Terraforming - ngawangun Bumi anyar di tempat anyar

Hiji poé bisa jadi tétéla yén dina acara bencana global, moal mungkin mulangkeun peradaban di Bumi atawa balik deui ka kaayaan dimana éta saméméh ancaman. Éta patut gaduh dunya anyar dina cadangan sareng ngawangun sadayana énggal di dinya - langkung saé tibatan anu urang lakukeun di bumi bumi urang. Najan kitu, urang teu nyaho ngeunaan benda langit siap pikeun pakampungan saharita. Urang kedah ngitung kanyataan yén sababaraha padamelan bakal diperyogikeun pikeun nyiapkeun tempat sapertos kitu.

1. Panutup carita “Tabrak Orbit”

Terraforming planét, bulan, atawa objék séjén nyaéta prosés hypothetical, euweuh tempat sejenna (mun pangaweruh urang) prosés ngarobah atmosfir, suhu, topografi permukaan, atawa ékologi planét atawa benda celestial séjén pikeun nyarupaan lingkungan Bumi sarta ngajadikeun eta cocog pikeun terestrial. hirup.

Konsep terraforming parantos mekar boh dina lapangan sareng dina élmu nyata. Istilah sorangan diwanohkeun Jack Williamson (Will Stewart) dina carita "Collision Orbit" (1), diterbitkeun dina 1942.

Vénus tiis, Mars haneut

Dina hiji artikel diterbitkeun dina jurnal Science di 1961, astronom Carl Sagan diajukeun. Anjeunna ngabayangkeun penanaman ganggang dina atmosfir na anu bakal ngarobah cai, nitrogén, jeung karbon dioksida jadi sanyawa organik. Prosés ieu bakal ngaleungitkeun karbon dioksida tina atmosfir, anu bakal ngirangan éfék rumah kaca dugi ka suhu turun ka tingkat anu nyaman. Karbon kaleuwihan bakal dilokalkeun dina permukaan planét, contona, dina bentuk grafit.

Hanjakalna, panemuan engké ngeunaan kaayaan Vénus nunjukkeun yén prosés sapertos kitu mustahil. Lamun ngan kusabab awan aya diwangun ku leyuran kacida kentel asam sulfat. Sanajan ganggang sacara téoritis bisa mekar dina lingkungan mumusuhan atmosfir luhur, atmosfir sorangan saukur teuing padet-tekanan atmosfir luhur bakal ngahasilkeun ampir murni molekul oksigén, sarta karbon bakal kaduruk, ngaleupaskeun COXNUMX.₂.

Tapi, paling sering urang ngobrol ngeunaan terraforming dina konteks adaptasi poténsi Mars. (2). Dina artikel "Téknik Planét di Mars" anu diterbitkeun dina jurnal Icarus taun 1973, Sagan nganggap Planét Beureum mangrupikeun tempat anu tiasa dicicingan pikeun manusa.

2. Visi pikeun tahap salajengna terraforming Mars

Tilu taun ti harita, NASA sacara resmi ngungkulan masalah rékayasa planet, ngagunakeun istilah "ékosintésis planet". Panaliti anu diterbitkeun nyimpulkeun yén Mars tiasa ngadukung kahirupan sareng janten planét anu tiasa dicicingan. Dina taun anu sarua, sési mimiti konferensi on terraforming, lajeng ogé katelah "planetary modeling", diayakeun.

Sanajan kitu, teu nepi ka 1982 yén kecap "terraforming" mimiti dipaké dina rasa modern na. ahli planet Christopher McKay (7) nyerat "Terraforming Mars", anu muncul dina Journal of the British Interplanetary Society. Makalah ngabahas prospek pikeun pangaturan diri biosfir Mars, sareng kecap anu dianggo ku McKay ti saprak éta janten anu dipikaresep. Taun 1984 James Lovelock i Michael Allaby medarkeun buku Greening Mars, salah sahiji anu pangheulana ngajéntrékeun métode anyar manaskeun Mars ngagunakeun klorofluorokarbon (CFCs) ditambahkeun kana atmosfir.

Dina total, seueur panalungtikan sareng diskusi ilmiah parantos dilakukeun ngeunaan kamungkinan pemanasan planét ieu sareng ngarobih atmosfirna. Narikna, sababaraha metode hipotétis pikeun ngarobih Mars sigana parantos aya dina kamampuan téknologi umat manusa. Tapi, sumber daya ékonomi anu diperyogikeun pikeun ieu bakal langkung ageung tibatan pamaréntahan atanapi masarakat anu ayeuna daék dialokasikeun pikeun tujuan sapertos kitu.

Pendekatan métodis

Saatos terraforming diasupkeun kana sirkulasi lega konsep, wengkuan na mimiti sistematis. Taun 1995 Martin J. Halimun (3) dina bukuna "Terraforming: Engineering the Planetary Environment" anjeunna nawiskeun definisi di handap ieu pikeun sagala rupa aspék anu aya hubunganana sareng widang ieu:

• rékayasa planet - pamakéan téknologi pikeun mangaruhan sipat global planét;
• géorékayasa - rékayasa planet dilarapkeun husus ka Bumi. Éta ngan ukur nyertakeun konsép rékayasa makro anu ngalibatkeun ngarobih parameter global anu tangtu sapertos éfék rumah kaca, komposisi atmosfir, radiasi panonpoé, atanapi fluks shock;
• terraforming - prosés rékayasa planet, ditujukeun, khususna, pikeun ningkatkeun kamampuan lingkungan planet luar angkasa pikeun ngadukung kahirupan dina kaayaan anu dipikanyaho. Pencapaian ahir di wewengkon ieu bakal kreasi hiji ékosistem planet kabuka nu mimics sakabéh fungsi biosfir terestrial, pinuh diadaptasi pikeun habitation manusa.

Fogg ogé ngembangkeun definisi planét anu béda-béda tingkat kasaluyuan dina hal kasalametan manusa dina éta. Anjeunna ngabédakeun planét:

• dicicingan () - dunya kalayan lingkungan anu cukup mirip sareng Bumi anu jalma-jalma tiasa betah sareng bebas cicing di dinya;
• biokompatibel (BP) - planét kalayan parameter fisik anu ngamungkinkeun hirup mekar dina beungeut cai maranéhanana. Malah lamun maranéhanana mimitina devoid eta, aranjeunna bisa ngandung hiji biosfir pisan kompléks tanpa merlukeun terraforming;
• gampang terraformed (ETP) - planét nu bisa jadi biocompatible atawa habitable sarta bisa dirojong ku susunan rélatif modest téknologi rékayasa planet jeung sumber disimpen dina pesawat ruang angkasa caket dieu atawa misi prékursor robotic.

Fogg nunjukkeun yén dina nonoman-Na, Mars mangrupikeun planét anu cocog sacara biologis, sanaos ayeuna henteu cocog kana salah sahiji tina tilu kategori - terraforming éta kaluar tina ETP, sesah teuing, sareng mahal teuing.

Mibanda sumber énérgi mangrupa sarat mutlak pikeun kahirupan, tapi gagasan ngeunaan saharita atawa poténsi viability planét dumasar kana loba kriteria geophysical, geokimia, jeung astrofisika séjén.

Kapentingan hususna nyaéta set faktor anu, salian ti organisme basajan di Bumi, ngarojong organisme multisélular kompléks. sasatoan. Panaliti sareng téori di daérah ieu mangrupikeun bagian tina élmu planet sareng astrobiologi.

Anjeun salawasna tiasa nganggo térmonuklir

Dina peta jalan pikeun astrobiologi, NASA netepkeun kritéria utama pikeun adaptasi salaku utamina "sumber cai cair anu nyukupan, kaayaan anu kondusif pikeun ngahijikeun molekul organik kompléks, sareng sumber énergi pikeun ngadukung métabolisme." Nalika kaayaan pangeusina janten cocog pikeun kahirupan spésiés anu tangtu, impor kahirupan mikroba tiasa dimimitian. Nalika kaayaan janten ngadeukeutan ka darat, kahirupan tutuwuhan ogé tiasa diwanohkeun di dinya. Ieu bakal nyepetkeun produksi oksigén, nu dina téori bakal nyieun planét tungtungna bisa ngarojong kahirupan sato.

Di Mars, kurangna aktivitas tektonik nyegah recirculation gas tina sédimén lokal, nu nguntungkeun pikeun atmosfir di Bumi. Bréh, bisa dianggap yén henteuna magnetosphere komprehensif sabudeureun Planét Beureum ngarah ka karuksakan bertahap atmosfir ku angin surya (4).

4 Magnétosfer Lemah Henteu Ngajagi Atmosfir Mars

Convection dina inti Mars, nu lolobana beusi, asalna dijieun médan magnét, kumaha oge, dinamo geus lila ceased pikeun fungsi jeung médan Martian geus sakitu legana ngiles, jigana alatan leungitna panas inti jeung solidification. Kiwari, médan magnét mangrupa kumpulan médan lokal anu leuwih leutik, kawas payung, lolobana aya di sabudeureun belahan bumi kidul. Sésa-sésa magnetosfir nutupan kira-kira 40% tina beungeut planét. Hasil Panalungtikan Misi NASA ahli di sahiji elmu némbongkeun yén atmosfir keur diberesihan utamana ku ejections massa korona solar nu bombard planét ku proton-énergi tinggi.

Terraforming Mars kedah ngalibetkeun dua prosés sakaligus ageung - nyiptakeun atmosfir sareng pemanasanna.

Atmosfir gas rumah kaca anu langkung kandel sapertos karbon dioksida bakal ngeureunkeun radiasi panonpoé anu asup. Kusabab suhu anu ningkat bakal nambihan gas rumah kaca ka atmosfir, dua prosés ieu bakal silih nguatkeun. Sanajan kitu, karbon dioksida wungkul moal cukup pikeun ngajaga suhu luhur titik beku cai - hal sejenna bakal diperlukeun.

Panyilidikan Martian anu énggal-énggal ngagaduhan nami Persib sarta bakal dibuka taun ieu, bakal nyandak nyobian ngahasilkeun oksigén. Urang terang yén atmosfir rarefied ngandung 95,32% karbon dioksida, 2,7% nitrogén, 1,6% argon, sarta ngeunaan 0,13% oksigén, ditambah loba elemen séjén dina jumlah malah leuwih leutik. Percobaan katelah kabungahan (5) nyaéta ngagunakeun karbon dioksida jeung nimba oksigén ti dinya. Tés laboratorium nunjukkeun yén ieu umumna mungkin sareng téknis tiasa dilaksanakeun. Anjeun kudu ngamimitian wae.

5. modul konéng keur percobaan MOXIE on Persib rover.

bos spacex, Elon kasturi, Anjeunna moal jadi sorangan lamun manehna teu nempatkeun dua cents na kana sawala ngeunaan terraforming Mars. Salah sahiji ideu Musk nyaéta turun ka kutub Mars. bom hidrogén. A bombardment masif, dina pamadegan na, bakal nyieun loba énergi termal ku ngalembereh és, sarta ieu bakal ngaleupaskeun karbon dioksida, nu bakal nyieun éfék rumah kaca di atmosfir, trapping panas.

Médan magnét di sabudeureun Mars bakal ngajaga marsonauts tina sinar kosmik sarta nyiptakeun iklim hampang dina beungeut planét. Tapi anjeun pasti moal tiasa nempatkeun sapotong ageung beusi cair di jerona. Ku alatan éta, para ahli nawiskeun solusi sejen - selapkeun w titik librasi L1 dina sistem Mars-Sun generator hébat, anu bakal nyiptakeun médan magnét anu cukup kuat.

Konsep ieu dibere dina workshop Planetary Science Vision 2050 ku Dr. Jim Héjo, diréktur Divisi Élmu Planét, divisi eksplorasi planet NASA. Kana waktu, médan magnét bakal ngakibatkeun kanaékan tekanan atmosfir jeung hawa rata. Paningkatan ngan 4 ° C bakal ngalembereh és di wewengkon kutub, ngaleupaskeun CO disimpen₂ieu bakal ngabalukarkeun éfék rumah kaca anu kuat. Cai bakal ngalir deui ka dinya. Numutkeun panyipta, waktos nyata pikeun palaksanaan proyék nyaéta 2050.

Sabalikna, solusi anu diusulkeun Juli kamari ku peneliti di Universitas Harvard henteu ngajangjikeun pikeun ngabentuk bumi sakaligus, tapi tiasa janten metode bertahap. Élmuwan datang nepi ka ngadegkeun domes dijieunna tina lapisan ipis tina silika airgel, nu bakal transparan sarta dina waktos anu sareng nyadiakeun panangtayungan ti radiasi UV jeung haneut beungeut.

Salila simulasi, tétéla yén lapisan ipis 2-3 cm tina airgel cukup pikeun panas permukaan ku saloba 50 ° C. Upami urang milih tempat anu leres, maka suhu fragmen Mars bakal ningkat ka -10 ° C. Ieu masih bakal low, tapi dina rentang nu urang tiasa ngadamel. Sumawona, sigana bakal ngajaga cai di daérah ieu dina kaayaan cair sapanjang taun, anu, digabungkeun sareng aksés konstan kana sinar panonpoé, kedah cekap pikeun vegetasi pikeun ngalaksanakeun fotosintésis.

Terraforming ékologis

Upami ideu nyiptakeun deui Mars janten sapertos Bumi disada hebat pisan, maka poténsi terraforming awak kosmis anu sanés naékkeun tingkat hebat pisan kana gelar ka-n.

Vénus parantos disebatkeun. Kirang dikenal anu tinimbangan terraforming bulan. Geoffrey A. Landis ti NASA diitung dina 2011 yén nyieun atmosfir sabudeureun satelit urang kalawan tekanan 0,07 atm tina oksigén murni bakal merlukeun suplai 200 miliar ton oksigén ti mana. Panaliti ngusulkeun yén ieu tiasa dilakukeun nganggo réaksi réduksi oksigén tina batu bulan. Masalahna nyaeta alatan gravitasi low, anjeunna bakal gancang leungit eta. Sajauh ngeunaan cai, rencana sateuacana pikeun ngabom permukaan bulan ku komét sigana moal jalan. Tétéla aya loba H lokal dina taneuh lunar₂0, utamana di sabudeureun Kutub Kidul.

Calon séjén anu mungkin pikeun terraforming - meureun ukur parsial - atanapi paraterraforming, anu diwangun dina nyiptakeun awak luar angkasa alien habitat katutup pikeun manusa (6) ieu: Titan, Callisto, Ganymede, Europa komo Merkurius, bulan Saturnus Enceladus jeung planét dwarf Ceres.

6. Visi artistik terraforming parsial

Upami urang langkung jauh, ka exoplanét, diantarana urang langkung seueur mendakan dunya anu sami sareng Bumi, teras urang ujug-ujug asup kana tingkat diskusi anu énggal. Urang bisa ngaidentipikasi planét kawas ETP, BP komo HP aya dina kajauhan, i.e. jalma nu urang teu boga dina sistim tatasurya. Teras ngahontal dunya sapertos kitu janten masalah anu langkung ageung tibatan téknologi sareng biaya terraforming.

Seueur usulan rékayasa planet ngalibatkeun panggunaan baktéri anu dirobih sacara genetik. Gary Raja, ahli mikrobiologi Louisiana State University anu nalungtik organisme paling ekstrim di Bumi, nyatet yén:

"Biologi sintétik parantos masihan kami set alat anu saé anu tiasa kami anggo pikeun nyiptakeun jinis organisme anyar anu khusus disaluyukeun sareng sistem anu urang hoyong rencanakeun."

Élmuwan ngagariskeun prospek pikeun terraforming, ngajelaskeun:

"Urang rék diajar mikroba dipilih, manggihan gén nu jawab survival na usefulness pikeun terraforming (kayaning résistansi kana radiasi jeung kurangna cai), lajeng nerapkeun pangaweruh ieu pikeun insinyur genetik mikroba dirancang husus."

Élmuwan ningali tangtangan anu paling ageung dina kamampuan milih genetik sareng adaptasi mikroba anu cocog, percanten yén éta tiasa nyandak "sapuluh taun atanapi langkung" pikeun ngatasi halangan ieu. Anjeunna ogé nyatakeun yén anu pangsaéna nyaéta ngembangkeun "henteu ngan ukur hiji jenis mikroba, tapi sababaraha anu damel babarengan."

Gantina terraforming atawa salian terraforming lingkungan alien, para ahli geus ngusulkeun yén manusa bisa adaptasi jeung tempat ieu ngaliwatan rékayasa genetik, biotéhnologi, sarta perbaikan cybernetic.

Lisa Nip ti MIT Media Lab Molecular Machines Team, ceuk biologi sintétik bisa ngijinkeun para élmuwan ngaropea génétik manusa, tutuwuhan, jeung baktéri pikeun adaptasi organisme kana kaayaan di planét séjén.

Martin J. Fogg, Carl Sagan puasa Robert Zubrin i Richard L.S. TyloKuring yakin yén ngajadikeun dunya séjén bisa dicicingan - salaku tuluyan tina sajarah kahirupan lingkungan transforming di Bumi - sagemblengna unacceptable. kawajiban moral umat manusa. Éta ogé nunjukkeun yén planét urang antukna bakal lirén tetep giat. Dina jangka panjang, Anjeun kudu mertimbangkeun kudu mindahkeun.

Sanajan proponents yakin yén aya nganggur teu jeung terraforming planét mandul. masalah etika, Aya pamadegan yén dina sagala hal eta bakal unethical ngaganggu alam.

Dibikeun penanganan Bumi sateuacana umat manusa, langkung saé henteu ngalaan planét sanés kana kagiatan manusa. Christopher McKay boga pamadegan yén terraforming téh ethically bener ngan lamun urang yakin pisan yén planét alien teu nyumputkeun kahirupan asli. Sareng upami urang tiasa mendakanana, urang henteu kedah nyobian ngarobih éta pikeun panggunaan urang sorangan, tapi ngalaksanakeun cara sapertos kitu. adaptasi jeung kahirupan alien ieu. Sanes hartosna sabalikna.

Tempo ogé: