Де ми будемо жити перспективи колонізації планет сонячної системи

Населення Землі постійно збільшується: за різними прогнозами, до 2050 року воно може скласти від 8 до 13 мільярдів чоловік. Невідомо, як довго наша планета зможе підтримувати таку ораву. Рішенням проблеми письменники-фантасти дуже давно - практично з початку XX століття - бачили колонізацію інших планет Сонячної системи. Давайте спробуємо розібратися, наскільки така перспектива реалістична.

Край рідний - навік улюблений, де знайдеш ще такий?

Перш ніж говорити про перспективи освоєння інших світів, варто зрозуміти, що зробило можливим виникнення життя на Землі.

По-перше, Земля (що природно) є планетою земного типу - тобто скелястим небесним тілом, що складається в основному з металів і кремнію.

По-друге, Земля розташовується в так званій «зоні життя» - іншими словами, вона знаходиться не надто близько до Сонця і не дуже далеко від нього. За рахунок цього Сонце має можливість підігрівати нашу планету, але не до хрусткої скоринки.

По-третє, Земля є геологічно активним світом. Це важливо відразу з кількох причин. Наявність рідкого зовнішнього ядра, що складається з розплавлених металів, забезпечує Землі магнітне поле, яке, в свою чергу, охороняє поверхню планети від шкідливого сонячного випромінювання і від ерозії атмосфери так званим сонячним вітром (тобто що випускаються Сонцем потоком іонізованих частинок). Геологічна активність земної кори також дозволила заблокувати чималу частину вуглецю в гірських породах і тим самим уникнути занадто сильного парникового ефекту.

По-четверте (і це частково випливає з «по-третє»), на Землі є придатна для дихання атмосфера і велика кількість води, наявність якої є необхідною умовою для підтримки білкового життя.

чужі світи

Тепер давайте подивимося на інші планети Сонячної системи і порівняємо їх з Землею.

З точки зору населеності відразу можна відкинути так звані зовнішні планети - тобто Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Вони знаходяться занадто далеко від Сонця, складаються переважно з газу (через що і називаються «газовими гігантами») і дуже масивні. Супутники планет-гігантів також не підходять для життя, хоча на деяких з них (наприклад, на Енцеладі) навіть присутня вода у вигляді рідини.

З внутрішніми планетами (крім Землі) теж все складно. Меркурій однозначно не підходить для життя. Він знаходиться дуже близько до Сонця, його невелика маса не дозволила йому втримати атмосферу, а будь-яка геологічна активність давно припинилася в результаті охолодження. Іншими словами, Меркурій є мертвий шматок скелі без будь-яких перспектив. Те ж саме можна сказати і про Місяць. А ось на Марсі і Венері варто зупинитися докладніше.

Червона планета

У багатьох фантастичних романах Марс фігурував або як об'єкт колонізації, або як джерело неприємностей у вигляді агресивних прибульців. Червона планета дійсно багато в чому схожа на Землю, а близько 3 мільярдів років тому ця подібність було ще більш разючим: на планеті існувала щільна атмосфера і велика кількість рідкої води, по континентах текли річки, а западини були морями. Що ж сталося з тих пір?

По-перше, через невеликого розміру і маси (близько 11% від маси Землі) Марс повністю охолонув, що призвело до припинення геологічної активності і втрати магнітосфери. Через відсутність геологічної активності атмосфера планети перестала поповнюватися; через невелику планетарної маси і впливу сонячного вітру існуюча атмосфера поступово зникла. Це призвело до того, що вода на планеті частково сублімувалась в газоподібну форму, а частково замерзла через охдаженія, супутнього розрідженню атмосфери. Молекули води, що потрапили в атмосферу Марса, в свою чергу, були зруйновані іонізованими частинками, що призвело до втрати чималої частини існували на планеті запасів водню.

Таким чином, Терраформирование Марса представляється вельми трудомісткою, можна навіть сказати - практично непосильним завданням, оскільки для цього доведеться відтворити атмосферу планети і або захистити її від ерозії сонячним вітром, або забезпечити її безперервне поповнення. Відсутність магнітосфери також призведе до того, що поверхня Марса буде піддаватися бомбардуванню смертельно небезпечної сонячною радіацією. Крім того, Марс знаходиться досить далеко від Сонця, так що навіть при наявності щільної атмосфери і супутнього парникового ефекту температура на поверхні планети може бути недостатньо високою для комфортного життя. З іншого боку, чималу частину цих проблем можна вирішити, розташувавши в точках Лагранжа навколо планети величезні дзеркала - вони можуть захистити Марс від сонячного вітру, до того ж з їх допомогою можна буде організувати «зовнішній підігрів» поверхні.

На користь Марса як майбутнього оселі людства говорить і той факт, що тривалість доби на червоній планеті практично збігається із земною, крім того, присутній чергування сезонів, оскільки кут нахилу осі планети близький до Землі. В цілому життя на Марсі цілком можлива - але тільки під герметичними куполами. До речі, NASA вже збирається поставити такий експеримент і виростити на Марсі рослина в мініатюрному парнику.

Ранкова зірка

Ще одна перспективна планета - Венера, яку часто називають «двійником Землі». Як і Земля, Венера розташовується в зоні життя, крім того, вона практично ідентична нашій планеті за розмірами та масою.

На відміну від Марса, Венера володіє абсолютно розкішної атмосферою. На жаль, ця атмосфера робить планету навіть менш гостинною, ніж її відсутність. Вона складається в основному з вуглекислого газу. В результаті за рахунок парникового ефекту температура на поверхні Венери складає 467 градусів Цельсія, а тиск - за рахунок високої щільності атмосфери - приблизно 93 бар (тобто в 93 рази більше, ніж атмосферний тиск на Землі на рівні моря). В атмосфері постійно присутні щільні хмари, що складаються з газоподібної сірчаної кислоти. Оскільки у Венери, як у Марса, немає магнітосфери, то легкі гази, в тому числі і водяна пара, постійно видуваються сонячним вітром. Нарешті, тривалість венеріанських діб становить 116 днів 18 годин. Загалом, негостинне місце.

Терраформирование Венери також виглядає трудомісткою завданням - навіть більш трудомісткою, ніж Терраформирование Марса. На відміну від Марса, Венеру треба не нагрівати, а охолоджувати - а це завжди енергетично більш витратний процес. Від нинішньої атмосфери доведеться здебільшого позбутися, а значить - куди подіти жахливе кількість вуглекислого газу. Знову ж доведеться якось вирішувати і проблему захисту від сонячного вітру. Нарешті, Венеру доведеться розкрутити, щоб привести довжину венеріанських доби до якогось розумного значенням. В результаті енергетичний бюджет даного заходу роздується до абсолютно немислимих масштабів. За різними оцінками, повне Терраформирование Венери може зажадати до 10 40 Дж, що на шість порядків перевищує річне кількість енергії, виробленої Сонцем.

Втім, є і хороші новини. На Венері цілком можливе будівництво «літаючих міст»: наповнений земним повітрям герметичний міхур в венеріанських умовах природним чином буде плавати на висоті 55-65 км над поверхнею планети. А якщо вже наше місто все одно літає, цілком можливо зробити так, щоб він облітав планету з періодичністю, що відповідає земній добі.

висновок

На жаль, Сонячна система - за винятком Землі - є вельми негостинні місцем, так що людина зможе жити на Марсі і Венері хіба що тільки в закритих колоніях, які явно не зможуть стати хорошим будинком для мільйонів (або навіть мільярдів) представників виду Homo sapiens. У зв'язку з цим єдиною надією людства на повноцінну колонізацію космосу є екзопланети земного типу - на кшталт нещодавно виявленої Kepler-186f - в поєднанні з розвитком технологій міжзоряних подорожей. По крайней мере, на сьогоднішній день це виглядає більш реалістично.

Для тих, хто хоче знати більше

свого часу теж Новомосковскл старі радянські космічні журнали і захоплювався подібними фантазіями. але зараз я швидше фаталіст. що у нас є? ми з великими труднощами можемо долетіти до Місяця, взявши з собою 3 людини. Припустимо, наші технології настільки сильно зроблять крок, що скоро ми зможемо відправити кілька людей аж до марсу. а він, на хвилиночку, ні біля самої землі крутиться, а трохи подалі. і зробити це нам потрібно буде в найближчі 100 років, максимум. Тому що найпізніше через 100 років на цій самій сраного планеті закінчиться нафта і перестануть літати ракети і літаки. і все. ми навіть на МКС не зможемо полетіти. ракети, вони як відомо не зможуть на електромоторі з гребним гвинтом піднятися. за останні 70 років нових типів двигунів не вигадали. штучний бензин дуже дорогий і низької якості. а для ракети потрібно ппц як багато палива вкрай хорошої якості. ніяких замінників нафти по своїм не безпрецедентним властивостями не існує. судячи з того, що видобуток нафти збільшується - ніяких замінників так і не придумано, ніхто просто не бачить сенсу в зволіканні кінця світу. панове, ми тут застрягли. вже наші діти цілком можуть побачити загасання цивілізації на нашій власній планеті ми не можемо забезпечити нормальне забезпечення теплом та їжею багатьох районів. що означає забезпечити життєздатні умови на іншій планеті? ніж підняти в космос стільки будматеріалів? Де стільки знайти на самій землі? наші мрії з розряду "от виросту - всім покажу". але набагато вище ймовірність, що наступне покоління людей буде грати в Ласт оф ас або Метро в дуже офігенна графіку і з крутим ефектом присутності.