Терра 4

Терра 4

Братья по разуму на Сестре Земли
Путь марсиан
Так выглядит Марс сейчас… / CU / LASP EMM / EXI ITF / Kevin M. Gill [CC BY 2.0]
Марс долгое время не рассматривался как объект для терраформирования. Сначала считалось, что там есть местные жители, которым явно не понравится намерение человечества превратить их мир в подобие Земли; потом возобладало мнение, что, несмотря на различия в природных условиях, Марс можно заселить без серьёзного вмешательства в климат и экологию. Хорошей иллюстрацией воззрений того времени служит роман Артура Кларка «Пески Марса» (1951), где колонисты с Земли страдают от холода, недостатка кислорода и воды. При этом флора и фауна планеты примитивны, поскольку они также вынуждены выживать при дефиците ресурсов. Чтобы благоустроить Марс, земляне «поджигают» Фобос: тот становится маленьким солнцем и даёт тепло, под воздействием которого местные и завезённые растения бурно расцветают, восстанавливая атмосферу.
Когда стало известно, что условия на Марсе совсем не похожи на земные, а развитых форм жизни там нет, эта планета стала выглядеть намного перспективнее для терраформирования, чем раскалённая Венера. В декабре 1973 года Карл Саган опубликовал новую статью, где утверждал, что можно довольно быстро добиться необходимых климатических изменений на Марсе тремя способами: поменять наклон его оси вращения, увеличить обогрев планеты или понизить отражающую способность (альбедо) полярных шапок. Последний способ представлялся самым простым, и Саган провёл расчёт, из которого следовало, что достаточно покрыть слоем тёмного углеродного порошка около 6% площади полярных шапок (общая масса материала составит 108 тонн), чтобы начался самоподдерживающийся процесс. Тогда полярные шапки стали бы нагреваться, выделяя углекислый газ, тот усилил бы парниковый эффект, и шапки бы ещё больше разогрелись. Для ускорения преобразований, как писал Саган, в идеале можно было бы также посадить в полярных районах неприхотливые растения с низким альбедо.
…а так он мог бы выглядеть после терраформирования / Ittiz / Daein Ballard [CC BY-SA 3.0]
Примерно в то же время NASA провело инициативное исследование и по его итогам выпустило отчёт «Об обитаемости Марса: Подход к планетарному экосинтезу» (On the habitability of Mars: An approach to planetary ecosynthesis, 1976). Его авторы, работавшие под руководством Роберта Макэлроя, установили, что Марс способен поддерживать земную экосистему — непреодолимых препятствий к этому нет, — а привести его к земной «норме» можно, создав достаточно плотную атмосферу с кислородом и озоном, которую произведут фотосинтезирующие микроорганизмы. Однако, предупреждали исследователи, процесс займёт несколько миллионов лет.
В марте 1979 года инженер NASA Джеймс Оберг организовал коллоквиум по терраформированию на 18-й Лунной и планетарной научной конференции в Хьюстоне, а затем опубликовал его результаты в книге «Новые земли: Реструктуризация Земли и других планет» (New Earths: Restructuring Earth and Other Planets, 1981). Оберг считал, что радикально менять соседние планеты рано или поздно придётся: люди веками преобразовывали окружающую среду, адаптируя ее под себя, и терраформирование — логичное продолжение этих усилий. Кроме того, Земле угрожает множество опасностей: катастрофическое ухудшение климата, столкновение с кометой, увеличение солнечной активности, близкий взрыв сверхновой. Поэтому человечество нуждается не только в запасном «доме», но и в технологиях глобального воздействия на природу, которые помогут защитить биосферу Земли от космических напастей.
 
Марс выглядит не слишком приветливо — и всё же это первый кандидат на терраформирование / NASA / JPL-Caltech / ASU / Пол Бирн
Самым подходящим для терраформирования Оберг ожидаемо называл Марс, поскольку там есть большие запасы замёрзшей воды под поверхностным грунтом, а состав атмосферы можно изменить в обозримые сроки. Оберг рассматривал разные варианты преобразования: стабилизировать ось вращения планеты с помощью нового природного спутника (например, Ганимеда, который можно было бы «украсть» у Юпитера), разогреть полярные шапки с помощью орбитальных зеркал, создать искусственные кратеры-оазисы термоядерными взрывами или ударами кусков ледяного астероида, засеять атмосферу микроорганизмами…
И всё же, как отмечал инженер, из-за новейших сведений о Марсе, полученных космическими аппаратами, нам придётся отказаться от намерения превратить его в точную копию Земли. Например, на нём никогда не появятся полноценные океаны, поэтому получившаяся биосфера будет заметно отличаться от нашей.
Что касается терраформирования Венеры, то Оберт учёл проблему образования плотной атмосферы из кислорода и предложил «связывать» его доставляемым извне водородом, чтобы превращать в столь нужную планете воду. Чтобы добиться приемлемых температур, рядом с Венерой в космосе следует разместить большие отражатели. Такой проект выглядит куда более грандиозным с инженерной точки зрения, чем терраформирование Марса, поэтому его можно реализовать только в отдалённом будущем, когда человечество освоит большую часть Солнечной системы.
 
