Terraforming - pagtukod og bag-ong Yuta sa bag-ong lugar

Usa ka adlaw mahimo’g mahitabo nga kung adunay usa ka global nga katalagman, dili posible nga ibalik ang sibilisasyon sa Yuta o ibalik sa estado kung diin kini sa wala pa ang hulga. Angayan nga adunay usa ka bag-ong kalibutan nga gitagana ug tukuron ang tanan nga bag-o didto - mas maayo kaysa sa among gibuhat sa among planeta. Apan, wala kita mahibalo sa celestial nga mga lawas nga andam na alang sa hinanaling paghusay. Ang usa kinahanglan nga mag-isip sa kamatuoran nga adunay pipila ka trabaho nga gikinahanglan aron maandam ang ingon nga lugar.

1. Hapin sa istorya nga "Pagbangga sa Orbit"

Ang pag-terraform sa usa ka planeta, bulan, o uban pang butang mao ang hypothetical, wala’y lain (sa among nahibal-an) nga proseso sa pagbag-o sa atmospera, temperatura, topograpiya sa nawong, o ekolohiya sa usa ka planeta o uban pang celestial nga lawas aron mahisama sa palibot sa Yuta ug himuon kini nga angay alang sa terrestrial. kinabuhi.

Ang konsepto sa terraforming milambo sa natad ug sa tinuod nga siyensya. Ang termino mismo gipaila Jack Williamson (Will Stewart) sa mubo nga istorya nga "Collision Orbit" (1), nga gipatik sa 1942.

Bugnaw ang Venus, init ang Mars

Sa usa ka artikulo nga gipatik sa journal Science sa 1961, ang astronomo Carl Sagan gisugyot. Iyang gilantaw ang pagtanom ug lumot sa iyang atmospera nga mag-convert sa tubig, nitrogen, ug carbon dioxide ngadto sa mga organikong compound. Kini nga proseso magtangtang sa carbon dioxide gikan sa atmospera, nga makapakunhod sa epekto sa greenhouse hangtod ang temperatura mous-os sa komportable nga lebel. Ang sobra nga carbon ma-localize sa nawong sa planeta, pananglitan, sa porma sa graphite.

Ikasubo, ang ulahi nga mga nadiskobrehan bahin sa mga kahimtang sa Venus nagpakita nga ang ingon nga proseso imposible. Kung tungod lang kay ang mga panganod didto naglangkob sa usa ka taas nga konsentrasyon nga solusyon sa sulfuric acid. Bisan kung ang algae sa teorya mahimo’g molambo sa dili maayo nga palibot sa taas nga atmospera, ang atmospera mismo dasok ra kaayo — ang taas nga presyur sa atmospera makapatunghag halos puro nga molekula nga oxygen, ug ang carbon masunog, nga magpagawas sa COXNUMX.₂.

Bisan pa, kasagaran naghisgot kami bahin sa terraforming sa konteksto sa usa ka potensyal nga pagpahiangay sa Mars. (2). Sa usa ka artikulo nga "Planetary Engineering on Mars" nga gipatik sa journal nga Icarus niadtong 1973, gikonsiderar ni Sagan ang Pulang Planeta nga posibleng puy-an nga dapit alang sa mga tawo.

2. Panan-awon alang sa sunod nga mga hugna sa terraforming Mars

Tulo ka tuig ang milabay, opisyal nga gitubag sa NASA ang problema sa engineering sa planeta, gamit ang termino nga "ecosynthesis sa planeta". Ang usa ka gipatik nga pagtuon nakahinapos nga ang Mars makasuporta sa kinabuhi ug mahimong usa ka puy-anan nga planeta. Sa samang tuig, ang unang sesyon sa komperensya sa terraforming, nga nailhan usab nga "planetary modeling", giorganisar.

Bisan pa, hangtod sa 1982 nga ang pulong nga "terraforming" nagsugod nga gigamit sa modernong kahulugan niini. Planetologist Christopher McKay (7) misulat og "Terraforming Mars", nga migawas sa Journal of the British Interplanetary Society. Ang papel naghisgot sa mga palaaboton alang sa self-regulation sa Martian biosphere, ug ang pulong nga gigamit ni McKay sukad niadto nahimong gipalabi. Niadtong 1984 James Lovelock i Michael Allaby nagpatik ug librong Greening Mars, usa sa unang nagbatbat ug bag-ong paagi sa pagpainit sa Mars gamit ang chlorofluorocarbons (CFCs) nga gidugang sa atmospera.

Sa kinatibuk-an, daghang panukiduki ug siyentipikanhong mga diskusyon ang nahimo na bahin sa posibilidad sa pagpainit niini nga planeta ug pagbag-o sa atmospera niini. Makaiikag, ang pipila ka hypothetical nga mga pamaagi alang sa pagbag-o sa Mars mahimo’g naa sa sulud sa mga kapabilidad sa teknolohiya sa katawhan. Bisan pa, ang mga kapanguhaan sa ekonomiya nga gikinahanglan alang niini labi ka dako kaysa bisan unsang gobyerno o katilingban nga andam karon nga igahin alang sa ingon nga katuyoan.

Metodikal nga pamaagi

Human ang terraforming misulod sa usa ka mas lapad nga sirkulasyon sa mga konsepto, ang kasangkaran niini nagsugod sa pagka-systematize. Niadtong 1995 Martin J. Fogg (3) sa iyang libro nga "Terraforming: Engineering the Planetary Environment" gitanyag niya ang mosunod nga mga kahulugan alang sa lain-laing mga aspeto nga may kalabutan niini nga natad:

• engineering sa planeta - ang paggamit sa teknolohiya aron maimpluwensyahan ang mga kabtangan sa kalibutan sa planeta;
• geoengineering - planetary engineering nga espesipikong gigamit sa Yuta. Naglangkob lamang kini sa mga konsepto sa macro-engineering nga naglakip sa pagbag-o sa pipila ka global nga parameter sama sa greenhouse effect, komposisyon sa atmospera, solar radiation, o shock flux;
• terraforming - usa ka proseso sa planetary engineering, nga nagtumong, sa partikular, sa pagdugang sa abilidad sa usa ka extraterrestrial planetary nga palibot sa pagsuporta sa kinabuhi sa usa ka nailhan nga estado. Ang kataposang kalamposan niini nga dapit mao ang pagmugna sa usa ka bukas nga planetaryong ekosistema nga nagsundog sa tanang gimbuhaton sa terrestrial biosphere, nga bug-os nga gipahaom alang sa puy-anan sa tawo.

Gimugna usab ni Fogg ang mga depinisyon sa mga planeta nga adunay lain-laing ang-ang sa pagkaangay sa termino sa pagkaluwas sa tawo niini. Iyang gipalahi ang mga planeta:

• gipuy-an () - usa ka kalibutan nga adunay palibot nga parehas sa Yuta nga ang mga tawo komportable ug gawasnon nga makapuyo niini;
• biocompatible (BP) - mga planeta nga adunay pisikal nga mga parameter nga nagtugot sa kinabuhi nga molambo sa ilang nawong. Bisan kung sila sa sinugdan wala niini, mahimo silang adunay usa ka komplikado kaayo nga biosphere nga wala kinahanglana ang terraforming;
• dali nga ma-terraform (ETP) - mga planeta nga mahimong biocompatible o puy-an ug mahimong suportahan sa medyo kasarangan nga hugpong sa mga teknolohiya sa planetary engineering ug mga kahinguhaan nga gitipigan sa duol nga spacecraft o robotic precursor mission.

Gisugyot ni Fogg nga sa iyang pagkabatan-on, ang Mars usa ka biolohikal nga katugma nga planeta, bisan kung kini sa pagkakaron dili mohaum sa bisan unsang tulo nga mga kategorya - ang terraforming labaw pa sa ETP, lisud kaayo, ug mahal kaayo.

Ang pagbaton ug tinubdan sa enerhiya maoy usa ka hingpit nga kinahanglanon alang sa kinabuhi, apan ang ideya sa diha-diha o potensyal nga kahimoan sa usa ka planeta gibase sa daghang uban pang geophysical, geochemical, ug astrophysical criteria.

Ang partikular nga interes mao ang hugpong sa mga hinungdan nga, dugang pa sa mas simple nga mga organismo sa Yuta, nagsuporta sa komplikado nga multicellular nga mga organismo. ang mga hayop. Ang panukiduki ug mga teorya sa kini nga lugar bahin sa siyensya sa planeta ug astrobiology.

Mahimo nimong gamiton kanunay ang thermonuclear

Sa roadmap niini alang sa astrobiology, gihubit sa NASA ang nag-unang kriterya alang sa pagpahiangay sa panguna nga "igo nga mga kahinguhaan sa tubig nga likido, mga kondisyon nga angay sa pagtipon sa komplikado nga mga organikong molekula, ug mga gigikanan sa enerhiya aron suportahan ang metabolismo." Kung ang mga kahimtang sa planeta mahimong angay alang sa kinabuhi sa usa ka piho nga espisye, mahimo magsugod ang import sa kinabuhi sa microbial. Samtang ang mga kahimtang nagkaduol sa terrestrial, ang kinabuhi sa tanum mahimo usab nga ipaila didto. Kini magpadali sa pagprodyus ug oksiheno, nga sa teoriya maghimo sa planeta nga sa kataposan makahimo sa pagsuportar sa kinabuhi sa mananap.

Sa Mars, ang kakulang sa tectonic nga kalihokan nagpugong sa recirculation sa mga gas gikan sa mga lokal nga sediment, nga paborable alang sa atmospera sa Yuta. Ikaduha, mahimong isipon nga ang pagkawala sa usa ka komprehensibo nga magnetosphere sa palibot sa Pulang Planeta misangpot sa hinay-hinay nga pagkaguba sa atmospera pinaagi sa solar nga hangin (4).

4 Ang Huyang nga Magnetosphere Dili Makapanalipod sa Atmospera sa Martian

Ang kombeksyon sa kinauyokan sa Mars, nga kasagaran puthaw, orihinal nga nagmugna ug magnetic field, bisan pa niana ang dinamo dugay na nga mihunong sa pag-obra ug ang Martian field sa kadaghanan nawala, lagmit tungod sa kinauyokan nga pagkawala sa kainit ug solidification. Karon, ang magnetic field usa ka koleksyon sa mas gagmay, lokal nga payong-sama nga mga umahan, kasagaran sa palibot sa habagatang bahin sa kalibutan. Ang mga salin sa magnetosphere naglangkob sa mga 40% sa nawong sa planeta. Mga Resulta sa Pagpanukiduki sa Misyon sa NASA Espesyalista nagpakita nga ang atmospera gihaw-as ilabina pinaagi sa solar coronal mass ejections nga nagbomba sa planeta ug mga proton nga adunay taas nga enerhiya.

Ang pag-terraform sa Mars kinahanglan nga maglakip sa duha ka dagkong dungan nga mga proseso - ang paghimo sa usa ka atmospera ug ang pagpainit niini.

Ang mas baga nga atmospera sa greenhouse gases sama sa carbon dioxide mopahunong sa umaabot nga solar radiation. Tungod kay ang pagtaas sa temperatura makadugang sa mga greenhouse gas sa atmospera, kining duha ka proseso magpalig-on sa usag usa. Bisan pa, ang carbon dioxide lamang dili igo aron mapadayon ang temperatura nga labaw sa nagyelo nga punto sa tubig - lain pa ang kinahanglan.

Laing Martian Probe nga Bag-ohay lang Nakabaton ug Ngalan Paglahutay ug ilusad karong tuiga, magkuha naningkamot sa pagmugna og oxygen. Nahibal-an namon nga ang usa ka talagsaon nga atmospera adunay 95,32% nga carbon dioxide, 2,7% nitroheno, 1,6% argon, ug mga 0,13% nga oxygen, dugang sa daghang uban pang mga elemento sa bisan gamay nga kantidad. Ang eksperimento nga nailhan nga kasadya (5) mao ang paggamit sa carbon dioxide ug pagkuha ug oksiheno gikan niini. Gipakita sa mga pagsulay sa laboratoryo nga kini sa kasagaran posible ug mahimo sa teknikal. Kinahanglan ka magsugod sa usa ka dapit.

5. Dilaw nga mga module para sa eksperimento sa MOXIE sa Perseverance rover.

boss sa spacex, Elon Musk, dili siya mahimo sa iyang kaugalingon kung dili niya ibutang ang iyang duha ka sentimo sa diskusyon bahin sa pag-terraform sa Mars. Usa sa mga ideya ni Musk mao ang pagkanaog sa mga poste sa Martian. mga bomba sa hydrogen. Ang usa ka dako nga pagpamomba, sa iyang opinyon, makamugna og daghan nga thermal energy pinaagi sa pagtunaw sa yelo, ug kini magpagawas sa carbon dioxide, nga makamugna og greenhouse effect sa atmospera, nga makapugong sa kainit.

Ang magnetic field sa palibot sa Mars manalipod sa mga marsonaut gikan sa cosmic ray ug maghimo og malumo nga klima sa ibabaw sa planeta. Apan siguradong dili ka makabutang usa ka dako nga piraso sa likido nga puthaw sa sulod niini. Busa, ang mga eksperto nagtanyag og laing solusyon - insert w libration point L1 sa sistema sa Mars-Sun dako nga generator, nga maghimo ug medyo kusog nga magnetic field.

Ang konsepto gipresentar sa Planetary Science Vision 2050 workshop ni Dr. Jim Green, direktor sa Planetary Science Division, planetary exploration division sa NASA. Sa paglabay sa panahon, ang magnetic field mosangput sa pagtaas sa presyur sa atmospera ug kasagaran nga temperatura. Ang pagtaas sa 4°C lamang ang matunaw sa yelo sa mga polar nga rehiyon, nga magpagawas sa gitipigan nga CO₂magpahinabo kini og kusog nga greenhouse effect. Modagayday na usab ang tubig didto. Sumala sa mga tiglalang, ang tinuud nga oras alang sa pagpatuman sa proyekto mao ang 2050.

Sa baylo, ang solusyon nga gisugyot kaniadtong Hulyo sa mga tigdukiduki sa Harvard University wala magsaad nga i-terraform ang tibuuk nga planeta sa usa ka higayon, apan mahimo nga usa ka phased nga pamaagi. Ang mga siyentipiko nakamugna pagtukod sa mga domes hinimo sa nipis nga mga sapaw sa silica airgel, nga mahimong transparent ug sa samang higayon naghatag og panalipod gikan sa UV radiation ug pagpainit sa nawong.

Atol sa simulation, nahimo nga ang usa ka manipis nga layer sa airgel, 2-3 cm, igo na aron mapainit ang nawong hangtod sa 50 °C. Kung gipili naton ang husto nga mga lugar, nan ang temperatura sa mga tipik sa Mars madugangan hangtod -10 ° C. Ubos gihapon kini, apan sa usa ka range nga mahimo naton madumala. Dugang pa, kini lagmit magtipig sa tubig niini nga mga rehiyon sa usa ka likido nga kahimtang sa tibuok tuig, nga, inubanan sa kanunay nga pag-abut sa kahayag sa adlaw, kinahanglan nga igo alang sa mga tanum sa paghimo sa photosynthesis.

Ekolohikal nga terraforming

Kung ang ideya sa paghimo pag-usab sa Mars aron tan-awon sama sa Yuta nindot tan-awon, nan ang potensyal nga terraforming sa ubang mga cosmic nga mga lawas nagpataas sa lebel sa hinanduraw ngadto sa nth degree.

Nahisgotan na si Venus. Dili kaayo ilado ang mga konsiderasyon terraforming sa bulan. Geoffrey A. Landis gikan sa NASA kalkulado sa 2011 nga ang paghimo sa usa ka atmospera sa palibot sa atong satellite uban sa usa ka pressure sa 0,07 atm gikan sa lunsay nga oxygen magkinahanglan og usa ka suplay sa 200 bilyon ka tonelada sa oxygen gikan sa usa ka dapit. Gisugyot sa tigdukiduki nga mahimo kini gamit ang mga reaksyon sa pagkunhod sa oxygen gikan sa mga bato sa bulan. Ang problema kay tungod sa ubos nga grabidad, dali ra siyang mawala. Kon bahin sa tubig, ang naunang mga plano sa pagbomba sa lunar nga nawong sa mga kometa mahimong dili molihok. Mogawas nga adunay daghang lokal nga H sa lunar nga yuta₂0, ilabina sa palibot sa South Pole.

Ang uban nga posible nga mga kandidato alang sa terraforming - tingali partial lamang - o paraterraforming, nga naglangkob sa paghimo sa mga langyaw nga mga lawas sa kawanangan. sirado nga mga puy-anan para sa mga tawo (6) kini mao ang: Titan, Callisto, Ganymede, Europa ug bisan ang Mercury, ang bulan sa Saturn nga Enceladus ug ang dwarf nga planetang Ceres.

6. Artistic nga panan-awon sa partial terraforming

Kung moadto pa kita sa unahan, sa mga exoplanet, diin labi nga makit-an naton ang mga kalibutan nga adunay daghang kaamgiran sa Yuta, unya kalit nga mosulod kita sa usa ka bag-ong lebel sa panaghisgot. Kita makaila sa mga planeta sama sa ETP, BP ug tingali HP didto sa layo, i.e. kadtong wala nato sa solar system. Unya ang pagkab-ot sa ingon nga kalibutan mahimong mas dako nga problema kaysa sa teknolohiya ug gasto sa terraforming.

Daghang mga sugyot sa planetary engineering ang naglambigit sa paggamit sa genetically modified bacteria. Gary King, usa ka microbiologist sa Louisiana State University nga nagtuon sa pinakagrabe nga mga organismo sa Yuta, nag-ingon nga:

"Ang sintetikong biology naghatag kanamo og usa ka talagsaon nga hugpong sa mga himan nga among magamit sa paghimo og bag-ong mga matang sa mga organismo nga espesipikong gipahaum sa mga sistema nga gusto namo nga planohon."

Ang siyentista naglatid sa mga palaaboton alang sa terraforming, nga nagpatin-aw:

"Gusto namon nga tun-an ang pinili nga mga mikrobyo, pangitaa ang mga gene nga responsable sa pagkaluwas ug pagkamapuslanon alang sa terraforming (sama sa pagbatok sa radiation ug kakulang sa tubig), ug dayon gamiton kini nga kahibalo sa genetically engineer nga espesyal nga gidisenyo nga mga mikrobyo."

Nakita sa siyentista ang pinakadako nga mga hagit sa abilidad sa genetically pagpili ug pagpahiangay sa angay nga mga mikrobyo, nga nagtuo nga kini mahimo nga "napulo ka tuig o labaw pa" aron mabuntog kini nga babag. Namatikdan usab niya nga ang labing kaayo nga butang mao ang pag-ugmad "dili lamang usa ka klase nga mikrobyo, apan daghan nga nagtinabangay."

Imbes nga terraforming o dugang sa pag-terraform sa langyaw nga palibot, ang mga eksperto nagsugyot nga ang mga tawo mahimong mopahiangay niini nga mga dapit pinaagi sa genetic engineering, biotechnology, ug cybernetic enhancements.

Liza Nip sa MIT Media Lab Molecular Machines Team, miingon nga ang sintetikong biology mahimong magtugot sa mga siyentista sa genetically modify sa mga tawo, tanom, ug bakterya aron ipahiangay ang mga organismo sa mga kondisyon sa laing planeta.

Martin J. Fogg, Carl Sagan nga pagpuasa Robert Zubrin i Richard L.S. TyloNagtuo ko nga ang paghimo sa ubang mga kalibutan nga mapuy-an - isip usa ka pagpadayon sa kasaysayan sa kinabuhi sa nagbag-o nga palibot sa Yuta - hingpit nga dili madawat. moral nga katungdanan sa katawhan. Gipakita usab nila nga ang atong planeta sa kadugayan dili na mabuhi bisan pa niana. Sa kadugayan, kinahanglan nimong tagdon ang panginahanglan sa paglihok.

Bisan tuod ang mga tigpasiugda nagtuo nga walay kalabotan sa pagporma sa umaw nga mga planeta. etikal nga mga isyu, adunay mga opinyon nga sa bisan unsa nga kaso kini mahimong unethical sa pagpanghilabot sa kinaiyahan.

Tungod sa nauna nga pagdumala sa tawo sa Yuta, labing maayo nga dili ibutyag ang ubang mga planeta sa mga kalihokan sa tawo. Si Christopher McKay nangatarungan nga ang terraforming husto lamang sa pamatasan kung sigurado kita nga ang langyaw nga planeta wala magtago sa lumad nga kinabuhi. Ug bisan kung makit-an naton kini, dili naton kinahanglan nga sulayan nga usbon kini alang sa atong kaugalingon nga paggamit, apan molihok sa paagi nga ipahiangay niining langyaw nga kinabuhi. Dili sa laing paagi sa palibot.

Tan-awa usab: