Terasffurfio - adeiladu Daear newydd mewn lle newydd

Un diwrnod efallai y bydd yn digwydd, pe bai trychineb byd-eang, na fydd yn bosibl adfer gwareiddiad ar y Ddaear na dychwelyd i'r cyflwr yr oedd cyn y bygythiad. Mae’n werth cael byd newydd wrth gefn ac adeiladu popeth o’r newydd yno – gwell nag y gwnaethom ar ein planed gartref. Fodd bynnag, ni wyddom am gyrff nefol yn barod i'w setlo ar unwaith. Rhaid ystyried y ffaith y bydd angen rhywfaint o waith i baratoi lle o'r fath.

1. Clawr y stori "Gwrthdrawiad mewn orbit"

Terasu planed, lleuad, neu wrthrych arall yw'r broses ddamcaniaethol, unman arall (hyd y gwyddom ni) o newid atmosffer, tymheredd, topograffeg arwyneb, neu ecoleg planed neu gorff nefol arall i ymdebygu i amgylchedd y Ddaear a'i wneud yn addas ar gyfer daearol. bywyd.

Mae'r cysyniad o terraforming wedi esblygu yn y maes ac mewn gwyddoniaeth go iawn. Cyflwynwyd y term ei hun Jack Williamson (Will Stewart) yn y stori "Collision Orbit" (1), a gyhoeddwyd ym 1942.

Mae Venus yn cŵl, mae Mars yn gynnes

Mewn erthygl a gyhoeddwyd yn y cyfnodolyn Science yn 1961, y seryddwr Carl Sagan arfaethedig. Roedd yn rhagweld plannu algâu yn ei atmosffer a fyddai'n trosi dŵr, nitrogen, a charbon deuocsid yn gyfansoddion organig. Bydd y broses hon yn tynnu carbon deuocsid o'r atmosffer, a fydd yn lleihau'r effaith tŷ gwydr nes bod y tymheredd yn gostwng i lefelau cyfforddus. Bydd carbon gormodol yn cael ei leoleiddio ar wyneb y blaned, er enghraifft, ar ffurf graffit.

Yn anffodus, mae darganfyddiadau diweddarach am amodau Venus wedi dangos bod proses o'r fath yn amhosibl. Os mai dim ond oherwydd bod y cymylau yno yn cynnwys hydoddiant dwys iawn o asid sylffwrig. Hyd yn oed pe gallai algâu ffynnu yn ddamcaniaethol yn amgylchedd gelyniaethus yr atmosffer uchaf, mae'r atmosffer ei hun yn rhy drwchus - byddai'r gwasgedd atmosfferig uchel yn cynhyrchu ocsigen moleciwlaidd pur bron, a byddai'r carbon yn llosgi, gan ryddhau COXNUMX.₂.

Fodd bynnag, yn fwyaf aml rydym yn siarad am terraforming yng nghyd-destun addasiad posibl o'r blaned Mawrth. (2). Mewn erthygl "Planetary Engineering on Mars" a gyhoeddwyd yn y cyfnodolyn Icarus ym 1973, mae Sagan o'r farn bod y Blaned Goch yn lle y gall pobl fyw ynddo.

2. Gweledigaeth ar gyfer y camau nesaf ar gyfer terasu'r blaned Mawrth

Dair blynedd yn ddiweddarach, aeth NASA i'r afael yn swyddogol â phroblem peirianneg blanedol, gan ddefnyddio'r term "ecosynthesis planedol" . Daeth astudiaeth gyhoeddedig i'r casgliad y gallai Mars gynnal bywyd a dod yn blaned gyfanheddol. Yn yr un flwyddyn, trefnwyd sesiwn gyntaf y gynhadledd ar terraforming, a elwir hefyd yn "fodelu planedol".

Fodd bynnag, nid tan 1982 y dechreuodd y gair "terraforming" gael ei ddefnyddio yn ei ystyr modern. Planedolegydd Christopher McKay (7) ysgrifennodd "Terraforming Mars", a ymddangosodd yn y Journal of the British Interplanetary Society. Roedd y papur yn trafod y rhagolygon ar gyfer hunan-reoleiddio'r biosffer Mars, ac ers hynny mae'r gair a ddefnyddir gan McKay wedi dod yn un a ffefrir. Yn 1984 James Lovelock i Michael Allaby cyhoeddi'r llyfr Greening Mars, un o'r rhai cyntaf i ddisgrifio dull newydd o wresogi Mars gan ddefnyddio clorofflworocarbonau (CFCs) wedi'u hychwanegu at yr atmosffer.

Yn gyfan gwbl, mae llawer o ymchwil a thrafodaethau gwyddonol eisoes wedi'u cynnal ynghylch y posibilrwydd o wresogi'r blaned hon a newid ei atmosffer. Yn ddiddorol, efallai y bydd rhai dulliau damcaniaethol ar gyfer trawsnewid Mars eisoes o fewn galluoedd technolegol dynolryw. Fodd bynnag, bydd yr adnoddau economaidd sydd eu hangen ar gyfer hyn yn llawer mwy nag y mae unrhyw lywodraeth neu gymdeithas ar hyn o bryd yn fodlon ei ddyrannu at ddiben o'r fath.

Dull trefnus

Ar ôl i terraforming fynd i gylchrediad ehangach o gysyniadau, dechreuodd ei gwmpas gael ei systemateiddio. Yn 1995 Martin J. Fogg (3) yn ei lyfr "Terraforming: Engineering the Planetary Environment" cynigiodd y diffiniadau canlynol ar gyfer gwahanol agweddau yn ymwneud â'r maes hwn:

• peirianneg planedol - y defnydd o dechnoleg i ddylanwadu ar briodweddau byd-eang y blaned;
• geobeirianneg - peirianneg blanedol wedi'i chymhwyso'n benodol i'r Ddaear. Mae'n cwmpasu'r cysyniadau macro-beirianyddol hynny yn unig sy'n golygu newid rhai paramedrau byd-eang megis yr effaith tŷ gwydr, cyfansoddiad atmosfferig, ymbelydredd solar, neu fflwcs sioc;
• terraforming - proses o beirianneg blanedol, sydd wedi'i hanelu, yn benodol, at gynyddu gallu amgylchedd planedol allfydol i gynnal bywyd mewn cyflwr hysbys. Y cyflawniad olaf yn y maes hwn fydd creu ecosystem blanedol agored sy'n dynwared holl swyddogaethau'r biosffer daearol, wedi'i haddasu'n llawn i bobl fyw ynddi.

Datblygodd Fogg hefyd ddiffiniadau o blanedau gyda graddau amrywiol o gydnawsedd o ran goroesiad dynol arnynt. Gwahaniaethodd ar y planedau:

• cyfannedd () - byd ag amgylchedd digon tebyg i'r Ddaear y gall pobl fyw ynddo yn gyfforddus ac yn rhydd;
• biocompatible (BP) - planedau gyda pharamedrau ffisegol sy'n caniatáu i fywyd ffynnu ar eu harwyneb. Hyd yn oed os ydynt yn amddifad ohono i ddechrau, gallant gynnwys biosffer cymhleth iawn heb fod angen terasu;
• yn hawdd ei derweddu (ETP) - planedau a all ddod yn fiogydnaws neu fyw ynddynt ac y gellir eu cefnogi gan set gymharol fach o dechnolegau peirianneg planedol ac adnoddau sydd wedi'u storio ar long ofod gyfagos neu genhadaeth rhagflaenydd robotig.

Mae Fogg yn awgrymu, yn ei ieuenctid, fod y blaned Mawrth yn blaned sy'n gydnaws yn fiolegol, er nad yw'n ffitio i unrhyw un o'r tri chategori ar hyn o bryd - gan ei fod yn dirffurfio ei fod allan o ETP, yn rhy anodd, ac yn rhy ddrud.

Mae cael ffynhonnell ynni yn ofyniad absoliwt ar gyfer bywyd, ond mae'r syniad o hyfywedd uniongyrchol neu bosibl planed yn seiliedig ar lawer o feini prawf geoffisegol, geocemegol ac astroffisegol eraill.

O ddiddordeb arbennig yw'r set o ffactorau sydd, yn ogystal â'r organebau symlach ar y Ddaear, yn cynnal organebau amlgellog cymhleth. anifeiliaid. Mae ymchwil a damcaniaethau yn y maes hwn yn rhan o wyddoniaeth blanedol ac astrobioleg.

Gallwch chi bob amser ddefnyddio thermoniwclear

Yn ei fap ffordd ar gyfer astrobioleg, mae NASA yn diffinio'r prif feini prawf ar gyfer addasu fel "adnoddau dŵr hylifol digonol, amodau sy'n ffafriol i agregu moleciwlau organig cymhleth, a ffynonellau ynni i gefnogi metaboledd." Pan ddaw'r amodau ar y blaned yn addas ar gyfer bywyd rhywogaeth benodol, gall mewnforio bywyd microbaidd ddechrau. Wrth i amodau ddod yn nes at y tir, efallai y bydd planhigion hefyd yn cael eu cyflwyno yno. Bydd hyn yn cyflymu'r broses o gynhyrchu ocsigen, a fydd, mewn egwyddor, yn gwneud y blaned o'r diwedd yn gallu cynnal bywyd anifeiliaid.

Ar y blaned Mawrth, roedd diffyg gweithgaredd tectonig yn atal ailgylchredeg nwyon o waddodion lleol, sy'n ffafriol i'r atmosffer ar y Ddaear. Yn ail, gellir tybio bod absenoldeb magnetosffer cynhwysfawr o amgylch y Blaned Goch wedi arwain at ddinistrio'r atmosffer yn raddol gan y gwynt solar (4).

4 Nid yw Magnetosffer Gwan yn Diogelu Atmosffer Mars

Yn wreiddiol, creodd darfudiad yng nghraidd y blaned Mawrth, sef haearn yn bennaf, faes magnetig yn wreiddiol, ond mae'r dynamo wedi peidio â gweithredu ers amser maith ac mae maes y blaned Mawrth wedi diflannu i raddau helaeth, o bosibl oherwydd colli gwres craidd a chaledu. Heddiw, mae'r maes magnetig yn gasgliad o feysydd llai tebyg i ymbarél lleol, yn bennaf o amgylch hemisffer y de. Mae gweddillion y magnetosffer yn gorchuddio tua 40% o arwyneb y blaned. Canlyniadau Ymchwil Cenhadaeth NASA Arbenigwr dangos bod yr atmosffer yn cael ei glirio'n bennaf gan alldafiadau màs coronaidd solar sy'n peledu'r blaned â phrotonau ynni uchel.

Byddai'n rhaid i derasffurfio blaned Mawrth gynnwys dwy broses gydamserol fawr - creu awyrgylch a'i wresogi.

Bydd awyrgylch mwy trwchus o nwyon tŷ gwydr fel carbon deuocsid yn atal y pelydriad solar sy'n dod i mewn. Gan y bydd y tymheredd uwch yn ychwanegu nwyon tŷ gwydr i'r atmosffer, bydd y ddwy broses hyn yn atgyfnerthu ei gilydd. Fodd bynnag, ni fyddai carbon deuocsid yn unig yn ddigon i gadw’r tymheredd uwchlaw’r rhewbwynt dŵr – byddai angen rhywbeth arall.

Ymchwiliad Marsaidd Arall Sydd Wedi Cael Enw Yn Ddiweddar Dyfalbarhad a bydd yn cael ei lansio eleni, yn cymryd ceisio cynhyrchu ocsigen. Gwyddom fod awyrgylch prin yn cynnwys 95,32% o garbon deuocsid, 2,7% nitrogen, 1,6% argon, a thua 0,13% o ocsigen, ynghyd â llawer o elfennau eraill mewn symiau llai fyth. Mae'r arbrawf a elwir yn sirioldeb (5) yw defnyddio carbon deuocsid a thynnu ocsigen ohono. Mae profion labordy wedi dangos bod hyn yn gyffredinol bosibl ac yn dechnegol ymarferol. Mae'n rhaid i chi ddechrau yn rhywle.

5. Modiwlau melyn ar gyfer arbrawf MOXIE ar y crwydro dyfalbarhad.

bos gofod, Elon Musk, ni fyddai ef ei hun pe na bai'n rhoi ei ddwy sent i mewn i'r drafodaeth am dirlunio Mars. Un o syniadau Musk yw disgyn i bolion y blaned Mawrth. bomiau hydrogen. Byddai peledu anferth, yn ei farn ef, yn creu llawer o egni thermol trwy doddi’r iâ, a byddai hyn yn rhyddhau carbon deuocsid, a fyddai’n creu effaith tŷ gwydr yn yr atmosffer, gan ddal gwres.

Bydd y maes magnetig o amgylch Mars yn amddiffyn y marsonauts rhag pelydrau cosmig ac yn creu hinsawdd fwyn ar wyneb y blaned. Ond yn bendant ni allwch roi darn enfawr o haearn hylifol y tu mewn iddo. Felly, mae arbenigwyr yn cynnig ateb arall - mewnosodwch w pwynt rhyddid L1 yn y system Mars-Haul generadur gwych, sy'n creu maes magnetig eithaf cryf.

Cyflwynwyd y cysyniad yn y gweithdy Planetary Science Vision 2050 gan Dr. Jim Green, cyfarwyddwr yr Is-adran Gwyddoniaeth Planedau, is-adran archwilio planedol NASA. Dros amser, byddai'r maes magnetig yn arwain at gynnydd mewn gwasgedd atmosfferig a thymheredd cyfartalog. Byddai cynnydd o 4°C yn unig yn toddi iâ yn y rhanbarthau pegynol, gan ryddhau CO wedi’i storio₂bydd hyn yn achosi effaith tŷ gwydr pwerus. Bydd dŵr yn llifo yno eto. Yn ôl y crewyr, yr amser real ar gyfer gweithredu'r prosiect yw 2050.

Yn ei dro, nid yw'r ateb a gynigiwyd fis Gorffennaf diwethaf gan ymchwilwyr ym Mhrifysgol Harvard yn addo terraformio'r blaned gyfan ar unwaith, ond gallai fod yn ddull graddol. Daeth gwyddonwyr i fyny gyda codi cromenni wedi'i wneud o haenau tenau o airgel silica, a fyddai'n dryloyw ac ar yr un pryd yn darparu amddiffyniad rhag ymbelydredd UV a chynhesu'r wyneb.

Yn ystod yr efelychiad, daeth i'r amlwg bod haen denau, 2-3 cm o aergel yn ddigon i gynhesu'r wyneb cymaint â 50 ° C. Os dewiswn y lleoedd cywir, yna cynyddir tymheredd y darnau o blaned Mawrth i -10 ° C. Bydd yn dal yn isel, ond mewn ystod y gallwn ei drin. Ar ben hynny, mae'n debyg y byddai'n cadw'r dŵr yn y rhanbarthau hyn mewn cyflwr hylif trwy gydol y flwyddyn, a ddylai, ynghyd â mynediad cyson i olau'r haul, fod yn ddigon i'r llystyfiant gynnal ffotosynthesis.

Tirlunio ecolegol

Os yw'r syniad o ail-greu Mars i edrych fel y Ddaear yn swnio'n wych, yna mae'r posibilrwydd o derweddu cyrff cosmig eraill yn codi lefel y ffantastig i'r nawfed gradd.

Mae Venus eisoes wedi'i grybwyll. Llai adnabyddus yw'r ystyriaethau terraforming y lleuad. Sieffre A. Landis gan NASA wedi cyfrifo yn 2011 y byddai creu awyrgylch o amgylch ein lloeren gyda gwasgedd o 0,07 atm o ocsigen pur yn gofyn am gyflenwad o 200 biliwn tunnell o ocsigen o rywle. Awgrymodd yr ymchwilydd y gellid gwneud hyn gan ddefnyddio adweithiau lleihau ocsigen o greigiau lleuad. Y broblem yw, oherwydd disgyrchiant isel, bydd yn ei golli'n gyflym. Cyn belled ag y mae dŵr yn y cwestiwn, efallai na fydd cynlluniau cynharach i beledu arwyneb y lleuad â chomedau yn gweithio. Mae'n ymddangos bod yna lawer o H lleol yn y pridd lleuad₂0, yn enwedig o amgylch Pegwn y De.

Ymgeiswyr posibl eraill ar gyfer terraformio - efallai dim ond yn rhannol - neu baraformio, sy'n cynnwys creu cyrff gofod estron cynefinoedd caeedig ar gyfer bodau dynol (6) y rhain yw: Titan, Callisto, Ganymede, Europa a hyd yn oed Mercwri, lleuad Sadwrn Enceladus a'r blaned gorrach Ceres.

6. Gweledigaeth artistig o terraforming rhannol

Os awn ni ymhellach, i allblanedau, lle rydyn ni'n dod yn fwyfwy ar draws bydoedd sy'n debyg iawn i'r Ddaear, yna rydyn ni'n sydyn yn cychwyn ar lefel hollol newydd o drafodaeth. Gallwn adnabod planedau fel ETP, BP ac efallai hyd yn oed HP yno o bell, h.y. y rhai nad oes gennym ni yng nghysawd yr haul. Yna mae cyflawni byd o'r fath yn dod yn broblem fwy na'r dechnoleg a'r gost o terraformio.

Mae llawer o gynigion peirianneg planedol yn cynnwys defnyddio bacteria a addaswyd yn enetig. Gary Brenin, microbiolegydd o Brifysgol Talaith Louisiana sy'n astudio'r organebau mwyaf eithafol ar y Ddaear, yn nodi:

“Mae bioleg synthetig wedi rhoi set wych o offer inni y gallwn eu defnyddio i greu mathau newydd o organebau sydd wedi’u teilwra’n benodol i’r systemau yr ydym am eu cynllunio.”

Mae'r gwyddonydd yn amlinellu'r rhagolygon ar gyfer terasu, gan esbonio:

"Rydym am astudio microbau dethol, dod o hyd i enynnau sy'n gyfrifol am oroesiad a defnyddioldeb ar gyfer terraforming (fel ymwrthedd i ymbelydredd a diffyg dŵr), ac yna cymhwyso'r wybodaeth hon i beiriannu microbau a ddyluniwyd yn arbennig yn enetig."

Mae'r gwyddonydd yn gweld yr heriau mwyaf yn y gallu i ddewis ac addasu microbau addas yn enetig, gan gredu y gallai gymryd "deng mlynedd neu fwy" i oresgyn y rhwystr hwn. Mae hefyd yn nodi mai'r peth gorau fyddai datblygu "nid yn unig un math o ficrob, ond sawl un sy'n cydweithio."

Yn hytrach na terraforming neu yn ychwanegol at terraforming yr amgylchedd estron, mae arbenigwyr wedi awgrymu y gallai bodau dynol addasu i'r lleoedd hyn trwy beirianneg enetig, biotechnoleg, a gwelliannau seibernetig.

Liza Nip Dywedodd Tîm Peiriannau Moleciwlaidd Lab Media MIT, y gallai bioleg synthetig ganiatáu i wyddonwyr addasu bodau dynol, planhigion a bacteria yn enetig i addasu organebau i amodau ar blaned arall.

Martin J. Fogg, Carl Sagan yn ymprydio Robert Zubrin i Richard L.S. TyloCredaf fod gwneud bydoedd eraill yn gyfanheddol - fel parhad o hanes bywyd yr amgylchedd trawsnewidiol ar y Ddaear - yn gwbl annerbyniol. dyletswydd foesol dynolryw. Maent hefyd yn nodi y bydd ein planed yn y pen draw yn peidio â bod yn hyfyw beth bynnag. Yn y tymor hir, rhaid ichi ystyried yr angen i symud.

Er bod cynigwyr yn credu nad oes dim i'w wneud â therasu planedau diffrwyth. materion moesegol, mae yna farn, beth bynnag, y byddai'n anfoesegol ymyrryd â natur.

O ystyried bod dynoliaeth wedi ymdrin â'r Ddaear yn gynharach, mae'n well peidio ag amlygu planedau eraill i weithgareddau dynol. Mae Christopher McKay yn dadlau bod terraforming yn foesegol gywir dim ond pan fyddwn yn gwbl sicr nad yw'r blaned estron yn cuddio bywyd brodorol. A hyd yn oed os llwyddwn i ddod o hyd iddo, ni ddylem geisio ei drawsnewid at ein defnydd ein hunain, ond gweithredu yn y fath fodd. addasu i'r bywyd estron hwn. Nid y ffordd arall o gwmpas.

Gweler hefyd: