Из Красной планеты в зеленую: три шага, как сделать Марс пригодным для жизни

Марс, как ближайший и наиболее похожий на Землю сосед, десятилетиями рассматривался учеными как главный кандидат для терраформирования — теоретического процесса изменения климата, атмосферы и поверхности другой планеты с целью сделать ее пригодной для жизни земных организмов. Суть этой концепции заключается в том, чтобы преобразовать враждебный инопланетный мир, наполнив его воздух кислородом, создав на поверхности жидкую воду и стабилизировав климат, пока он не станет напоминать земной.

Предлагались самые разные методы — от выброса в атмосферу парниковых газов для разогрева планеты до введения микроорганизмов, которые за тысячи лет смогли бы произвести достаточное количество кислорода.

До недавнего времени сама эта идея воспринималась серьезным научным сообществом как нечто из области фантастики. Однако исследовательская группа под руководством Эрики ДеБенедиктис из американского стартапа Pioneer Labs настаивает, что пора начинать систематические исследования в области терраформирования. Основная причина — в стремительном технологическом прогрессе. 

Согласно отчету ученых, подготовленному для воркшопа «Зеленый Марс-2025», всего 30 лет назад терраформирование Марса было не просто сложной задачей, оно было физически неосуществимым. Однако сегодня такие прорывы, как многоразовый корабль Starship от SpaceX, потенциально способный в тысячу раз снизить стоимость вывода грузов в космос, а также успехи в синтетической биологии и усовершенствованные климатические модели коренным образом меняют ситуацию. По словам исследователей, главный вопрос теперь не в том, возможно ли терраформирование в принципе, а скорее в том, стоит ли человечеству вообще им заниматься и с чего начать.

Авторы отчета предлагают многоэтапный сценарий преобразования Марса. По их мнению, первой и самой быстрой фазой станет разогрев Красной планеты. Предполагается, что с помощью специально разработанных аэрозолей или парниковых газов среднюю температуру можно повысить на десятки градусов всего за несколько десятилетий. Это, в свою очередь, запустит второй критически важный процесс: таяние гигантских запасов водяного льда, которые, как показывают последние данные, есть на планете. По подсчетам, объема такого льда будет достаточно, чтобы образовать океан площадью почти 4 млн кв. км и глубиной около 300 м. Повышение температуры на 30°C может быть достаточно, чтобы растопить эти залежи и создать условия для существования жидкой воды на поверхности.

Вторая фаза — заселение Марса микробной жизнью. Ученые предлагают создать с помощью генной инженерии особые микроорганизмы-экстремофилы, объединив в них такие полезные свойства, как устойчивость к холоду, радиации и низкому атмосферному давлению. Эти сверхвыносливые формы жизни (например, водоросли) могли бы всего за несколько десятилетий распространиться по планете и начать медленное преобразование атмосферы посредством фотосинтеза.

Третья, самая длительная фаза, растянется на столетия и даже тысячелетия. Ее цель — создание плотной, богатой кислородом атмосферы, пригодной для дыхания сложных форм жизни, включая человека. Исследователи предлагают начать этот процесс с гигантских куполов высотой до 100 м, где кислород будет производиться путем фотосинтеза или электролиза воды. За пределами этих «укрытий» растения будут постепенно обогащать кислородом всю атмосферу, хотя естественный процесс займет около тысячи лет. В конечном итоге люди смогут выйти из-под защиты куполов и жить прямо под марсианским небом.

Исследование также подчеркивает множество нерешенных вопросов и рисков. Ученым еще только предстоит выяснить, что скрывается под толщей марсианских льдов, как будут вести себя пылевые бури в более теплой и влажной атмосфере и достаточно ли на Марсе собственных ресурсов, например, для масштабного электролиза воды. Помимо технических сложностей, существуют и глубокие этические дилеммы. Терраформирование навсегда изменит Марс, возможно, лишив человечество возможности изучить его первозданную историю и геологию. Если на планете существует собственная, пусть и микробная, жизнь, стороннее вмешательство может ее уничтожить.

По словам ученых, сама по себе программа по терраформированию может принести практическую пользу и на Земле. Технологии, разработанные для обитания на Марсе, — от устойчивых к засухе сельскохозяйственных культур до замкнутых жизнеобеспечивающих систем, — могут с успехом применяться для решения экологических проблем на нашей планете. 

Ранее американские ученые определили, каким должен быть идеальный экипаж для полета на Марс.