Справочник автора/Терраформирование

Терраформирование — преобразование пустынных планет в планеты, пригодные для жизни. Пока что реально только в научной фантастике, но в будущем оно станет возможным.

Способы и этапы терраформирования

• Первое, что надо запомнить о терраформировании — это то, что кислород порождается земной экосистемой, живыми организмами. В первую очередь, зелёными растениями, но не только: для того, чтобы эти растения могли произрастать, нужно, чтобы присутствовала туча разных низших форм жизни, таких, как бактерии или грибы. Вариант: цианобактерии (aka синезелёные водоросли), от эндосимбиоза с которыми происходят растения и протисты-фотосинтетики, эти обходятся без почвы (и, соответственно, без редуцентов), но не без воды и углекислого газа.
  • Кроме того, следует обратить внимание, что углерод углекислого газа при этом должен быть куда-то связан и захоронен. Тропические леса, древесина которых быстро и на месте потребляется животными и грибами - на самом деле не "лёгкие планеты."
• Поэтому, для того, чтобы начать создать на планете экосистему, надо создать на ней условия, чтобы хотя бы бактерии могли выживать. Для этого может понадобиться:
  • Привнесение атмосферы, если её нет.
  • Или ликвидация части атмосферы, если её слишком много.
  • Привнесение воды.
  • Регуляция климата. Если слишком холодно — можно сконструировать гигантские орбитальные зеркала. Если слишком жарко — наоборот, затенители. Также могут помочь парниковые газы. Следует знать, что парниковым газом является водяной пар, поэтому если жидкая вода появится на планете, где её не было — там потеплеет.
• Что из этого реально осуществить с сегодняшним или завтрашним уровнем технологий?
  • Привнесение атмосферы, правда, очень грубой, из смеси аммиака и метана (обрушить на планету комету, траектория которой изменена ядерными взрывами или чем-то подобным). Это же привнесёт на планету и воду. А аммиак, метан и водяной пар под воздействием солнечного ультрафиолета будут разлагаться, продукты разложения — взаимодействовать друг с другом. В результате будут получаться водород, углекислый газ и азот. Водород будет улетать в космос, а углекислый газ с азотом — останутся в атмосфере.
  • Регуляция климата, опять же грубая, с помощью парниковых газов. Вышеупомянутых углекислого и водяного пара, но если этого покажется мало — можно выпустить что-нибудь посильнее, например, гексафторид серы.
  • Если правильно осуществить всё перечисленное (а также ускорить разложение аммиака и метана с помощью различных искусственных установок), то на выходе получим планету с водой, умеренным климатом и атмосферой из смеси азота с углекислым газом. На ней уже можно начинать высаживать жизнь.
• Почва, на которой могут расти зелёные растения, может сформироваться из безжизненного инопланетного реголита в результате пропитывания его мёртвой низшей органикой (теми же бактериями, грибами и одноклеточными водорослями) и колонизации полученной смеси живыми грибами и бактериями. Это более экономично, чем завозить почву с Земли, но более долго.

Возможно ли терраформирование на планетах Солнечной системы?

• Меркурий

Нет. К тому же, на Меркурии сильный перепад температур — если днём 632 K, то ночью такая холодина — 103 K. Так что космонавт днём может сгореть заживо, ночью — замёрзнуть. Скафандр защитит от этого, а вот биосферу присобачить — уже непреодолимая проблема. К тому же, гравитационное поле слишком слабо для долговременного удержания плотной атмосферы.

• Венера

Затруднительно. На Венере из-за парникового эффекта творится ад, но если обратить этот процесс, каким-то образом убрав с планеты весь углекислый газ и серную кислоту, то Венера будет пригодна для обитания. И тогда она будет выглядеть точно так, как её представляли астрономы начала прошлого века. Ещё одна трудность — высокое давление. Также крайне желательно раскрутить планету (местные сутки тянутся 117 наших), чтобы избежать ситуации, когда сначала одна половина выгорает, другая замерзает, а потом наоборот.

Альтернативный вариант использования Венеры — это запускать в верхние слои её атмосферы города-шары, наполненные земным воздухом. Условия на высоте 60 км над поверхностью Венеры очень похожи на земные, только нет кислорода, один лишь углекислый газ. Но это не баг, а фича: в углекислом газе шар, наполненный воздухом, может летать за счёт архимедовой силы, как на Земле шарик с гелием. Это не вполне терраформирование, но близко.

Если города-шары живые, растительные и отращивают ветки, на которых вырастают и отпочковываются маленькие шарики — это уже терраформирование. Да, они должны уметь отщеплять водород от серной кислоты (а не от воды) и иметь от неё банальную защиту поверхности, но теоретически это осуществимо.

• Марс

Эта планета наиболее удачна для терраформирования в нашей Солнечной системе. День на Марсе почти равен земному, времена года такие же, как и на нашей планете, присутствует атмосфера, вода в ледяных шапках на полюсах. Надо только повысить температуру, откуда-то создать магнитное поле (геологически — Марс это уже мёртвая, остывшая планета без активности в недрах) и изменить атмосферу на кислородную (с давлением хотя бы 0,2 атмосферы). На переходный период надо ещё создать костюм, защищающий от радиации, плотно облегающий тело марсианина (реально такой разрабатывается). Но впоследствии, когда сформируется атмосфера, подобная земной, это уже не будет нужно. Что-то надо будет делать с пониженной температурой из-за большей дальности от Солнца. Тем не менее, Земля тоже находится там, где температура должна быть ниже нуля, но парниковый эффект позволяет иметь плюсовую температуру, а на Марсе тоже была жидкая вода.

Беда: Очень слабое магнитное поле. Оно и от солнечной радиации не защитит, и потере атмосферы мешать не сможет (впрочем, процесс потери достаточно плотной атмосферы может затянуться на миллионы лет).

…и на спутниках?

• Луна

Как бы пригодна. Атмосферу создать можно, но она в отличие от Марса будет очень быстро улетать. Принципиально реализуемо, но почти постоянно придётся тратить деньги на почти непрерывный терраформинг. Поэтому практичнее создать на Луне т. н. worldhouse — купольную структуру, которая будет постепенно расширяться, пока не займёт всю доступную поверхность на манер экуменополиса.

• Титан

Терраформирование невозможно, так как там слишком холодно. Сложившиеся на этой луне условия позволяют держать плотную атмосферу только на холоде, если её нагреть — она будет улетать так же быстро, как и на Луне. Жидкость на этой луне тоже соответствующая — жидкий метан.

• Европа

Не требуется. Фактически это Планета Вода, но не имеющая атмосферы, а покрытая ледяной оболочкой. В подлёдных океанах Европы уже сейчас может существовать биосфера.