Люди давно мріяли про зміну марсіанського клімату, щоб зробити його придатним для землян. Карл Саган був першим, якщо не зважати на авторів наукової фантастики, хто запропонував тераформування. У статті 1971 р. Саган висловив припущення, що випаровування північної полярної крижаної шапки спричинить появу атмосфери над планетою і через парниковий ефект вищу глобальну температуру й значно збільшить ймовірність існування рідкої води.

Робота Сагана надихнула інших дослідників і футуристів на серйозне ставлення до ідеї тераформування. Головне питання: чи достатньо парникових газів і води на Марсі, щоб підвищити його атмосферний тиск до рівня земного?

У 2018 році два дослідники з університетів Колорадо, Боулдера і Північної Аризони, яких фінансує NASA, виявили: якщо задіяти всі наявні на Марсі джерела, то це збільшить атмосферний тиск лише до приблизно 7 % від земного. Тобто набагато менше, ніж потрібно, що планета стала придатною для життя.

Тераформування Марса, здавалося, є нездійсненною мрією.

Уявлення художника про тераформування Марса. Фото з сайту www.universetoday.com.

Тепер науковці з Гарвардського університету, лабораторії реактивного руху NASA та Единбурзького університету запропонували нову ідею. Замість того, щоб намагатися змінити всю планету, вони пропонують зосередити зусилля на певній її ділянці (так званий регіональний підхід).

Дослідники припускають: окремі райони марсіанської поверхні можна зробити придатними для життя, використавши матеріал ― кремнеземовий аерогель, що імітує парниковий ефект в атмосфері Землі. За допомогою моделювання та експериментів дослідники показують, що щит з аерогелю кремнезему товщиною від двох до трьох сантиметрів без будь-якого внутрішнього джерела тепла може пропускати достатню кількість видимого світла для фотосинтезу, блокувати небезпечне ультрафіолетове випромінювання і підвищити й утримувати постійно температуру на поверхні вищу, ніж температура плавлення води. Статтю науковців про це оприлюднив журнал Nature Astronomy.

«Цей регіональний підхід до створення життєвих умов на Марсі набагато досяжніший, ніж глобальна атмосферна модифікація», — сказав Робін Вордсворт (Robin Wordsworth), доцент кафедри екології й техніки в Гарвардській школі інженерії та прикладних наук і факультету з вивчення Землі та планетології (the Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, SEAS). «На відміну від попередніх ідей, які дають змогу зробити Марс придатним для життя, цю можна розробити й методично перевірити з використанням матеріалів і технологій, що в нас вже є».

«Марс, крім Землі, ― найпридатніша для життя планета Сонячної системи», — сказала Лора Кербер (Laura Kerber), науковий співробітник Лабораторії реактивного руху NASA. «Але він залишається ворожим світом для багатьох видів життя. Створення невеликих “островів для життя” дасть нам змогу перетворити Марс контрольованим і масштабованим способом».

Дослідників надихало явище, яке відбувається на Марсі.

На відміну від полярних льодових шапок Землі, які утворені з водяного льоду, полярні крижані шапки на Марсі є комбінацією водяного льоду та замороженого CO2. Як і газоподібний, твердий CO2 пропускає сонячне світло й затримує тепло. Внаслідок парникового ефекту, спричиненого льодом CO2, влітку під ним виникають ділянки з вищою температурою.

«Ми стали розмірковувати про парниковий ефект, спричинений твердим CO2, і про те, як його можна було б використати для створення придатного до життя середовища на Марсі в майбутньому», — сказав Вордсворт. «Ми думали про те, які матеріали можуть мінімізувати теплопровідність й водночас пропускати якомога більше світла».

Дослідники звернули увагу на кремнеземовий аерогель, один з найкращих ізоляційних матеріалів, що коли-небудь були створені.

Аерогелі кремнезему мають 97 % пористості. Світло проникає через такий матеріал, але наношари діоксиду кремнію взаємодіють з інфрачервоним випромінюванням, що суттєво уповільнює провідність тепла. Ці аерогелі нині використовують в декількох інженерних розробках, зокрема в зондах космічної місії Mars Exploration Rovers.

«Аерогель кремнезему багатообіцяючий матеріал, бо його ефект пасивний», ― сказав Кербер. «Це не вимагало б великих обсягів енергії або технічного обслуговування рухомих частин, щоб тримати територію теплою протягом тривалого часу».

Шляхом моделювання та експериментів, що імітували марсіанську поверхню, дослідники продемонстрували ― тонкий шар цього матеріалу збільшував середні температури поверхні в середніх широтах на Марсі до температур, які є на Землі.

«Накривши досить велику площу, вам не знадобиться жодна інша технологія або фізика, вам просто потрібен шар цієї речовини на поверхні й під вами буде постійно рідка вода», — сказав Вордсворт.

Цей матеріал можна використовувати для побудови житлових помешкань або навіть автономних біосфер на Марсі.

«Є низка разючих інженерних питань, які виникають з цього», ― сказав Вордсворт. Науковці прагнуть перевірити матеріал в умовах, схожих на марсіанський клімат, які є в сухих долинах Антарктиди або у пустелі в Чилі.

Вордсворт зазначає, що будь-яка дискусія про те, як зробити Марс придатним для життя землян, також викликає важливі філософські та етичні питання щодо захисту планет.

«Якщо ви плануєте створити умови для життя на поверхні Марса, то чи ви впевнені, що там його немає? Якщо є, то як ми будемо діяти», — запитав Вордсворт. «Коли ми вирішимо створити колонію землян на Марсі, ці питання постануть обов’язково».

За інф. з сайту www.sciencedaily.com