Terraforming - custruì una nova Terra in un novu locu

Un ghjornu pò esce chì, in casu di una catastrofa glubale, ùn serà micca pussibule di restaurà a civilizazione in a Terra o di vultà à u statu in quale era prima di a minaccia. Vale a pena avè un novu mondu in riserva è custruisce tuttu di novu quì - megliu cà avemu fattu in u nostru pianeta di casa. Tuttavia, ùn sapemu micca i corpi celesti pronti per un stabilimentu immediatu. Ci vole à cuntà cù u fattu chì qualchì travagliu serà necessariu per preparà un tali locu.

1. Copertina di a storia "Collision in Orbit"

Terraforming un pianeta, luna, o un altru ughjettu hè u prucessu ipoteticu, in nulla altru (à a nostra cunniscenza) di cambià l'atmosfera, a temperatura, a topografia di a superficia, o l'ecologia di un pianeta o un altru corpu celeste per s'assumiglia à l'ambienti di a Terra è facenu adattatu per a terra. vita.

U cuncettu di terraforming hà evolutu in u campu è in a scienza reale. U terminu stessu hè statu introduttu Jack Williamson (Will Stewart) in u racontu "Collision Orbit" (1), publicatu in u 1942.

Venere hè fresca, Marte hè calda

In un articulu publicatu in a rivista Science in u 1961, l'astrònomu Carl Sagan prupostu. Hà imaginatu di piantà l'alga in a so atmosfera chì cunvertisce l'acqua, l'azotu è u diossidu di carbonu in composti organici. Stu prucessu eliminerà u diossidu di carbonu di l'atmosfera, chì riducerà l'effettu di serra finu à chì a temperatura scende à un livellu còmode. L'excedente di carbone serà situatu nantu à a superficia di u pianeta, per esempiu, in forma di grafite.

Sfurtunatamente, scuperti più tardi nantu à e cundizioni di Venus anu dimustratu chì un tali prucessu hè impussibile. Se solu perchè i nuvuli sò custituiti da una suluzione altamente cuncentrata di l'acidu sulfuricu. Ancu s'è l'alga puderia teoricamente prosperà in l'ambienti ostili di l'atmosfera superiore, l'atmosfera stessu hè simplicemente troppu densu - l'alta pressione atmosferica pruducia l'ossigenu moleculare quasi puru, è u carbone brusgiassi, liberendu COXNUMX.₂.

Tuttavia, a maiò parte di spessu si parla di terraforming in u cuntestu di l'adattazione potenziale di Mars. (2). In un articulu "Ingenieria Planetaria nantu à Mars" publicatu in a rivista Icarus in u 1973, Sagan cunsidereghja u Pianeta Rossu per esse un locu potenzalmentu abitabile per l'omu.

2. Visione per i prossimi tappe di terraforming Mars

Trè anni dopu, a NASA indirizzò ufficialmente u prublema di l'ingenieria planetaria, utilizendu u terminu "ecosintesi planetaria". Un studiu publicatu hà cunclusu chì Mars puderia sustene a vita è diventà un pianeta abitabile. In u stessu annu, hè stata urganizata a prima sessione di a cunferenza nantu à a terraformazione, tandu cunnisciuta ancu com'è "modelamentu planetariu".

Tuttavia, ùn hè micca finu à u 1982 chì a parolla "terraforming" hà cuminciatu à esse aduprata in u so sensu mudernu. planetologu Christopher McKay (7) hà scrittu "Terraforming Mars", chì hè apparsu in u Journal of the British Interplanetary Society. U documentu hà discututu e prospettive per l'autoregulazione di a biosfera marziana, è a parolla aduprata da McKay hè diventata a preferita. In u 1984 Ghjacumu Lovelock i Michael Allaby publicatu u libru Greening Mars, unu di i primi à discriva un novu metudu di riscalda Mars cù i chlorofluorocarbons (CFC) aghjuntu à l'atmosfera.

In u tutale, assai di ricerca è discussioni scientifichi sò digià statu realizatu nantu à a pussibilità di riscalda stu pianeta è cambià a so atmosfera. Curiosamente, certi metudi ipotetichi per trasfurmà Marte pò esse digià in e capacità tecnologiche di l'umanità. Tuttavia, i risorsi ecunomichi necessarii per questu serà assai più grande di quellu chì qualsiasi guvernu o sucità hè attualmente disposta à assignà per un tali scopu.

Approcciu metudicu

Dopu à a terraforming intrutu in una circulazione più larga di cuncetti, u so scopu hà cuminciatu à esse sistematizatu. In u 1995 Martin J. Fogg (3) in u so libru "Terraforming: Engineering the Planetary Environment" hà offrittu e seguenti definizioni per diversi aspetti ligati à questu campu:

• ingegneria planetaria - l'usu di a tecnulugia per influenzà e proprietà globale di u pianeta;
• geoingegneria - ingegneria planetaria appiicata specificamente à a Terra. Copre solu quelli cuncetti di macro-ingenieria chì implicanu cambià certi paràmetri glubali cum'è l'effettu di serra, a cumpusizioni atmosferica, a radiazione solare o u flussu di scossa;
• terraforming - un prucessu di ingegneria planetariu, destinatu, in particulare, à aumentà a capacità di un ambiente planetariu extraterrestre per sustene a vita in un statu cunnisciutu. U successu finali in questa zona serà a creazione di un ecosistema planetariu apertu chì imita tutte e funzioni di a biosfera terrestre, cumplettamente adattata per l'abitazione umana.

Fogg hà ancu sviluppatu definizioni di pianeti cù diversi gradi di cumpatibilità in quantu à a sopravvivenza umana nantu à elli. Distinguiu i pianeti:

• abitata () - un mondu cun un ambiente abbastanza simile à a Terra chì a ghjente pò campà cunfortu è liberu in questu;
• biocompatibile (BP) - pianeti cù paràmetri fisichi chì permettenu a vita à fiurisce nantu à a so superficia. Ancu s'ellu sò inizialmente priva di questu, ponu cuntene una biosfera assai cumplessa senza a necessità di terraforming;
• terraformate facilmente (ETP) - pianeti chì ponu diventà biocompatibili o abitabili è ponu esse supportati da un settore relativamente modestu di tecnulugia di ingegneria planetaria è risorse almacenate in una nave spaziale vicina o missione di precursore robotica.

Fogg suggerisce chì in a so ghjuventù, Mars era un pianeta biologicu cumpatibile, ancu s'ellu ùn si mette in alcuna di e trè categurie - terraforming hè fora di ETP, troppu difficiule è troppu caru.

Avè una fonte d'energia hè un requisitu assolutu per a vita, ma l'idea di a viabilità immediata o potenziale di un pianeta hè basatu annantu à parechji altri criterii geofisichi, geochimici è astrofisichi.

D'interessu particulari hè u settore di fatturi chì, in più di l'organisimi più simplici nantu à a Terra, sustene l'organisimi multicellulari cumplessi. animali. A ricerca è e teorie in questa zona sò parti di a scienza planetaria è l'astrobiologia.

Pudete sempre aduprà termonucleari

In u so roadmap per l'astrobiologia, a NASA definisce i criterii principali per l'adattazione cum'è principalmente "risorsi d'acqua liquidu adattati, cundizioni favurèvuli à l'agregazione di molécule organiche cumplessi, è fonti d'energia per sustene u metabolismu". Quandu e cundizioni in u pianeta sò adattati per a vita di una certa spezia, l'impurtazione di a vita microbiana pò principià. Quandu e cundizioni sò più vicinu à a terra, a vita vegetale pò ancu esse introduttu quì. Questu hà da accelerà a pruduzzione di l'ossigenu, chì in teoria hà da fà u pianeta infine capace di sustene a vita animale.

In Mars, a mancanza di l'attività tectonica impedisce a recirculazione di gasi da i sedimenti lucali, chì hè favurevule per l'atmosfera in a Terra. Siconda, si pò assume chì l'absenza di una magnetosfera cumpleta intornu à u Pianeta Rossu hà purtatu à a distruzzione graduale di l'atmosfera da u ventu solare (4).

4 A magnetosfera debule ùn pruteghja micca l'atmosfera marziana

A cunvezione in u core di Marte, chì hè soprattuttu di ferru, hà inizialmente creatu un campu magneticu, ma a dinamo hà longu cessatu di funziunà è u campu marzianu hà largamente sparitu, possibbilmente per via di a perdita di calore di u core è a solidificazione. Oghje, u campu magneticu hè una cullizzioni di campi più chjuchi, lucali simili à umbrella, soprattuttu intornu à l'emisferu miridiunali. I resti di a magnetosfera copre circa 40% di a superficia di u pianeta. Risultati di ricerca di a missione NASA Specialista mostra chì l'atmosfera hè esse sbulicata principalmente da eiezioni di massa coronale solare chì bombardanu u pianeta cù protoni d'alta energia.

Terraforming Mars duveria involucà dui grandi prucessi simultanei - a creazione di l'atmosfera è u so riscaldamentu.

Una atmosfera più spessa di gasi di serra cum'è l'anidride carbonica fermarà a radiazione solare entrante. Siccomu l'aumentu di a temperatura aghjunghjera i gasi di serra in l'atmosfera, sti dui prucessi si rinfurzanu l'un l'altru. In ogni casu, u diossidu di carbonu solu ùn saria micca abbastanza per mantene a temperatura sopra à u puntu di congelazione di l'acqua - qualcosa altru saria bisognu.

Un'altra sonda marziana chì hà ricevutu recentemente un nome Perseveranza è serà lanciata quist'annu, pigliarà prova à generà ossigenu. Sapemu chì una atmosfera rarefiata cuntene 95,32% di diossidu di carbonu, 2,7% nitrogenu, 1,6% argon, è circa 0,13% ossigenu, più parechji altri elementi in quantità ancu più chjuche. L'esperimentu cunnisciutu cum'è alegria (5) hè di utilizà diossidu di carbonu è estrae l'ossigenu da ellu. I testi di laboratoriu anu dimustratu chì questu hè generalmente pussibule è tecnicamente fattibile. Avete da principià in qualchì locu.

5. Moduli gialli per l'esperimentu MOXIE nantu à u rover Perseverance.

u capu SpaceX, Elon Musk, ùn saria ellu stessu s'ellu ùn mette i so dui centesimi in a discussione di terraforming Mars. Una di l'idee di Musk hè di falà à i poli marziani. bombe d'idrogenu. Un bumbardamentu massivu, in u so parè, creava assai energia termale funnu u ghjacciu, è questu liberarà diossidu di carbonu, chì creava un effettu serra in l'atmosfera, intrappulà u calore.

U campu magneticu intornu à Marte prutegerà i marsonauti da i raghji còsmici è creanu un clima mite nantu à a superficia di u pianeta. Ma certamente ùn pudete micca mette un pezzu enormu di ferru liquidu in ellu. Per quessa, l'esperti offrenu una altra suluzione - inserisci w Librazioni punti L1 in u sistema Mars-Sun grande generatore, chì crea un campu magneticu abbastanza forte.

U cuncettu hè statu prisentatu à u attellu Planetary Science Vision 2050 da u Dr. Jim Green, direttore di a Divisione di Scienza Planetaria, a divisione di esplorazione planetaria di a NASA. À u tempu, u campu magneticu porta à un aumentu di a pressione atmosferica è di a temperatura media. Un incrementu di solu 4 ° C fondu u ghjacciu in e regioni polari, liberando CO almacenatu₂questu pruvucarà un putente effettu serra. L'acqua ci currerà di novu. Sicondu i creatori, u tempu reale per l'implementazione di u prugettu hè 2050.

À u turnu, a suluzione pruposta di lugliu scorsu da i circadori di l'Università di Harvard ùn prumette micca di terraformà tuttu u pianeta in una volta, ma puderia esse un metudu in fasi. I scientisti sò venuti cun erezzione di cupole fattu di strati sottili di aerogel di silice, chì saria trasparenti è à u stessu tempu furnisce a prutezzione di a radiazione UV è riscalda a superficia.

Duranti a simulazione, hè risultatu chì una fina capa di 2-3 cm di aerogel hè abbastanza per calà a superficia finu à 50 ° C. Se scegliemu i posti ghjusti, a temperatura di i frammenti di Mars serà aumentata à -10 ° C. Serà sempre bassu, ma in una gamma chì pudemu trattà. Inoltre, prubabilmente mantene l'acqua in queste regioni in un statu liquidu tuttu l'annu, chì, cumminatu cù l'accessu constante à u sole, deve esse abbastanza per a vegetazione per fà a fotosintesi.

Terraformazione ecologica

Se l'idea di ricreà Mars per vede cum'è a Terra sona fantastica, allora a terraformazione potenziale di altri corpi cosmici eleva u livellu di fantastichi à l'ennesimu gradu.

Venus hè digià statu citatu. Meno cunnisciute sò i cunsiderazioni terraforming a luna. Geoffrey A. Landis da a NASA hà calculatu in u 2011 chì a creazione di una atmosfera intornu à u nostru satellitu cù una pressione di 0,07 atm da l'ossigenu puru averia bisognu di un suministru di 200 miliardi di tunnellate d'ossigenu da un locu. L'investigatore hà suggeritu chì questu puderia esse fattu cù reazzioni di riduzzione di l'ossigenu da e rocce lunari. U prublema hè chì, per via di a gravità bassa, u perderà rapidamente. In quantu à l'acqua, i piani prima di bombardà a superficia lunare cù cometi ùn ponu micca travagliatu. Ci hè chì ci hè assai H locale in a terra lunare₂0, in particulare intornu à u Polu Sud.

Altri candidati pussibuli per a terraforming - forse solu parziale - o paraterraforming, chì cunsiste à creà nantu à corpi spaziali stranieri. abitati chjusi per l'omu (6) sò: Titanu, Callisto, Ganimede, Europa è ancu Mercuriu, a luna di Saturnu Enceladus è u pianeta nanu Cerere.

6. Visione artistica di terraforming parziale

S'è andemu più in là, à l'exoplanets, frà i quali avemu sempre più scontru mondi cun grande somiglianza à a Terra, allora entremu subitu in un nivellu completamente novu di discussione. Pudemu identificà pianeti cum'è ETP, BP è forse ancu HP quì à una distanza, i.e. quelli chì ùn avemu micca in u sistema sulari. Allora ottene un tali mondu diventa un prublema più grande chì a tecnulugia è i costi di terraforming.

Parechje pruposte di ingegneria planetaria implicanu l'usu di batteri geneticamente mudificati. Gary King, un microbiologu di l'Università Statale di Louisiana chì studia l'organisimi più estremi in a Terra, nota chì:

"A biologia sintetica ci hà datu una maravigliosa serie di strumenti chì pudemu usà per creà novi tipi d'organisimi chì sò specificamente adattati à i sistemi chì vulemu pianificà".

U scientist delinea e prospettive per a terraformazione, spieghendu:

"Vulemu studià i microbi selezziunati, truvà genesi chì sò rispunsevuli di a sopravvivenza è l'utilità per a terraformazione (cum'è a resistenza à a radiazione è a mancanza d'acqua), è poi appricà sta cunniscenza à l'ingegneria genetica di microbi apposta".

U scientist vede i più grandi sfide in a capacità di selezziunà geneticamente è adattà i microbi adatti, crede chì puderia piglià "deci anni o più" per superà stu ostaculu. Nota ancu chì a megliu scumessa seria di sviluppà "micca solu un tipu di microbicu, ma parechji chì travaglianu inseme".

Invece di terraforming o in più di terraforming l'ambienti stranieri, i sperti anu suggeritu chì l'omu puderia adattà à questi lochi per mezu di l'ingegneria genetica, a biotecnologia è i miglioramenti cibernetici.

Lisa Nipp di u MIT Media Lab Molecular Machines Team, hà dettu chì a biologia sintetica puderia permette à i scientisti di mudificà geneticamente l'omu, i pianti è i batteri per adattà l'organisimi à e cundizioni in un altru pianeta.

Martin J. Fogg, Carl Sagan oraz Robert Zubrin i Richard L.S. TiluCredu chì rende l'altri mondi abitabili - cum'è una continuazione di a storia di vita di l'ambienti di trasfurmazioni in a Terra - hè cumplettamente inaccettabile. u duvere morale di l'umanità. Indicanu ancu chì u nostru pianeta eventualmente cesserà di esse viable in ogni modu. À longu andà, duvete cunsiderà a necessità di spustà.

Ancu s'è i proponenti credi chì ùn ci hè nunda di fà cù a terraformazione di pianeti sterili. prublemi etichi, Ci sò opinioni chì in ogni casu ùn saria micca eticu per interferiscenu cù a natura.

Data a manipulazione prima di l'umanità di a Terra, hè megliu ùn espunà l'altri pianeti à l'attività umana. Christopher McKay sustene chì a terraformazione hè eticamente curretta solu quandu simu assolutamente sicuri chì u pianeta alienu ùn hè micca piatta a vita nativa. E ancu s'è no riescimu à truvà lu, ùn duvemu micca pruvà di trasfurmà per u nostru usu, ma agisce in tale manera chì adattà à sta vita straniera. In nessun modu l'inversu.

Vede ancu: