Marso teraformavimas

Dailininko pavaizduotas Marso išvaizdos kitimas teraformuojant Marsą.

Marso teraformavimas – hipotetinis Marso planetos teraformavimas. Tai būtų Marso atmosferos, klimato bei jo paviršiaus geologinių sąlygų (dirvožemio ir vandens telkinių formavimas) pakeitimo procesas, kuriuo siekiama sukurti žemiškas gamtines sąlygas, tinkamas gyventi žmonėms ir kitiems Žemės organizmams. Marso teraformavimas leistų jame sukurti nuolatines žmonių kolonijas.

Šis procesas neatpažįstamai pakeistų Marso atmosferos cheminę sudėtį, klimatą, slėgį ir paviršiaus temperatūrą. Kol kas nėra technologijų, leidžiančių Marsą padaryti gyvenama planeta. Netgi kyla abejonių, ar tai įmanoma padaryti ir kiek stabilus būtų naujasis klimatas. Net jei ir atsirastų technologijos, leidžiančios pradėti Marso teraformavimą, tai labai ilgai užtruktų^{[reikalingas šaltinis]}.

Žmonijos gausėjimas ir išteklių poreikis gali gana greitai pastūmėti užimti naujas erdves - pirmiausia Žemės vandenynų paviršių ir vandenyno dugną, kosminę erdvę apie Žemę, Mėnulį. Tolesnis žingsnis būtų artimiausių planetų – Marso ir Veneros, tačiau ši kolonizacija būtų maksimali, jei pavyktų šias planetas teraformuoti.

Dabartinės sąlygos

Marso paviršiniame grunte yra daug mineralų, kurie galėtų būti panaudoti teraformavime. Po paviršiumi yra daug vandens ledo, o ties Marso ašigaliais vandens ledas susimaišęs su sausu ledu (kietu anglies dvideginiu). Buvo aptikti dideli vandens ledo telkiniai ties pietų ašigaliu. Jei šis ledas būtų sparčiai ištirpintas, vandens sluoksnis Marsą padengtų 11 m gylio sluoksniu. Užšalęs anglies dioksidas (CO₂), esantis poliuose, Marso vasarą sublimuojasi į atmosferą, lieka nedideli vandens ledo likučiai, kuriuos greiti vėjai (apie 400 km/val.) pučia nuo ašigalių link pusiaujo. Šie sezoniniai veiksniai permeta daug dulkių ir vandens garų į atmosferą, dėl ko gali susidaryti žemiški plunksniniai debesys.

Dauguma Marso atmosferos deguonies atomų yra anglies dvideginio sudėtyje (CO₂), kuris yra pagrindinė sudedamoji atmosferos dalis. Molekulinio deguonies (O₂) yra tik pėdsakai. Daug deguonies atomų yra Marso paviršiaus uolienose (geležies oksidai ir nitratai). Marso zondo Phoenix paimtų Marso grunto mėginių analizė rodo, kad grunte yra perchloratų, iš kurių galima irgi išskirti deguonį. Naudojant elektrolizę galima skaldyti vandenį ir išgauti deguonį, jei tik pakaks vandens ir elektros energijos.

Buvo keliama mintis, kad Marso sąlygos kažkada buvo gana panašios į Žemės sąlygas ankstyvosiose pastarosios vystymosi stadijose. Anksčiau Marso paviršiuje buvo vandens, o dabar jis susikaupęs ašigaliuose ir po grunto paviršiumi kaip amžinas įšalas. Gali būti, kad Marsas neturi magnetinio lauko ir geologinio aktyvumo dėl to, kad Marsas yra santykinai mažas, dėl ko jis ataušo sparčiau negu Žemė. Nors šie galimi reiškiniai nėra gerai suprasti.

