Ученые представили новый план, как сделать атмосферу Марса пригодной для дыхания

Атмосферное давление на поверхности Марса сегодня примерно такое, как в земной стратосфере, на высоте около 35 километров, — шесть миллибар. Этот крайне разреженный воздух на 95% состоит из углекислого газа с небольшими добавками азота, аргона, кислорода, угарного газа, а также мизерными количествами водяного пара и других веществ.

Много десятилетий ученые по всему миру обдумывают, как сделать эту среду пригодной для человека. Мотив — продвижение, развитие, а может быть, и спасение земной цивилизации в случае глобальной катастрофы на нашей планете.

Недавно движимые этой идеей исследователи Красной планеты собрались в Панаме на семинар под названием Green Mars Workshop — «Мастерская „Зеленый Марс“». Один из ее главных организаторов — частная исследовательская компания Pioneer Labs, которая разрабатывает биотехнологии для жизни за пределами Земли.

Синтетическая биология предложила решения для выживания на Луне и Марсе Инструменты синтетической биологии могут обеспечить выживание и здоровье астронавтов в грядущих длительных миссиях. Новые подходы позволят производить еду, лекарства, стройматериалы и кислород непо… naked-science.ru

Для ее специалистов принципиально важно терраформировать Марс максимально естественными путями — не доставлять на планету огромные количества всего необходимого, а получать это непосредственно на месте из того, что есть в распоряжении. В результате долгого «мозгоштурма» ученые составили план, с которым можно ознакомиться на сервере препринтов arXiv.org.

Этот план в целом предусматривает три этапа: оборудование герметично закрытых обитаемых баз, создание пригодной для жизни среды под большими куполами или внутри других замкнутых структур и, наконец, глобальное терраформирование. Главная конечная цель — воздух, пригодный для дыхания, то есть достаточно плотный и насыщенный кислородом.

Исследователи окончательно поняли, что растапливание марсианских полярных шапок практически не поможет делу: оно добавит лишь пару десятков миллибар к нынешнему атмосферному давлению. Меж тем при давлении ниже 62 миллибар при температуре человеческого тела вода в нем будет кипеть. Это первый физический предел, который нужно преодолеть. Вторая «планка» — необходимое для дыхания парциальное давление кислорода. Этот минимум составляет ориентировочно 100-120 миллибар.

Теплый климат древности сделал современный Марс холодным Солнце в последние миллиарды лет стало ярче, что позволило Земле сохранить пригодный для сложной жизни климат. Марс, напротив, имел подходящий климат несколько миллиардов лет тому назад, но со врем… naked-science.ru

Лучшим решением обеих проблем биоинженеры считают создание на Марсе атмосферы, которая на 99% будет состоять из кислорода и создавать давление около 150 миллибар. Это примерно 15% от того, что на поверхности Земли, и вдвое ниже, чем на вершине Эвереста. Тем не менее, по расчетам, человек сможет научиться дышать в этой среде, его жизни это угрожать не будет. Ученые подчеркнули, что требуемое для этого количество кислорода ниже порога воспламеняемости многих материалов, так что с этой точки зрения риск тоже не слишком велик.

Способом достижения этой цели они считают фотосинтез, то есть заселение Марса растительностью и микроорганизмами. Для фотосинтеза, как известно, требуются два исходных материала: углекислый газ и вода. Они расщепляются, углерод соединяется с водородом и забирает часть кислорода, таким образом создается биомасса, а лишний, невостребованный кислород выбрасывается в атмосферу. 

Терраформирование: как превратить другую планету в свою? Марсианские планы SpaceX включают терраформирование, при этом ученые продолжают выпускать много работ о том, насколько это вообще возможно и как такое лучше всего организовать. Кто-то пишет о Марсе… naked-science.ru

На Марсе проблема в том, что всего имеющегося там углерода может для этого не хватить. Тогда высвобожденному водороду некуда будет деваться, он будет мешать. Есть надежда, что его смогут захватывать окислы железа или сульфаты, но уверенности в этом нет.

Еще один серьезный вопрос — сроки получения нужного результата: по оценкам, под 20-метровым куполом желаемый воздух можно создать за два-три года, но на всем Марсе целиком на это потребуются тысячелетия. Зато в случае успеха такая атмосфера продержится сотни миллионов лет.