Terraforming - yangi joyda yangi Yer qurish

Bir kun kelib, global falokat yuz bergan taqdirda Yerda tsivilizatsiyani tiklash yoki tahdiddan oldingi holatga qaytish mumkin emasligi ma'lum bo'lishi mumkin. Zaxirada yangi dunyoga ega bo'lish va u erda hamma narsani yangidan qurish arziydi - bizning sayyoramizdagidan yaxshiroq. Biroq, biz darhol joylashishga tayyor bo'lgan samoviy jismlarni bilmaymiz. Bunday joyni tayyorlash uchun biroz mehnat talab qilinishini hisobga olish kerak.

1. "Orbitada to'qnashuv" hikoyasining muqovasi

Sayyora, oy yoki boshqa ob'ektni terraformatsiya qilish - bu sayyora yoki boshqa samoviy jismning atmosferasini, haroratini, sirt topografiyasini yoki ekologiyasini Yerning atrof-muhitiga o'xshatib, uni quruqlik uchun mos holga keltirish uchun boshqa hech qanday joyda (bizning ma'lumotlarimizga ko'ra) faraziy jarayondir. hayot.

Terraformatsiya tushunchasi sohada ham, haqiqiy fanda ham rivojlangan. Bu atamaning o'zi kiritilgan Jek Uilyamson (Uill Styuart) 1 yilda nashr etilgan "To'qnashuv orbitasi" (1942) qissasida.

Venera salqin, Mars issiq

1961 yilda Science jurnalida chop etilgan maqolasida astronom Karl Sagan taklif qilingan. U o'z atmosferasiga suv, azot va karbonat angidridni organik birikmalarga aylantiradigan suv o'tlari ekishni tasavvur qildi. Bu jarayon atmosferadan karbonat angidridni olib tashlaydi, bu esa harorat qulay darajaga tushguncha issiqxona effektini kamaytiradi. Ortiqcha uglerod sayyora yuzasida, masalan, grafit shaklida lokalizatsiya qilinadi.

Afsuski, Venera sharoitlari haqidagi keyingi kashfiyotlar bunday jarayonning mumkin emasligini ko'rsatdi. Agar u yerdagi bulutlar sulfat kislotaning yuqori konsentrlangan eritmasidan iborat bo'lsa. Yosunlar nazariy jihatdan atmosferaning yuqori qatlamining dushman muhitida rivojlanishi mumkin bo'lsa ham, atmosferaning o'zi juda zich - yuqori atmosfera bosimi deyarli sof molekulyar kislorod hosil qiladi va uglerod yonib COXNUMX ni chiqaradi.₂.

Biroq, ko'pincha biz Marsning potentsial moslashuvi kontekstida terraformatsiya haqida gapiramiz. (2). 1973 yilda Icarus jurnalida chop etilgan "Marsda sayyoraviy muhandislik" maqolasida Sagan Qizil sayyorani odamlar uchun potentsial yashash joyi deb hisoblaydi.

2. Marsni terraformatsiya qilishning keyingi bosqichlari haqidagi tasavvur

Uch yil o'tgach, NASA "" atamasidan foydalanib, sayyoraviy muhandislik muammosiga rasman murojaat qildi.sayyoralar ekosintezi". Nashr etilgan tadqiqot Mars hayotni qo'llab-quvvatlashi va yashash uchun qulay sayyoraga aylanishi mumkin degan xulosaga keldi. O'sha yili konferentsiyaning birinchi sessiyasi o'sha paytda "sayyoraviy modellashtirish" deb ham ataladigan terraformatsiya bo'yicha bo'lib o'tdi.

Biroq, faqat 1982 yilda "terraformatsiya" so'zi zamonaviy ma'noda qo'llanila boshlandi. sayyorashunos Kristofer Makkay (7) Britaniya sayyoralararo jamiyati jurnalida paydo bo'lgan "Terraforming Mars" ni yozgan. Maqolada Mars biosferasini o'z-o'zini tartibga solish istiqbollari muhokama qilindi va Makkey tomonidan qo'llanilgan so'z keyinchalik afzal qilingan so'zga aylandi. 1984 yilda Jeyms Lovelok i Maykl Allabi atmosferaga qo'shilgan xlorftorokarbonlar (CFC) yordamida Marsni isitishning yangi usulini birinchilardan bo'lib ta'riflagan "Marsning yashillanishi" kitobini nashr etdi.

Umuman olganda, bu sayyorani isitish va uning atmosferasini o'zgartirish imkoniyati haqida ko'plab tadqiqotlar va ilmiy munozaralar allaqachon olib borilgan. Qizig'i shundaki, Marsni o'zgartirishning ba'zi faraziy usullari allaqachon insoniyatning texnologik imkoniyatlari doirasida bo'lishi mumkin. Biroq, buning uchun zarur bo'lgan iqtisodiy resurslar har qanday hukumat yoki jamiyat hozirda bunday maqsadlar uchun ajratishga tayyor bo'lganidan ancha ko'p bo'ladi.

Metodik yondashuv

Terraformatsiya tushunchalarning kengroq aylanishiga kirgandan so'ng, uning ko'lami tizimlashtirila boshladi. 1995 yilda Martin J. Tuman (3) "Terraformatsiya: sayyoraviy muhitni muhandislik" kitobida u ushbu soha bilan bog'liq turli jihatlar uchun quyidagi ta'riflarni taklif qildi:

• sayyora muhandisligi - sayyoramizning global xususiyatlariga ta'sir qilish uchun texnologiyadan foydalanish;
• geoinjeneriya - Yerga maxsus qo'llaniladigan sayyora muhandisligi. U faqat issiqxona effekti, atmosfera tarkibi, quyosh radiatsiyasi yoki zarba oqimi kabi ba'zi global parametrlarni o'zgartirishni o'z ichiga olgan makro-muhandislik tushunchalarini qamrab oladi;
• terraformatsiya qilish - sayyoraviy muhandislik jarayoni, xususan, yerdan tashqari sayyora muhitining ma'lum holatda hayotni qo'llab-quvvatlash qobiliyatini oshirishga qaratilgan. Bu sohadagi yakuniy yutuq yer biosferasining barcha funksiyalarini taqlid qiluvchi, inson yashashi uchun toʻliq moslashgan ochiq sayyora ekotizimini yaratish boʻladi.

Fogg, shuningdek, ularda odamlarning omon qolishi nuqtai nazaridan turli darajadagi muvofiqlik darajasiga ega bo'lgan sayyoralarning ta'riflarini ishlab chiqdi. U sayyoralarni ajratdi:

• yashagan () - odamlar qulay va erkin yashashi mumkin bo'lgan Yerga etarlicha o'xshash muhitga ega dunyo;
• biomos keluvchi (BP) - ularning yuzasida hayotning rivojlanishiga imkon beruvchi jismoniy parametrlarga ega sayyoralar. Agar ular dastlab undan mahrum bo'lsalar ham, ular terraformatsiyaga muhtoj bo'lmasdan juda murakkab biosferani o'z ichiga olishi mumkin;
• osongina terraformatsiyalanadi (ETP) - biomoslashuvchan yoki yashashga yaroqli bo'lishi mumkin bo'lgan va yaqin atrofdagi kosmik kemada yoki robotik prekursor missiyasida saqlanadigan nisbatan oddiy sayyora muhandislik texnologiyalari va resurslari bilan qo'llab-quvvatlanishi mumkin bo'lgan sayyoralar.

Foggning ta'kidlashicha, yoshligida Mars biologik jihatdan mos sayyora bo'lgan, ammo u hozirda uchta toifaning hech biriga to'g'ri kelmaydi - uni terraformatsiya qilish ETPdan tashqarida, juda qiyin va juda qimmat.

Energiya manbasiga ega bo'lish hayot uchun mutlaq talabdir, ammo sayyoraning bevosita yoki potentsial hayotiyligi g'oyasi boshqa ko'plab geofizik, geokimyoviy va astrofizik mezonlarga asoslanadi.

Erdagi oddiy organizmlardan tashqari, murakkab ko'p hujayrali organizmlarni qo'llab-quvvatlovchi omillar to'plami alohida qiziqish uyg'otadi. hayvonlar. Bu sohadagi tadqiqot va nazariyalar sayyora fani va astrobiologiyaning bir qismidir.

Siz har doim termoyadrodan foydalanishingiz mumkin

NASA astrobiologiya bo'yicha o'zining yo'l xaritasida moslashishning asosiy mezonlarini birinchi navbatda "etarli suyuq suv resurslari, murakkab organik molekulalarni yig'ish uchun qulay sharoitlar va metabolizmni qo'llab-quvvatlash uchun energiya manbalari" deb belgilaydi. Sayyoradagi sharoitlar ma'lum bir turning hayoti uchun mos bo'lganda, mikrobial hayotning importi boshlanishi mumkin. Sharoitlar yerga yaqinlashganda, u erda o'simliklar hayoti ham kiritilishi mumkin. Bu kislorod ishlab chiqarishni tezlashtiradi, bu nazariy jihatdan sayyorani nihoyat hayvonlar hayotini qo'llab-quvvatlashga imkon beradi.

Marsda tektonik faollikning yo'qligi Yerdagi atmosfera uchun qulay bo'lgan mahalliy cho'kindilardan gazlarning qayta aylanishiga to'sqinlik qildi. Ikkinchidan, Qizil sayyora atrofida keng qamrovli magnitosferaning yo'qligi atmosferaning quyosh shamoli tomonidan asta-sekin yo'q qilinishiga olib keldi deb taxmin qilish mumkin (4).

4 Zaif Magnetosfera Mars atmosferasini himoya qilmaydi

Asosan temirdan iborat bo'lgan Mars yadrosidagi konveksiya dastlab magnit maydonni yaratgan, ammo dinamo uzoq vaqtdan beri o'z faoliyatini to'xtatgan va Mars maydoni asosan issiqlik yo'qotilishi va qotib qolganligi sababli yo'qolgan. Bugungi kunda magnit maydon asosan janubiy yarimsharda joylashgan kichikroq, mahalliy soyabonga o'xshash maydonlar to'plamidir. Magnitosferaning qoldiqlari sayyora yuzasining taxminan 40% ni egallaydi. NASA missiyasi tadqiqot natijalari Mutaxassis atmosfera, birinchi navbatda, sayyorani yuqori energiyali protonlar bilan bombardimon qiladigan quyosh tojlari massasi bilan tozalanishini ko'rsatadi.

Marsni terraformatsiya qilish bir vaqtning o'zida ikkita katta jarayonni - atmosferani yaratish va uni isitishni o'z ichiga olishi kerak edi.

Karbonat angidrid kabi issiqxona gazlarining qalinroq atmosferasi kiruvchi quyosh radiatsiyasini to'xtatadi. Haroratning oshishi atmosferaga issiqxona gazlarini qo'shishi sababli, bu ikki jarayon bir-birini mustahkamlaydi. Biroq, suvning muzlash nuqtasidan yuqori haroratni ushlab turish uchun faqat karbonat angidrid etarli bo'lmaydi - boshqa narsa kerak bo'ladi.

Yaqinda nomini olgan yana bir mars zond Qat'iylik va joriy yilda ishga tushiriladi, oladi kislorod ishlab chiqarishga harakat qiladi. Biz bilamizki, kamdan-kam uchraydigan atmosferada 95,32% karbonat angidrid, 2,7% azot, 1,6% argon va taxminan 0,13% kislorod va undan ham kichikroq miqdorda boshqa ko'plab elementlar mavjud. Tajriba sifatida tanilgan quvnoqlik (5) karbonat angidriddan foydalanish va undan kislorod olishdir. Laboratoriya sinovlari shuni ko'rsatdiki, bu umuman mumkin va texnik jihatdan mumkin. Biror joydan boshlash kerak.

5. Perseverance roverida MOXIE tajribasi uchun sariq modullar.

spacex boss, Elon Mask, agar u ikki sentini Marsni terraformatsiya qilish haqidagi munozaraga qo'ymasa, o'zi bo'lmas edi. Maskning g'oyalaridan biri Mars qutblariga tushishdir. vodorod bombalari. Katta bombardimon, uning fikricha, muzni eritib, juda ko'p issiqlik energiyasini yaratadi va bu atmosferada issiqxona effektini yaratib, issiqlikni ushlab turadigan karbonat angidridni chiqaradi.

Mars atrofidagi magnit maydon marsonavtlarni kosmik nurlardan himoya qiladi va sayyora yuzasida yumshoq iqlim yaratadi. Lekin, albatta, uning ichiga juda katta suyuq temir bo'lagini qo'yib bo'lmaydi. Shuning uchun, mutaxassislar boshqa echimni taklif qilishadi - w insert Libratsiya nuqtasi L1 Mars-Quyosh tizimida ajoyib generator, bu juda kuchli magnit maydon hosil qiladi.

Kontseptsiya Planetary Science Vision 2050 seminarida Dr. Jim Green, NASAning sayyoralarni o'rganish bo'limi Sayyora fanlari bo'limi direktori. Vaqt o'tishi bilan magnit maydon atmosfera bosimi va o'rtacha haroratning oshishiga olib keladi. Atigi 4 ° C ga ko'tarilishi qutb mintaqalarida muzni eritib, saqlangan CO ni chiqaradi₂bu kuchli issiqxona effektini keltirib chiqaradi. U erda yana suv oqadi. Yaratuvchilarning fikricha, loyihani amalga oshirishning real vaqti 2050 yil.

O'z navbatida, Garvard universiteti tadqiqotchilari tomonidan o'tgan iyul oyida taklif qilingan yechim butun sayyorani bir vaqtning o'zida terraformatsiya qilishni va'da qilmaydi, balki bosqichma-bosqich usul bo'lishi mumkin. Olimlar o'ylab topdilar gumbazlarni o'rnatish nozik kremniy aerojel qatlamlaridan yasalgan bo'lib, ular shaffof bo'ladi va shu bilan birga UV nurlanishidan himoya qiladi va sirtni isitadi.

Simulyatsiya paytida ma'lum bo'ldiki, 2-3 sm qalinlikdagi yupqa qatlamli aerojel sirtni 50 ° C ga qadar qizdirish uchun etarli. Agar biz to'g'ri joylarni tanlasak, Mars parchalarining harorati -10 ° C gacha ko'tariladi. Bu hali ham past bo'ladi, lekin biz hal qila oladigan oraliqda. Bundan tashqari, bu mintaqalardagi suvni butun yil davomida suyuq holatda ushlab turishi mumkin, bu esa quyosh nuriga doimiy kirish bilan birga, o'simliklarning fotosintezini amalga oshirishi uchun etarli bo'lishi kerak.

Ekologik terraformatsiya

Agar Marsni Yerga o'xshatish uchun qayta yaratish g'oyasi ajoyib bo'lsa, boshqa kosmik jismlarning potentsial terraformatsiyasi fantastik darajasini n-darajaga ko'taradi.

Venera allaqachon aytib o'tilgan. Mulohazalar kam ma'lum oyni terraformatsiya qilish. Jeffri A. Landis NASA tomonidan 2011 yilda hisob-kitoblariga ko'ra, bizning sun'iy yo'ldoshimiz atrofida toza kisloroddan 0,07 atm bosimli atmosferani yaratish uchun biron bir joydan 200 milliard tonna kislorod etkazib berish kerak bo'ladi. Tadqiqotchi buni Oy jinslaridan kislorodni kamaytirish reaksiyalari yordamida amalga oshirish mumkinligini taklif qildi. Muammo shundaki, past tortishish tufayli u tezda uni yo'qotadi. Suvga kelsak, Oy sirtini kometalar bilan bombardimon qilish bo'yicha ilgarigi rejalar ish bermasligi mumkin. Ma’lum bo‘lishicha, Oy tuprog‘ida mahalliy H ko‘p₂0, ayniqsa janubiy qutb atrofida.

Terraformatsiya uchun boshqa mumkin bo'lgan nomzodlar - ehtimol qisman - yoki paraterraformatsiya, bu begona kosmik jismlarda yaratishdan iborat. yopiq yashash joylari odamlar uchun (6) bular: Titan, Kallisto, Ganymede, Yevropa va hatto Merkuriy, Saturnning yo'ldoshi Enselad va mitti sayyora Ceres.

6. Qisman terraformatsiyaning badiiy ko'rinishi

Agar biz oldinga borsak, ekzosayyoralarga borsak, ular orasida biz Yerga juda o'xshash olamlarni tobora ko'proq uchratamiz, keyin biz to'satdan muhokamaning mutlaqo yangi darajasiga kiramiz. Biz masofadan turib ETP, BP va hatto HP kabi sayyoralarni aniqlashimiz mumkin, ya'ni. Quyosh tizimida bizda yo'q narsalar. Keyin bunday dunyoga erishish terraformatsiya texnologiyasi va xarajatlaridan kattaroq muammoga aylanadi.

Ko'pgina sayyoraviy muhandislik takliflari genetik jihatdan o'zgartirilgan bakteriyalardan foydalanishni o'z ichiga oladi. Gari KingYerdagi eng ekstremal organizmlarni o'rganuvchi Luiziana shtat universiteti mikrobiologi quyidagilarni ta'kidlaydi:

"Sintetik biologiya bizga rejalashtirmoqchi bo'lgan tizimlarga maxsus moslashtirilgan yangi turdagi organizmlarni yaratishda foydalanishimiz mumkin bo'lgan ajoyib vositalar to'plamini taqdim etdi."

Olim terraformatsiyaning istiqbollarini belgilab, tushuntiradi:

"Biz tanlangan mikroblarni o'rganmoqchimiz, omon qolish va terraformatsiya uchun foydali bo'lgan genlarni topmoqchimiz (masalan, radiatsiyaga chidamlilik va suv etishmasligi), so'ngra bu bilimlarni maxsus ishlab chiqilgan mikroblarni genetik muhandislik qilish uchun qo'llash."

Olim eng katta qiyinchiliklarni genetik jihatdan mos mikroblarni tanlash va moslash qobiliyatida ko‘radi va bu to‘siqni yengib o‘tish uchun “o‘n yil yoki undan ko‘proq vaqt” ketishi mumkinligiga ishonadi. U, shuningdek, eng yaxshi garov "nafaqat bir turdagi mikroblarni, balki birgalikda ishlaydigan bir nechta mikroblarni" rivojlantirish bo'lishini ta'kidlaydi.

Mutaxassislar begona muhitni terraformatsiya qilish yoki terraformatsiya qilish o'rniga, odamlar genetik muhandislik, biotexnologiya va kibernetik takomillashtirish orqali bu joylarga moslashishi mumkinligini taxmin qilishdi.

Liza Nip MIT Media Laboratoriyasining molekulyar mashinalari jamoasining aytishicha, sintetik biologiya olimlarga organizmlarni boshqa sayyoradagi sharoitlarga moslashtirish uchun odamlar, o'simliklar va bakteriyalarni genetik jihatdan o'zgartirishga imkon beradi.

Martin J. Fogg, Karl Sagan ro'za tutmoqda Robert Zubrin i Richard L.S. TyloMen boshqa olamlarni yashashga yaroqli qilish - Yerdagi o'zgaruvchan muhitning hayot tarixining davomi sifatida - mutlaqo qabul qilinishi mumkin emas deb hisoblayman. insoniyatning axloqiy burchi. Ular shuningdek, bizning sayyoramiz baribir baribir hayotiy bo'lishni to'xtatishini ko'rsatadi. Uzoq muddatda siz harakat qilish zarurligini hisobga olishingiz kerak.

Garchi tarafdorlar bepusht sayyoralarning terraformatsiyasiga hech qanday aloqasi yo'q deb hisoblashsa ham. axloqiy masalalar, har qanday holatda ham tabiatga aralashish axloqiy emas, degan fikrlar mavjud.

Insoniyatning Yerga nisbatan avvalgi munosabatini hisobga olgan holda, boshqa sayyoralarni inson faoliyatiga ta'sir qilmaslik yaxshiroqdir. Kristofer Makkeyning ta'kidlashicha, agar biz begona sayyora mahalliy hayotni yashirmasligiga to'liq amin bo'lsak, terraformatsiya axloqiy jihatdan to'g'ri bo'ladi. Va agar biz uni topa olsak ham, biz uni o'z foydalanishimiz uchun o'zgartirishga urinmasligimiz kerak, balki shunday harakat qilishimiz kerakki bu begona hayotga moslashish. Hech qanday boshqa yo'l bilan.

Shuningdek qarang: