Создать на Марсе атмосферу, пригодную для дыхания, можно за 100–300 лет, если нагреть планету и насытить воздух кислородом. Такой план недавно представила группа учёных, и он включает три основных этапа: выброс парниковых газов, создание магнитного щита и заселение фотосинтезирующими организмами. Первые шаги реально начать уже в этом веке, но полное терраформирование потребует столетий.
Главная проблема Марса — тонкая атмосфера, состоящая на 95% из углекислого газа, с давлением в 100 раз ниже земного. Без плотной газовой оболочки невозможно дышать, а радиация убивает всё живое. План учёных нацелен на решение именно этих двух задач: повышение давления и насыщение воздуха кислородом. Дополнительно потребуется защита от солнечного ветра, который сдувает атмосферу.
Почему без искусственной атмосферы Марс не станет домом
На Марсе нет озонового слоя и глобального магнитного поля. Солнечный ветер и жёсткое излучение достигают поверхности, делая её стерильной для человека. Даже если доставить баллоны с кислородом, их хватит на минуты. Нужна целая атмосфера, которая будет удерживаться гравитацией. У Марса гравитация составляет 38% от земной — этого достаточно, чтобы удержать плотную газовую оболочку, если её создать.
Вторая причина — низкие температуры. Средняя температура на планете около -60 °C, а ночью падает до -120 °C. Чтобы жидкая вода могла существовать на поверхности, нужно повысить температуру и давление. Парниковые газы, такие как углекислый газ и метан, способны удерживать тепло. Именно на них делают ставку авторы плана.
Три ключевых технологии для терраформирования
План учёных опирается на существующие или разрабатываемые технологии. Первая — выброс парниковых газов в атмосферу. Для этого предлагают использовать орбитальные зеркала, которые направят солнечный свет на полярные шапки, или распылять синтетические парниковые газы. Вторая — создание искусственного магнитного поля с помощью гигантского электромагнита в точке L1 между Марсом и Солнцем. Третья — доставка и распространение микроорганизмов, способных фотосинтезировать в марсианских условиях.
Каждая технология требует серьёзных ресурсов. Например, для создания магнитного щита потребуется построить в космосе электростанцию и систему охлаждения. Орбитальные зеркала изготавливаются из тонкой плёнки, но их площадь должна быть сравнима с размерами самого Марса. Заселение цианобактериями займёт десятилетия, пока они не насытят атмосферу кислородом.
Нагрев планеты: зеркала или парниковые газы?
Самый быстрый способ поднять температуру — рассеять в воздухе галогенированные углеводороды, которые в тысячи раз сильнее CO2. Однако такие вещества токсичны и разрушают озоновый слой. Зеркала безопаснее, но их доставка и развёртывание в космосе не решены. Учёные предлагают комбинировать оба метода: начать с газа, а затем перейти на зеркала.
Сколько лет займёт создание пригодной для дыхания атмосферы
Оценки сроков разнятся. Оптимистичный сценарий: 100–150 лет, если использовать все ресурсы Земли и начать немедленно. Реалистичный: 200–300 лет, потому что потребуется создать инфраструктуру, провести испытания и преодолеть политические разногласия. Пессимистичный: терраформирование вообще невозможно без постоянного вмешательства извне — стоит убрать магнитный щит, и атмосфера снова «сдует».
Первый этап — увеличение давления до 0,2 атм — может занять 50–70 лет. Этого хватит, чтобы человек мог находиться на улице в лёгком скафандре, но не дышать без маски. Второй этап — накопление кислорода до 15% — ещё 100 лет. Только после этого можно говорить о пригодной для дыхания атмосфере.
Что может пойти не так: главные риски
Учёные выделяют несколько нерешённых проблем. Во-первых, неизвестно, хватит ли на Марсе запасов углекислого газа и воды для запуска парникового эффекта. Полярные шапки содержат CO2, но при нагреве он может улетучиться в космос, а не остаться в атмосфере. Во-вторых, искусственное магнитное поле требует огромной энергии — сопоставимой с потреблением всей Земли. В-третьих, биологические организмы могут мутировать и погибнуть в марсианских условиях, а занесённые с Земли микробы способны загрязнить планету.
Отдельный риск — этический. Если на Марсе есть примитивная жизнь (например, в подземных водах), терраформирование её уничтожит. Пока неизвестно, существует ли она. Поэтому некоторые учёные призывают сначала провести тщательные поиски, а уже потом менять атмосферу.
Российский взгляд: участвовать или наблюдать
Россия имеет собственную программу исследования Марса, включая проекты по созданию ядерных буксиров и орбитальных станций. В случае глобального терраформирования российские учёные могут внести вклад в разработку магнитного щита или систем доставки. Однако бюджетные ограничения и приоритеты внутренней космонавтики делают полномасштабное участие маловероятным в ближайшие десятилетия. Скорее, страна сосредоточится на научных приборах и участии в международных миссиях.
Для российского читателя важно понимать: даже если планету начнут терраформировать, это не решит земных проблем. Инвестиции в сотни триллионов долларов могут быть потрачены на борьбу с изменением климата или освоение Арктики. Поэтому решение о терраформировании — политическое, а не только научное.
Альтернатива: купола вместо целой планеты
Многие эксперты считают, что создавать пригодную для дыхания атмосферу Марса не нужно. Гораздо дешевле построить герметичные города под куполами с искусственным климатом. Такие базы могут появиться уже в 2030-х годах. Они не требуют изменения всей планеты и позволяют контролировать среду. Терраформирование же — проект для будущих поколений, которые, возможно, решат иначе.
Сторонники терраформирования возражают: купола ограничивают рост колонии и зависят от поставок с Земли. Полноценная атмосфера даёт шанс на независимое существование. Спор продолжается, и окончательного решения нет.
Что уже известно точно
Учёные едины в одном: для дыхания на Марсе нужен кислород и давление не ниже 0,5 атм. Сейчас давление в 100 раз меньше. Никакие существующие технологии не позволяют быстро изменить это. План, представленный группой исследователей, — скорее концепция, чем инструкция. Он показывает направление, но не даёт гарантий.
Вопросы и ответы
Можно ли дышать на Марсе после терраформирования?
Да, если атмосфера станет плотной и в ней будет не менее 15% кислорода. Но для этого потребуется несколько столетий и постоянная поддержка магнитного щита.
Реально ли создать атмосферу Марса в ближайшие 50 лет?
Нет. За 50 лет можно лишь немного повысить давление и температуру. Полноценная пригодная для дыхания атмосфера — задача на 100–300 лет.
Какие технологии уже существуют?
Орбитальные зеркала тестировались в космосе, но не в масштабах планеты. Генетически модифицированные бактерии для выработки кислорода пока в стадии экспериментов. Магнитный щит — теория.
Поможет ли терраформирование Марса решить проблемы Земли?
Нет, это разные задачи. Терраформирование требует огромных ресурсов, которые можно направить на экологию Земли. Это выбор приоритетов, а не технологическая необходимость.
Что произойдёт, если человечество всё же решится
Если проект запустят, первые изменения станут заметны через 50 лет: давление вырастет, появятся жидкие ручьи. Кислородная атмосфера сформируется не раньше XXII века. До этого колонисты будут жить в куполах. Полное терраформирование изменит облик Марса, но сделает ли он его домом — зависит от людей.