Снимок поверхности Венеры, сделанный спускаемым аппаратом советской станции «Венера-13» 1 марта 1982 года
Под влиянием этой дискуссии эколог Джеймс Лавлок и популяризатор науки Майкл Аллаби написали псевдодокументальный роман «Озеленение Марса» (Greening of Mars, 1984). Там они, повествуя от лица потомка межпланетных колонистов, подробно описали этапы терраформирования соседней планеты с использованием технологий конца ХХ века. По мнению авторов, в 1980-е политика всеобщего разоружения должна была привести к тому, что несколько тысяч баллистических ракет остались бы бесхозными, и их можно было бы использовать для доставки на Марс контейнеров с фреонами и спорами антарктических водорослей. Распыление фреонов в атмосфере ускорило бы развитие парникового эффекта в тысячу раз, что позволило бы повысить температуру до приемлемой за всего лишь 12 лет, а споры породили бы примитивную биосферу. Прибывшие колонисты тут же начали бы высаживать растения, удобряя грунт почвенными минералами.
Этот план терраформирования, конечно, выглядел слишком оптимистичным, а потому так и остался фантастикой.
Сегодня наиболее проработанной концепцией колонизации и терраформирования считается проект американского аэрокосмического инженера Роберта Зубрина, основателя Марсианского общества. По мнению Зубрина, вначале на Марсе следует развернуть базу примерно для 20–50 космонавтов, которые досконально изучат окружающую среду. На следующем этапе колония вырастет до нескольких тысяч человек, которые научатся использовать полезные ископаемые для своих нужд: например, они смогут добывать железо из грунта для развития промышленности. Затем они начнут постепенно нагревать атмосферу, производя в специальных генераторах метан и водяной пар, чтобы вызвать искусственный парниковый эффект. Кроме того, можно будет использовать старую идею: вывести на околомарсианскую орбиту многокилометровые зеркала и направить концентрированный солнечный свет на полярные шапки, чтобы ускорить их таяние.
Миллиардер-визионер Илон Маск, со своей стороны, считает, что такой вариант терраформирования слишком затратен с точки зрения финансов, ресурсов и времени. Поэтому он предлагает растопить полярные шапки Марса, взорвав над ними термоядерные бомбы — их доставят туда ракеты Маска. Однако никто не может сказать, какие долгосрочные последствия будет иметь эта акция, так что вряд ли план Маска когда-нибудь поддержат.
Популяризацией современной концепции терраформирования занимается также известный американский фантаст Ким Робинсон, который выпустил эпическую трилогию романов «Красный Марс» (1992), «Зелёный Марс» (1993) и «Голубой Марс» (1996), дополненную сборником новелл «Марсиане» (1999). Робинсон описывает ближайшее будущее с 2026 по 2212 год. Персонажам трилогии довольно быстро удаётся преобразовать Марс: они сгущают атмосферу с помощью особого биохимического соединения, разогревают поверхность орбитальными зеркалами, высвобождают воду из подповерхностных ледников термоядерными взрывами. Конечно, трилогия Робинсона утопична, но она даёт хорошее представление о том, какое количество проблем предстоит решить людям, которые займутся благоустройством чужого мира, — причём проблем не столько технических, сколько политических и экономических.
А кто-то на Марсе даже картошку растил
Новое солнце
Чтобы в недрах Юпитера начался ядерный синтез и планета стала звездой, она должна быть в 75 раз массивнее. Тогда небесные тела за астероидным поясом получили бы собственное солнце / NASA, ESA, STScI, A. Simon, M.H. Wong, OPAL
Теоретически возможно адаптировать под нужды человечества и спутники планет-гигантов. Главная проблема состоит в том, что все они находятся за снеговой линией воды — то есть так далеко от Солнца, что тепла его лучей не хватает, чтобы растопить лёд. Здесь не поможет даже парниковый эффект, как у Роберта Хайнлайна. Единственный выход — создавать искусственные солнца. Такой вариант предложил Артур Кларк в романе «2010: Одиссея Два» (1982): в нём высший инопланетный разум запускает термоядерный синтез внутри Юпитера, и тот становится небольшой звездой, даря жизнь своим спутникам.
Впрочем, британский физик Мартин Фогг считает, что с задачей можно справиться и без инопланетян. С 1987 года он опубликовал ряд статей, посвящённых вопросам благоустройства иных миров, а затем выпустил книгу «Терраформирование: Проектирование планетной среды обитания» (Terraforming: Engineering Planetary Environments, 1995). Фогг показал, что преобразование Венеры будет возможно только в том случае, если получится увеличить скорость её вращения за счёт гравитационного воздействия большого количества астероидов, выведенных на близкие к ней орбиты. В рамках другого проекта физик, как и Кларк, предложил «зажечь» Юпитер, только довольно специфическим способом: разместив на нём миниатюрную чёрную дыру. Согласно расчётам, излучаемой энергии хватит для того, чтобы новое солнце светило как минимум 100 миллионов лет. Система спутников окажется в потоках излучаемого им тепла: на Европе возникнет огромный океан, на Ганимеде появятся реки и моря.
Ио — ещё один вариант спутника для терраформирования / NASA
В то же время канадский астроном Мартин Бич, автор книги «Терраформирование: Создание пригодных для жизни миров» (Terraforming: The Creating of Habitable Worlds, 2009) уверен, что куда перспективнее осваивать другой спутник — Ио: управляя его природным вулканизмом, можно создать атмосферу с необходимым давлением и химическим составом. Однако перед тем спутник нужно поднять на более высокую орбиту, чтобы он оказался вне смертоносного радиационного пояса, окружающего планету-гиганта.
Критики проектов терраформирования говорят о том, что человечество никогда не возьмётся за решение столь грандиозной задачи, поскольку вся наша деятельность и экономический уклад рассчитаны на то, чтобы получать результаты за 10–15 лет, а преобразование любой из планет займёт целые столетия. Впрочем, человечество меняется, его возможности растут, и сегодня мы работаем над проектами, которые наши предки тысячу лет назад не способны были себе вообразить. Вероятно, нужно подождать ещё тысячу лет.