Reikalingi pokyčiai

Atmosferos sudėties (be vandens) palyginimas

	Marsas	Žemė
slėgis	0,6 kPa	101,3 kPa
anglies dioksidas (CO2)	95,32%	0,04%
azotas (N2)	2,70%	78,08%
argonas (Ar)	1,60%	0,93%
deguonis (O2)	0,13%	20,94%

Teraformuojant Marso atmosferą svarbu įgyvendinti tris pokyčius:

• suformuoti atmosferą,
• išlaikyti atmosferos dujas, kad jos neišsisklaidytų kosmoso erdvėje,
• išlaikyti atmosferos šilumą.

Marso atmosfera yra reta, ties paviršiumi jos slėgis tėra 0,6 kPa (Žemėje jis 101,3 kPa), o Olimpo kalno viršūnėje (22 km aukštis) tesiekia 0,003 kPa (tame pačiame aukštyje Žemėje jis lygus 4,0 kPa).

Marso atmosferos dujų sudėtis: 95% anglies dioksido (CO₂), 3% azoto, 1,6% argono, o deguonies, vandens ir metano tėra tik pėdsakai. Atmosferą sudarantis anglies dioksidas yra šiltnamio dujos, todėl planetai pradėjus šilti turėtų padėti šilumą sulaikyti. Planetai šylant į atmosferą turėtų patekti dar daugiau CO₂ iš ašigaliuose esančio užšalusio anglies dvideginio atsargų. Tai reikštų, kad du teraformavimo procesai (atmosferos formavimas ir planetos paviršiaus šildymas) stiprins vienas kitą.

Atmosferos ir hidrosferos formavimas

Teraformuojant Marso atmosferą svarbus etapas bus vandens importavimas. Papildomas vanduo gali būti gautas iš ledinių asteroidų, Jupiterio ar Saturno palydovų ledo. Kitas svarbus dalykas bus atmosferos dujų sulaikymas. Tam padėtų dirbtinės magnetosferos sudarymas.

Anglies dvideginio sublimacija

Dabar Marse anglies dvideginio yra pakankamai daug kaip ledo pietų ašigalio zonoje ir absorbuoto gruntuose. Klimatui pašiltėjus keliais laipsniais kietas anglies dioksidas sublimuotųsi, ir atmosferos slėgis padidėtų iki 300 milibarų (30 kPa), kas atitiktų atmosferos slėgį dvigubame Everesto aukštyje.

Tokia atmosfera dar netiktų žmonėms kvėpuoti, bet nebereikėtų kompresinių kostiumų, ištirptų vandens ledas šiaurinėje poliarinėje zonoje (vanduo užsemtų šiaurės pusrutulio žemumas), maždaug pusėje Marso paviršiaus susidarytų klimatas, kur temperatūros viršytų užšalimo temperatūrą. Dėl to būtų įmanoma augalinė gyvybė, ypač fitoplanktonas šiaurinėse jūrose, kuris imtų išskirti deguonį į atmosferą ir surištų dalį anglies dioksido.

Amoniako importas

Kitas galimas Marso atmosferos teraformavimo metodas pagrįstas amoniako, kaip efektyvių šiltnamio dujų, panaudojimu. Tai būtų paprasta, jei asteroiduose pavyktų aptikti daug amoniako ledo. Tokius asteroidus nukreipus į Marsą jų amoniakas taptų Marso atmosferos dalimi. Kadangi amoniakas (NH₃) turi daug azoto, šis galėtų būti paverstas molekuliniu azotu ir tapti atmosferos buferiu.

Aprūpinimas buferinėmis dujomis yra svarbus kuriant žemišką atmosferą. Žemės atmosferoje šią funkciją atlieka azotas, kurio atmosferoje yra apie 77%. Marse tokio buferio irgi reikės, nors jo gali būti ir mažiau. Tačiau gauti reikiamą kiekį inertiškų buferinių dujų (azotas, argonas ar kitos panašios) yra sunki užduotis.

Taip pat skaitykite

• Kosmoso kolonizacija
• Marso kolonizacija
• Veneros teraformavimas
• Teraformavimas