Terraforming - mbangun Bumi anyar ing papan anyar

Sawijining dina bisa uga yen ana bencana global, ora bakal bisa mulihake peradaban ing Bumi utawa bali menyang negara sing sadurunge ancaman kasebut. Sampeyan kudu duwe cadangan jagad anyar lan mbangun kabeh anyar ing kana - luwih apik tinimbang sing ditindakake ing planet asal. Nanging, kita ora ngerti babagan benda langit sing siap kanggo pemukiman langsung. Siji kudu nganggep kasunyatan manawa sawetara karya bakal dibutuhake kanggo nyiyapake papan kasebut.

1. Panutup crita "Tabrakan ing Orbit"

Terraforming planet, rembulan, utawa obyek liyane minangka proses hipotetis, ora ana ing papan liya (sing kita ngerti) proses ngganti atmosfer, suhu, topografi permukaan, utawa ekologi planet utawa benda langit liyane supaya meh padha karo lingkungan bumi lan cocog. kanggo urip terestrial.

Konsep terraforming wis berkembang ing lapangan lan ing ilmu nyata. Istilah kasebut dhewe dikenalaké Jack Williamson (Will Stewart) ing crita cekak "Orbit Tabrakan" (1), diterbitake taun 1942.

Venus adem, Mars anget

Ing artikel sing diterbitake ing jurnal Science taun 1961, astronom Carl Sagan ngajokaken. Dheweke mbayangake nandur ganggang ing atmosfer sing bakal ngowahi banyu, nitrogen, lan karbon dioksida dadi senyawa organik. Proses iki bakal mbusak karbon dioksida saka atmosfer, sing bakal nyuda efek omah kaca nganti suhu mudhun menyang tingkat sing nyaman. Karbon sing berlebihan bakal dilokalisasi ing permukaan planet, contone, ing wangun grafit.

Sayange, panemuan sabanjure babagan kondisi Venus wis nuduhake yen proses kasebut ora mungkin. Yen mung amarga awan ing kono kalebu larutan asam sulfat sing konsentrasi banget. Sanadyan ganggang bisa ngrembaka kanthi teoritis ing lingkungan sing ora becik ing atmosfer ndhuwur, atmosfer kasebut mung kandhel banget - tekanan atmosfer sing dhuwur bakal ngasilake oksigen molekul sing meh murni, lan karbon bakal ngobong, ngeculake COXNUMX.₂.

Nanging, paling asring kita ngomong babagan terraforming ing konteks adaptasi potensial Mars. (2). Ing artikel "Planetary Engineering on Mars" diterbitake ing jurnal Icarus ing taun 1973, Sagan nganggep Planet Abang minangka papan sing bisa dienggoni manungsa.

2. Vision kanggo tahap sabanjure terraforming Mars

Telung taun sabanjure, NASA resmi ngatasi masalah rekayasa planet, nggunakake istilah "ekosintesis planet". Panaliten sing diterbitake nyimpulake yen Mars bisa ndhukung urip lan dadi planet sing bisa dienggoni. Ing taun kang padha, sesi pisanan konferensi ing terraforming, banjur uga dikenal minangka "planetary modeling", iki diatur.

Nanging, ora nganti taun 1982 tembung "terraforming" wiwit digunakake ing pangertèn modern. Ahli planet Christopher McKay (7) nulis "Terraforming Mars", sing muncul ing Journal of the British Interplanetary Society. Makalah kasebut ngrembug babagan prospek regulasi diri saka biosfer Mars, lan tembung sing digunakake dening McKay wis dadi pilihan. Ing taun 1984 James Lovelock i Michael Allaby nerbitake buku Greening Mars, salah siji sing pisanan njlèntrèhaké cara anyar kanggo dadi panas Mars nggunakake klorofluorokarbon (CFC) ditambahake ing atmosfer.

Secara total, akeh riset lan diskusi ilmiah wis ditindakake babagan kemungkinan pemanasan planet iki lan ngganti atmosfer. Sing nggumunake, sawetara cara hipotetis kanggo ngowahi Mars bisa uga ana ing kemampuan teknologi manungsa. Nanging, sumber daya ekonomi sing dibutuhake kanggo iki bakal luwih gedhe tinimbang pemerintah utawa masyarakat sing saiki arep dialokasikan kanggo tujuan kasebut.

