეგ, ის იქ დარჩება ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში. გარდა ამისა, გაზი უვნებელია ადამიანისა და ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის. სინამდვილეში, მარსზე ეს საკმაოდ სასარგებლოა, რადგან ის ახდენს ულტრაიისფერი სხივების ოზონზე უარყოფას, რომელიც ჯერ კიდევ არ არის იქ.
გათვლებით, დაახლოებით 100 წელიწადში, ამ ტიპის სუპერ სათბურის გაზების ინექციამ შეიძლება პლანეტაზე ტემპერატურა ათი გრადუსით გაზარდოს.
საინტერესოა, რომ ცოტა ხნით ადრე, NASA– ს მხარდაჭერით, ჩატარდა კიდევ ერთი სამეცნიერო ნაშრომი, რომელშიც აღწერილი იყო სწორედ ასეთი სცენარი - მარსის ტერაფორმირება ადამიანის მიერ წარმოებული სათბურის გაზების გაზრდილი ეფექტურობის გამო. ამ ნამუშევრის ერთ-ერთი ავტორი მარინა მარინოვა იყო, რომელიც დიდი ხნის განმავლობაში მუშაობდა NASA- ში და დღეს მან მიიღო სამუშაო SpaceX- ში. უფრო მეტიც, თავად ელონ მასკმა მას თანაავტორად მოიხსენია, გააკრიტიკა ნაშრომი, რომელიც მარსზე CO2– ის ნაკლებობაზე მეტყველებს, სავარაუდოდ ხელს უშლის მას დედამიწასთან ახლოს მდებარე ტემპერატურის მქონე პლანეტაზე.
ასეთი სუპერ-ძლიერი სათბურის ეფექტის მნიშვნელოვანი მახასიათებელი: მარსის ნიადაგის დათბობის შემდეგ, მასში შეკრული CO2 უნდა გამოიყოს ატმოსფეროში, რაც კიდევ უფრო გაზრდის პლანეტის გათბობას.
როდის გამოიყურება მარსი დედამიწას სინამდვილეში?
მიუხედავად იმისა, რომ SF6– ს ნამდვილად შეუძლია პლანეტის გარდაქმნა, უნდა გვესმოდეს, რომ ეს ხვალ არ მოხდება. გათვლებით, ამისათვის თქვენ უნდა დახარჯოთ მილიარდობით კილოვატ საათს წელიწადში - და დახარჯოთ ისინი მარსზე, გააკეთეთ იგივე SF6 გაზი ფტორით და ნაცრისფერი ნიადაგით მდიდარი ნიადაგიდან. ანუ, ტერაფორმის მსურველებს მოუწევთ პლანეტაზე ააშენონ 500 მეგავატიანი ატომური ელექტროსადგური, ავტომატიზირებული საწარმოები, რომლებიც მუდმივად გამოყოფენ SF6 გაზს ატმოსფეროში. ეს პროცესი აგრძნობინებს მნიშვნელოვან შედეგებს ასი წლის მუშაობის შემდეგ. კარგად, ან ცოტა უფრო სწრაფად, ძალიან დიდი ინვესტიციებით ქარხნების შექმნისთვის.
მთელი ამ ხნის განმავლობაში, ადამიანები, რომლებიც თავიანთ საქმიანობას უზრუნველყოფენ და მარსს შეისწავლიან, სადმე მოუწევთ ცხოვრება. აშკარაა, რომ პლანეტის ადგილობრივი ტრანსფორმაციის საუკეთესო გამოსავალი მათი დასახლების ადგილებში იქნება ჰაერგელის გუმბათები. ანუ, საჭიროების შემთხვევაში, ტერაფორმირება ერთდროულად ორი გზით გაგრძელდება: ადგილობრივი - ამჟამინდელი კოლონისტებისთვის გუმბათების დახმარებით - და გლობალური - მთლიანად პლანეტისთვის.
ვის შეუძლია უკვე იცხოვროს მარსზე - და რატომ არის ეს მნიშვნელოვანი
წითელ პლანეტაზე ვაშლის ხეები უახლოეს მომავალში არ ყვავის, მაგრამ გარე მცენარეულობა შეიძლება იქ უფრო მალე დადგეს, ვიდრე ვფიქრობთ.
ჯერ კიდევ 2012 წელს გერმანიის აერონავტიკის სააგენტომ ჩაატარა ექსპერიმენტი Arctic lichen Xanthoria elegans- ზე. ის დედამიწასთან შედარებით 150 ჯერ დაბალ წნევაზე ინახებოდა - ჟანგბადის გარეშე, მარსის ტემპერატურაზე. გარემოს უცხო ბუნების მიუხედავად, ლიქენი არა მხოლოდ გადარჩა, არამედ არ დაკარგა წარმატებით ფოტოსინთეზის უნარი (იმ პერიოდების განმავლობაში, რომლებიც დღის სინათლის საათებს მიბაძა).
ეს ნიშნავს, რომ მარსის მთელ რიგ რეგიონებში - იგივე საზღვაო ხეობები - ასეთ ორგანიზმებს ეკვატორულ ზონაში დღეს უკვე შეუძლიათ ცხოვრება.მარსზე SF6 გაზის წარმოების დაწყების შემდეგ, მათთვის შესაფერისი ტერიტორია სწრაფად დაიწყებს გაფართოებას. სხვა ლიქენების მსგავსად, ელეგანტური ქსანთორია აწარმოებს ჟანგბადს ფოტოსინთეზის დროს. სინამდვილეში, დაახლოებით 1,2 მილიარდი წლის წინ დედამიწის ლიქენების გათავისუფლება (უფრო მაღალ მცენარეებზე 0,7 მილიარდი წლით ადრე) მისცა დედამიწის ატმოსფეროს მკვეთრად გაზრდის ჟანგბადის შემცველობას დღევანდელი ხმელეთის დონეზე. სავარაუდოდ, მარსზე, ლიქენებს იგივე ფუნქცია ექნებათ - მოამზადონ ატმოსფერო ისე, რომ მასში უფრო რთული არსებების ცხოვრება უფრო ადვილი იყოს.
ალბათ ხალხი.
