Энергоемкие решения, Незамкнутые решения - К вопросу о коррекции климата Марса

Почти каждый из рассмотренных вариантов можно существенно ускорить или улучшить, если обладать хорошим запасом лишних Киловатов.

Так, если утыкать Марс атомными реакторами, ежегодно производящими 3*1023 Дж энергии (1016 ватт), то среднюю температуру на Марсе можно будет поднять градусов на 25 и добиться устойчиво плотной атмосферы вне зависимости от того, что там о себе думает парниковый эффект.

Поставляя энергию для "заводов" в виде микроволнового излучения через ретранслятор с реакторов мощностью те же 3*1023 Дж в год, можно преобразовать всю марсианскую атмосферу примерно за 30 лет.

К сожалению, эти мощности сегодня на много порядков превосходят содержимое "энергетических кошельков" человечества, поэтому думать о подобных проектах нам пока противопоказано. Это еще раз подчеркивает тот факт, что сама постановка задачи о колонизации Марса преждевременна.

Незамкнутые решения

Марс атмосфера солнечная радиация

Как справедливо отметил г-н Mixalych, выше рассматривались только решения, опиравшиеся исключительно на доступные на Марсе ресурсы. Но, используя энергию и вещество из источников вне планеты, можно построить ряд альтернативных стратегий.

Глубокий анализ этих альтернатив выходит за пределы того, что можно втиснуть в эту "статью". Но один, наиболее очевидный сценарий, допускает быстрое количественное рассмотрение. В этом сценарии речь идет о сбросе на Марс крупного астероида или кометы из, например, пояса Койпера, с целью разогрева и уплотнения атмосферы Марса. Покажем, что на сегодня этот путь, к сожалению, находится едва ли на грани выполнимого.

Во-первых, для начала надо оставить надежду Разогреть Марс за счет тепловыделения от падения кометы. Температуры, до которых нагревается вещество в ходе такого события, составляют сотни и тысячи градусов. В этих условиях львиная доля выделившейся энергии в считанные минуты уйдет в космос в виде излучения.

Но вот источником вещества падение астероида послужить может. Если в нем найдется значительное количество льда какого-либо достаточно тяжелого летучего газа, этот газ может остаться в атмосфере и повысить ее плотность до необходимого уровня.

В природе не так уж и много газов, наличия которых в серьезных количествах можно ожидать на койперовских телах. Собственно, их, пожалуй, можно даже перечислить: метан CH4, аммиак NH3, вода H2O, азот N2, и, вероятно, угарный и углекислый газы CO и CO2. Из указанных веществ наиболее притягательным выглядит твердый азот, который, кстати, даже наблюдается на поверхности Тритона. Сделаем ставку на этот газ.

Как уже было указано, для создания нужного давления необходима масса атмосферы в 4*1017 кг. Учитывая неизбежные потери газа при транспортировке и входе в атмосферу, нужное количество азота должно составлять, наверное, не менее 1018 кг. Далее, распространенность азота в солнечной системе примерно на порядок ниже, чем кислорода. То есть, если мы найдем ледяной астероид, азота в нем окажется, вероятно, процентов 10. Но для простоты допустим, однако, что нам невероятно повезло и мы обнаружили цельный кусок замерзшего азота указанной массы. Характерный размер такого тела будет составлять, кстати, километров 60, что, вообще говоря, довольно немало.

Это тело нужно будет доставить на Марс посредством коррекции его орбиты. Наиболее энергетически дешевым способом такой коррекции будет "остановка" кометы в нужный момент и затем ожидание ее падения на Марс. Чем дальше от Солнца комета, тем меньше ее скорость и тем проще ее остановить и направить. С другой стороны, ограничение на время операции (300 лет) требует, чтобы тело находилось не далее примерно 140 а. е. от Солнца, иначе оно не успеет прибыть к Марсу за 300 лет. Примем 140 единиц за базовое расстояние.

Скорость движения тел вокруг Солнца на таком удалении от него составляет около 2.5 км/с. Эту скорость надо погасить. Отсюда, и из массы астероида, вытекает величина потребной на это энергии: 3*1024 Дж. Это примерно на 4 порядка выше, чем ежегодно производимая ныне человечеством энергия. То есть, о данном направлении тоже можно забыть примерно на следующие 400 лет.

Вышеприведенные оценки Не означают, что использование внешних источников бесперспективно. Но они показывают, что, по крайней мере, в наиболее прямолинейной реализации это действительно не помогает разрешить проблему.

Возможные обходные пути на этом направлении - это: а) найти маленький астероид с газами, обладающими колоссальным парниковым эффектом [непонятно, насколько это фантастично]; б) растянуть коррекцию орбиты кометы на несколько сотен лет с тем, чтобы уложиться в доступный энергетический бюджет. Хотя суммарные затраты энергии при этом, как минимум, удвоятся, их распределение по времени может сделать проект потенциально осуществимым уже через 200-300 лет.

Похожие статьи




Энергоемкие решения, Незамкнутые решения - К вопросу о коррекции климата Марса

Предыдущая | Следующая