Pendekatan metodis

Sawise terraforming mlebu menyang sirkulasi konsep sing luwih akeh, ruang lingkupe wiwit sistematis. Ing taun 1995 Martin J. Fogg (3) ing bukune "Terraforming: Engineering the Planetary Environment" dheweke menehi definisi ing ngisor iki kanggo macem-macem aspek sing ana gandhengane karo lapangan iki:

• rekayasa planet - nggunakake teknologi kanggo pengaruhe sifat global planet;
• geoengineering - rekayasa planet ditrapake khusus kanggo Bumi. Iku mung nyakup konsep-konsep makro-engineering sing melu ngganti paramèter global tartamtu kayata efek omah kaca, komposisi atmosfer, radiasi surya, utawa fluks kejut;
• terraforming - proses rekayasa planet, ngarahake, utamane, kanggo nambah kemampuan lingkungan planet extraterrestrial kanggo ndhukung urip ing negara sing dikenal. Prestasi pungkasan ing wilayah iki yaiku nyiptakake ekosistem planet terbuka sing niru kabeh fungsi biosfer terrestrial, sing diadaptasi kanthi lengkap kanggo omah manungsa.

Fogg uga ngembangake definisi planet kanthi tingkat kompatibilitas sing beda-beda sajrone urip manungsa. Dheweke mbedakake planet:

• didunungi () - donya kanthi lingkungan sing padha karo Bumi, supaya wong bisa urip kanthi nyaman lan bebas;
• biokompatibel (BP) - planet kanthi paramèter fisik sing ngidini urip ngrembaka ing permukaané. Sanajan wiwitane ora ana, bisa ngemot biosfer sing rumit banget tanpa mbutuhake terraforming;
• gampang terraformed (ETP) - planet sing bisa dadi biokompatibel utawa bisa dienggoni lan bisa didhukung dening teknologi rekayasa planet sing relatif andhap asor lan sumber daya sing disimpen ing pesawat ruang angkasa sing cedhak utawa misi prekursor robot.

Fogg nyaranake manawa nalika isih enom, Mars minangka planet sing kompatibel kanthi biologis, sanajan saiki ora cocog karo salah siji saka telung kategori kasebut - terraforming iku ngluwihi ETP, angel banget, lan larang banget.

Nduweni sumber energi minangka syarat mutlak kanggo urip, nanging ide babagan kelangsungan urip utawa potensial planet adhedhasar akeh kriteria geofisika, geokimia, lan astrofisika liyane.

Kapentingan khusus yaiku sakumpulan faktor sing, saliyane organisme sing luwih prasaja ing Bumi, ndhukung organisme multiselular sing kompleks. kewan. Riset lan teori ing wilayah iki minangka bagéan saka ilmu planet lan astrobiologi.

Sampeyan bisa tansah nggunakake termonuklir

Ing peta dalan kanggo astrobiologi, NASA nemtokake kritéria utama kanggo adaptasi minangka utamane "sumber daya banyu cair sing nyukupi, kondisi sing kondusif kanggo agregasi molekul organik kompleks, lan sumber energi kanggo ndhukung metabolisme." Nalika kahanan ing planet dadi cocog kanggo urip spesies tartamtu, impor urip mikroba bisa diwiwiti. Nalika kahanan dadi luwih cedhak karo daratan, urip tanduran bisa uga dikenalake ing kana. Iki bakal nyepetake produksi oksigen, sing miturut teori bakal nggawe planet pungkasane bisa ndhukung urip kewan.

Ing Mars, kurang aktivitas tektonik nyegah recirculation gas saka endapan lokal, kang sarujuk kanggo atmosfer ing Bumi. Kapindho, bisa dianggep yen ora ana magnetosfer sing komprehensif ing saubengé Planet Abang nyebabake karusakan bertahap saka atmosfer dening angin surya (4).

4 Magnetosphere Lemah Ora Nglindhungi Atmosfer Mars

Konveksi ing inti Mars, sing biasane wesi, wiwitane nggawe medan magnet, nanging dinamo wis suwe ora bisa digunakake lan lapangan Mars wis ilang, bisa uga amarga mundhut panas lan solidifikasi inti. Saiki, medan magnet minangka kumpulan lapangan sing luwih cilik, kaya payung lokal, umume ngubengi hemisfer kidul. Sisa-sisa magnetosfer nutupi 40% saka permukaan planet. Hasil Riset Misi NASA Spesialis nuduhake yen atmosfer lagi dibusak utamané dening ejections massa korona solar sing bombard planet karo proton-energi dhuwur.

Terraforming Mars kudu melu rong proses bebarengan gedhe - nggawe atmosfer lan dadi panas.

Atmosfer gas omah kaca sing luwih kenthel kayata karbon dioksida bakal nyegah radiasi srengenge sing mlebu. Amarga suhu sing saya tambah bakal nambah gas omah kaca ing atmosfer, loro proses kasebut bakal saling nguatake. Nanging, karbon dioksida mung ora cukup kanggo njaga suhu ing ndhuwur titik beku banyu - ana liyane sing dibutuhake.

Penyelidikan Mars liyane sing bubar dijenengi Ketekunan lan bakal dibukak taun iki, bakal njupuk nyoba ngasilake oksigen. Kita ngerti manawa atmosfer langka ngemot 95,32% karbon dioksida, 2,7% nitrogen, 1,6% argon, lan udakara 0,13% oksigen, ditambah akeh unsur liyane kanthi jumlah sing luwih cilik. Eksperimen kasebut dikenal minangka pep (5) nggunakake karbon dioksida lan ngekstrak oksigen saka iku. Tes laboratorium nuduhake manawa iki umume bisa ditindakake lan bisa ditindakake kanthi teknis. Sampeyan kudu miwiti nang endi wae.

5. Modul kuning kanggo eksperimen MOXIE ing rover Perseverance.

bos SpaceX, Elon Musk, dheweke ora bakal dadi awake dhewe yen ora nyelehake rong sen ing diskusi babagan terraforming Mars. Salah sawijining gagasan Musk yaiku mudhun menyang kutub Mars. bom hidrogen. A bombardment massive, ing mratelakake panemume, bakal nggawe akeh energi termal dening nyawiji es, lan iki bakal ngeculake karbon dioksida, kang bakal nggawe efek omah kaca ing atmosfer, trapping panas.

Medan magnet ing saubengé Mars bakal nglindhungi marsonaut saka sinar kosmik lan nggawe iklim entheng ing permukaan planet. Nanging sampeyan mesthi ora bisa nglebokake wesi cair sing gedhe ing njero. Mulane, para ahli menehi solusi liyane - insert w pustaka titik L1 ing sistem Mars-Sun generator gedhe, sing bakal nggawe medan magnet sing cukup kuwat.

Konsep kasebut diwenehi ing lokakarya Planetary Science Vision 2050 dening Dr. Jim Green, direktur Divisi Ilmu Planet, divisi eksplorasi planet NASA. Sajrone wektu, medan magnet bakal nambah tekanan atmosfer lan suhu rata-rata. Tambah mung 4 ° C bakal nyawiji es ing wilayah kutub, ngeculake CO sing disimpen₂iki bakal nyebabake efek omah kaca sing kuat. Banyu bakal mili ana maneh. Miturut pangripta, wektu nyata kanggo implementasine proyek kasebut yaiku 2050.

Ing siji, solusi ngajokaken ing Juli taun pungkasan dening peneliti saka Universitas Harvard ora janji kanggo terraform kabeh planet bebarengan, nanging bisa dadi cara phased. Ilmuwan teka munggah karo degdegan kubah digawe saka lapisan tipis saka silika aerogel, kang bakal transparent lan ing wektu sing padha nyedhiyani pangayoman saka radiation UV lan anget lumahing.

Sajrone simulasi kasebut, lapisan aerogel sing tipis 2-3 cm cukup kanggo panas permukaan nganti 50 ° C. Yen kita milih panggonan sing bener, suhu fragmen Mars bakal tambah nganti -10 ° C. Iku isih bakal kurang, nanging ing sawetara sing kita bisa nangani. Kajaba iku, mesthine bakal njaga banyu ing wilayah kasebut ing kahanan cair ing saindhenging taun, sing, digabungake karo akses terus-terusan menyang sinar matahari, kudu cukup kanggo vegetasi kanggo nindakake fotosintesis.

Terraforming ekologis

Yen ide nggawe ulang Mars supaya katon kaya Bumi katon apik banget, mula potensial terraforming awak kosmik liyane ngunggahake tingkat fantastis menyang tingkat nth.

Venus wis kasebut. Kurang kondhang yaiku pertimbangan terraforming rembulan. Geoffrey A. Landis saka NASA diitung ing 2011 sing nggawe atmosfer sak satelit kita kanthi tekanan 0,07 atm saka oksigen murni mbutuhake pasokan 200 milyar ton oksigen saka ngendi wae. Peneliti nyaranake yen iki bisa ditindakake kanthi nggunakake reaksi reduksi oksigen saka watu rembulan. Masalahe amarga gravitasi kurang, dheweke bakal cepet ilang. Ing babagan banyu, rencana sadurunge ngebom lumahing rembulan nganggo komet bisa uga ora bisa. Pranyata akeh H lokal ing lemah rembulan₂0, utamané watara Kutub Kidul.

Calon liyane sing bisa kanggo terraforming - mbok menawa mung parsial - utawa paraterraforming, sing kalebu nggawe badan antariksa asing habitat sing ditutup kanggo manungsa (6) yaiku: Titan, Callisto, Ganymede, Europa lan malah Merkurius, Enceladus rembulan Saturnus lan planet kerdil Ceres.

6. sesanti Artistik saka terraforming parsial

Yen kita luwih maju, menyang exoplanet, ing antarane kita bakal nemokake jagad sing meh padha karo Bumi, mula tiba-tiba kita mlebu diskusi tingkat anyar. Kita bisa ngenali planet kaya ETP, BP lan bisa uga HP ana ing kadohan, i.e. sing ora ana ing tata surya. Banjur nggayuh jagad iki dadi masalah sing luwih gedhe tinimbang teknologi lan biaya terraforming.

Akeh usulan rekayasa planet sing nggunakake bakteri sing diowahi sacara genetis. Gary King, ahli mikrobiologi Universitas Louisiana State sing nyinaoni organisme paling ekstrem ing Bumi, nyathet yen:

"Biologi sintetis wis menehi kita alat sing apik sing bisa digunakake kanggo nggawe jinis organisme anyar sing khusus disesuaikan karo sistem sing arep kita rencanakake."

Ilmuwan negesake prospek kanggo terraforming, nerangake:

"Kita pengin nyinaoni mikroba sing dipilih, golek gen sing tanggung jawab kanggo kaslametan lan migunani kanggo terraforming (kayata resistensi radiasi lan kekurangan banyu), banjur aplikasi kawruh iki kanggo insinyur genetik mikroba sing dirancang khusus."

Ilmuwan nyumurupi tantangan paling gedhe babagan kemampuan kanggo milih lan adaptasi mikroba sing cocog kanthi genetis, percaya yen butuh "sepuluh taun utawa luwih" kanggo ngatasi alangan iki. Dheweke uga nyathet yen taruhan paling apik yaiku ngembangake "ora mung siji jenis mikroba, nanging sawetara sing bisa bebarengan."

Tinimbang nggawe terraforming utawa saliyane nggawe terraforming lingkungan asing, para ahli ngusulake manawa manungsa bisa adaptasi menyang papan kasebut liwat rekayasa genetika, bioteknologi, lan peningkatan cybernetic.

Lisa Nipp saka MIT Media Lab's Molecular Machines Team, ngandika biologi sintetik bisa ngidini ilmuwan kanggo gen ngowahi manungsa, tetanduran, lan bakteri kanggo adaptasi organisme kanggo kahanan ing planet liyane.

Martin J. Fogg, Carl Sagan oraraz Robert Zubrin i Richard L.S. TyloAku percaya yen nggawe jagad liyane bisa dienggoni - minangka kelanjutan sejarah urip lingkungan sing owah ing Bumi - pancen ora bisa ditampa. kewajiban moral manungsa. Dheweke uga nuduhake manawa planet kita bakal mandheg urip maneh. Ing jangka panjang, sampeyan kudu nimbang perlu kanggo mindhah.

Sanajan panyengkuyung percaya yen ora ana hubungane karo terraforming planet sing tandus. masalah etika, ana panemu yen ing kasus apa wae bakal ora etis kanggo ngganggu alam.

Amarga manungsa sadurunge nangani Bumi, luwih becik ora mbukak planet liya menyang kegiatan manungsa. Christopher McKay udur yen terraforming bener etika mung nalika kita pancen yakin yen planet asing ora ndhelikake urip asli. Lan sanajan kita bisa nemokake, kita ora kudu nyoba ngowahi kanggo awake dhewe, nanging tumindak kanthi cara sing adaptasi kanggo urip asing iki. Ora ateges kosok baline.

Deleng uga: