الاستصلاح في التفاصيل

نتذكر جميعًا كلمات تسيولكوفسكي: "الأرض هي مهد البشرية ، لكن لا يمكنك العيش في المهد إلى الأبد!" لقد مر قرن على اللحظة التي قيل فيها هذا. لكن كيف تبني لنفسك منزلاً جديدًا في الفضاء؟ وهل هناك طرق لتحويل عوالم بلا حياة في صحراء الفضاء إلى واحات جديدة للحياة؟

البيت الثاني كضرورة

اليوم ، يشك قلة من الناس في أن البحث عن منزل ثانٍ للحضارة الأرضية وترتيبه أمر ضروري. وربما في المنزل ، ليس فقط الثاني ، ولكن أيضًا في الثالث والرابع. بالطبع ، سوف نتعلم عاجلاً أم آجلاً الاهتمام بكوكبنا. لن نسممها بهدر أنشطتنا ، وسنحافظ على المناخ ، والعقل لن يسمح لنا باستخدام الأسلحة النووية. لكن هناك دائمًا مخاطر لا يمكننا منعها. بسبب نقص التكنولوجيا أو تهديد غير متوقع.

في المستقبل ، سنتعلم كيف نصحح مدارات الكويكبات ، ما يعني أن هذه التكنولوجيا ستسمح لنا بحماية الأرض من سقوطها ، وحماية البشرية من مصير الديناصورات. إذا كان لدينا بالطبع الوقت للعثور عليه. قد يفاجئنا كويكب يطير من اتجاه الشمس. وستكون مجموعة الكويكبات التي تطير في اتجاهنا مثل الرأس الحربي لصاروخ عابر للقارات برؤوس حربية متعددة. بالإضافة إلى ذلك ، تتقدم العلوم والتكنولوجيا بسرعة. اليوم ، لا نعرف ما الذي سيتم اختراعه غدًا والذي قد يجعل كوكبنا غير صالح للسكنى.

لكن لا تزال هناك مخاوف بشأن الذكاء الاصطناعي. كثيرًا ما نسمع أنه يريد تدمير البشرية. ماذا لو خرج الذكاء الاصطناعي الذي أنشأناه عن السيطرة؟ فأين يمكننا الاختباء من السيارات؟ ربما على كواكب أخرى؟

حسنًا ، وفي الواقع ، لم تصبح حقيقة أننا سننقذ كوكبنا ونظامه البيئي والهواء والماء والطبيعة بشكل عام. على الرغم من أن الكوكب سيكون صالحًا للسكن رسميًا ، إلا أن العيش عليه قد يصبح غير مريح. غالبًا ما يرسم علماء المستقبل صورًا مروعة للعالم - الاكتظاظ السكاني ، ونضوب الموارد ، وتحول الكوكب إلى مدينة عالمية بدون ركن واحد من الطبيعة البكر. لكي لا نختنق على كوكب سئم البشرية ، لا يزال يتعين علينا الذهاب إلى الفضاء بحثًا عن عالم أنظف ، أو إنشائه من الصفر.

ولكن كيف؟ ما زلنا لم نتعلم كيفية التحكم في الطقس على كوكبنا ، لكننا نريد تغيير المناخ على المريخ والزهرة. ما هو الاستصلاح وأين نبحث عن منزلنا المستقبلي؟

هناك ثمانية كواكب في النظام الشمسي. الكواكب الأرضية: عطارد هو الأصغر والأقرب إلى الشمس الحارة ، محاط بجو حمضي كثيف والزهرة شديدة الحرارة ، بارد ، ولكن ربما كان مناسبًا تمامًا لحياة المريخ ومهدنا - الأرض. هناك أيضًا كواكب عملاقة تقع خارج حزام الكويكبات وليس لها سطح صلب: كوكب المشتري ، زحل ، أورانوس ، نبتون. ربما يوجد أيضًا كواكب افتراضية تسعة وعشرة.

هناك خمسة كواكب قزمة أخرى معترف بها رسميًا على هذا النحو من قبل الاتحاد الفلكي الدولي: سيريس وبلوتو وهوميا وماكيماكي وإيريس. تعتبر بضع عشرات من الجثث الأخرى مرشحة للكواكب القزمة ، مثل Sedna و Ork و Kwavar. لكن معظمهم في جزء من النظام الشمسي لا يتلقى الكمية اللازمة من الطاقة الشمسية للتفكير في إعادة تشكيلها ، على الأقل ليس الآن.

العديد من الأجرام السماوية لها أقمار صناعية خاصة بها. بعضها أكبر من الكواكب الأخرى.على سبيل المثال ، جانيميد ، أحد أقمار المشتري في الجليل ، أكبر من عطارد. حتى أن البعض منها له غلاف جوي - قمر زحل تيتان. لكن مثل هذه الثروة من الأجرام السماوية ، مع ذلك ، لا تمنحنا الكثير من الخيارات. عدد الأجسام في النظام الشمسي ، والتي يمكن أن نعطيها مظهرًا شبيهًا بالأرض ، أي التضاريس ، هو الحد الأدنى.

كقاعدة عامة ، من خلال الاستصلاح (terra - "earth" و forma - "view") نعني خلق الظروف على الكوكب أو القمر الصناعي للكوكب الأكثر ملاءمة للحياة البشرية ، مما يعني ظروفًا مشابهة لتلك الموجودة على الأرض. كما هو الحال على كوكبنا ، حيث نشأت الحياة ، ظهر الإنسان ، وبعد أن اجتاز جميع مراحل التطور لملايين السنين ، أصبح ما هو عليه الآن. وإذا كانت الحياة السابقة على الأرض تتكيف مع ظروف الكوكب ، فعلينا الآن تنفيذ العملية المعاكسة - لتكييف الكوكب مع الظروف التي نقبلها. ومن أجل خلق مثل هذه الظروف ، من الضروري على الأقل تغيير مناخ الجسم الفضائي - درجة الحرارة والضغط الجوي وتكوينه. كحد أقصى ، سيتعين علينا استعادة أو إنشاء الغلاف المغناطيسي ، وتغيير معلمات المدار والدوران ، والخصائص الفيزيائية وغير ذلك الكثير.

مصطلح "الاستصلاح" نفسه جاء إلينا من الخيال العلمي. تم استخدامه لأول مرة من قبل الكاتب الأمريكي جاك ويليامسون في قصة الخيال العلمي Collision Orbit ، التي نُشرت في عام 1942 بواسطة Astounding Science Fiction ، إحدى أشهر مجلات الخيال العلمي الأمريكية. الوقت.

في هذه الحالة ، بالطبع ، من المستحسن أن تكون نتائج تحول الجرم السماوي لا رجعة فيها. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي التسرب السريع للغلاف الجوي لكوكب متهوّر إلى الفضاء الخارجي إلى إبطال جميع نتائج الجهود الطويلة. وربما يؤدي أيضًا إلى موت مستوطنات بشرية على سطحه.

لكن التشابه الكامل مع الأرض هو نتيجة شبه مستحيلة. خاصة عندما يتعلق الأمر بكواكب النظام الشمسي. من غير المحتمل أننا سنكون قادرين على تغيير جاذبية الكوكب لجعل معدل تسارع الجاذبية مقبولاً لوجود بشري مريح على سطحه. من وجهة نظر الفيزياء الحديثة ، هذا مستحيل. ولكن بالمناسبة ، في مسار الأثر الذي وضعه ويليامسون ، كانت الجاذبية الاصطناعية هي تقنية الاستصلاح الرئيسية. جعلت الجاذبية - كما أسماها - من الممكن الحفاظ على جو كثيف على الكويكبات التي لم تكن قادرة على حمل الغلاف الجوي بمفردها.

من الصعب أيضًا تخيل أننا سنكون قادرين على تغيير مدارات كواكب أقمارها الصناعية. حرك الكواكب إلى مكان أقرب إلى الشمس من أجل إذابة الجليد الأبدي ، أو ، على العكس من ذلك ، إبعادها بعيدًا ، وحفظها من حرارة الشمس. أو "تمزق" الأقمار الصناعية من الكواكب العملاقة وتحويلها إلى كواكب كاملة. ستحتاج البشرية إلى تعلم كيفية إدارة الطاقات الهائلة حقًا من أجل القيام بذلك.

ومع ذلك ، عند الحديث عن التغيير في مدارات الأجرام السماوية ، فلن يكون من غير الضروري أن نقول إن علماء من المعهد الكندي للفيزياء الفلكية النظرية في تورنتو قد أثبتوا مؤخرًا أنه في المنطقة الصالحة للسكن لنجم مثل شمسنا يمكن أن يكون هناك خمسة أجرام سماوية أجسام بحجم الأرض. سيكون لها مدارات مستقرة ولن تكون ضيقة. هذا يتعلق بمسألة إمكانية بناء النظام الشمسي وفقًا لتقديرك الخاص عن طريق تصحيح المدارات. ومن المثير للاهتمام ، أنه عندما تقترب هذه الكواكب وتتحرك في مداراتها ، يمكن رؤيتها بسهولة في السماء بالعين المجردة. سيظهر قرص أحد هذه الكواكب في السماء أصغر بحوالي 6 مرات من قرص القمر.

في النظام الشمسي ، من غير المحتمل أن نحصل على كوكب شبيه بالأرض تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تحقيق ظروف قريبة من الأرض ، على الأرجح ، سيكون مستحيلًا بدون بناء هياكل الهندسة الفلكية العملاقة - الدروع والمرايا والأغلفة المغناطيسية المدارية ، إلخ.في الوقت نفسه ، من المحتمل أنه حتى بعد الانتهاء من الاستصلاح ، سيبقون في المدار ، كونهم ، مثل قمرنا ، جزءًا لا يتجزأ من النظام الذي تم إنشاؤه لدعم الحياة على هذا الكوكب.

بعد تقييم خصائص الأجسام في النظام الشمسي ، يمكن للمرء أن يتوصل إلى استنتاج مفاده أنه حتى مع مراعاة التقنيات المقترحة ، فإن المريخ والزهرة فقط هما الملائمان لإعادة التأهيل ، وإلى درجة أو أخرى سيكون من الممكن تغيير الظروف على أقمار الكواكب العملاقة. موضوع منفصل للمناقشة هو القمر.

كل هذا ، بالطبع ، لا يستبعد استعمار الأجرام السماوية الأخرى دون توفير الظروف لهم لتلك التي لدينا على الأرض. إذا سمحت التكنولوجيا وستكون هناك حاجة ماسة لذلك ، فقد تظهر المستوطنات البشرية في الفضاء من عطارد إلى بلوتو. لكنها ستبدو على الأرجح مثل المحطات المدارية العملاقة ، والتي تشمل الكويكبات الصغيرة ، والمدن تحت القباب في أقطاب عطارد ، والمدن على الزهرة التي ترتفع فوق الغيوم ، وما إلى ذلك.

لكن الاستنتاجات حول ملاءمة الأجرام السماوية للنظام الشمسي تتم مع مراعاة التقنيات التي يمكننا تخيلها على الأقل. وفي الواقع الحديث للنظام الشمسي. لكن في المستقبل ، كما يقترح العلماء ، بسبب توسع الأصداف الخارجية للشمس ، سيزداد نصف قطرها. ستصبح الأجرام السماوية في المناطق الأكثر برودة من النظام الشمسي واعدة لإعادة التأهيل. في حين أن الأرض لن تكون صالحة للسكن بعد الآن. لكن هذه ستكون بالفعل اهتمامات أحفادنا البعيدين.

واحد ، اثنان ، ثلاثة … شجرة تفاح لتنمو

إلى متى ومن أي مراحل ستتكون عملية إعادة تأهيل كوكب معين؟ من الواضح أن إعادة تشكيل الكوكب المختار سيستغرق وقتًا طويلاً جدًا. من المحتمل أن تتم هذه العملية خلال حياة عدة أجيال من أبناء الأرض. سيعيش الناس مع فهم أنه في مكان ما في الفضاء هناك عملية طويلة لبناء منزل ثان للبشرية. سيكون من الطبيعي بالنسبة لنا اليوم الرحلات الفضائية المأهولة ووجود محطة الفضاء الدولية في المدار. صور الكوكب المتغير ، أول مطر سقط على سطحه ، والثلج الذي سقط ، ستحظى النباتات المزروعة الأولى بشعبية مثل ، على سبيل المثال ، الصور الملونة لتلسكوب هابل اليوم.

ربما ، بعد الشروع في المرحلة التالية من الاستصلاح ، لن نفهم تمامًا كيفية تنفيذ المرحلة التالية بالضبط. سوف تظهر التقنيات الجديدة تدريجياً. في الواقع ، يعتبر استكشاف الفضاء الحديث مرحلة تمهيدية "صفرية" في استعماره والتحضير لاستصلاح كواكب مناسبة.

بحلول الوقت الذي نبدأ فيه إعادة صياغة كوكبنا المختار ، يجب أن نعرف كل شيء تقريبًا عن النظام الشمسي. الأمر نفسه ينطبق على أنظمة الكواكب الخارجية. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يبدو مثل هذا الاحتمال ، نظرًا للتطور الحالي للتكنولوجيا ، رائعًا للغاية. بطبيعة الحال ، سيكون من الضروري دراسة الكوكب نفسه ، مرشحًا لدور الأرض الثانية. هذا ما أشار إليه ، على سبيل المثال ، روبرت زوبرين ، مهندس أمريكي ودعاية ، مؤسس جمعية المريخ وأحد المتحمسين الرئيسيين لاستكشاف الكوكب الأحمر. وقال إنه من المهم دراسة تاريخ المريخ وتاريخ الحياة المحتملة على الكوكب وتوافر الموارد وتحديد أماكن المستوطنات المستقبلية.

الأهداف المرحلة الأولى ينظر إلى التضاريس على النحو التالي. من الضروري توصيل الكمية المطلوبة من العناصر الكيميائية ومركباتها إلى الكوكب من أجل التكوين اللاحق للغلاف الجوي والغلاف المائي وطبقة التربة. عادةً ما تكون هذه مركبات كيميائية تحتوي على الأكسجين والنيتروجين والكربون المطلوبة لإنشاء مزيج جوي. هناك حاجة بالتأكيد إلى الماء ، باعتباره مادة يمكن أن تمر بسهولة بمرحلة انتقالية ، وإطلاق الحرارة وامتصاصها. ولتكوين المحيط الحيوي ، ستكون هناك حاجة إلى مركبات كيميائية تحتوي على عناصر عضوية تكون جزءًا من جميع المركبات العضوية (C ، H ، N ، O ، S ، P). قد تكون بعض العناصر موجودة بالفعل على هذا الكوكب.سيكون من الضروري تهيئة الظروف لإطلاق سراحهم.

من نفس المرحلة ، سيبدأ خلق الظروف للحفاظ على الغلاف الجوي في المستقبل ، وكذلك من أجل إقامة آمنة على سطح الشخص - استعادة أو إنشاء الغلاف المغناطيسي للكوكب أو بناء الغلاف المغناطيسي الاصطناعي في المدار ، على سبيل المثال ، اقترحته وكالة ناسا مؤخرًا. بالإضافة إلى تصحيح دوران الكوكب ، وإمالة المحور ، والمعلمات المدارية (إذا سمحت التكنولوجيا بذلك) من أجل إنشاء الطول المعتاد لليوم وتغيير فصول السنة.

ستكون الطريقة الرئيسية في هذه المرحلة هي قصف السطح بالكويكبات ، والذي سيكون في المراحل التالية صعبًا بالفعل أو مستحيلًا تمامًا. في هذه المرحلة ، يبدأ بناء الهياكل المدارية الكبيرة ، على سبيل المثال ، المرايا لتدفئة الكوكب (المريخ) أو الدروع لتقليل كمية ضوء الشمس الوارد وتبريد الكوكب (الزهرة).

تشغيل المرحلة الثانية يتكون الغلاف المائي - تظهر الخزانات: تبدأ المحيطات والبحار والأنهار في التدفق. في هذه المرحلة ، ستستقر درجة الحرارة. يذوب الجليد الخاص به والمستورد (المريخ) ، ويتكثف بخار الماء الموجود في الغلاف الجوي ، بما في ذلك أيضًا (الزهرة) المستورد. يتم جمع المياه في الأراضي المنخفضة الطبيعية ، وتتشكل الخزانات.

في هذه المرحلة ، تم بالفعل بناء الهياكل المدارية العملاقة ، والتي تؤثر على نظام درجة حرارة الكوكب. تسمح ظروف درجة الحرارة ، وتوافر الماء وضوء الشمس ، والكثافة الكافية للغلاف الجوي ، والتي تحمي من الأشعة فوق البنفسجية ، بالفعل بتطور الكائنات الحية الأولى التي تم إدخالها على السطح. إنها تشكل الغلاف الجوي عن طريق إطلاق الأكسجين والنيتروجين وإعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون. على الأرجح ، ستكون هذه كائنات اصطناعية ، مبرمجة للتكاثر فقط لعدد محدود من الأجيال. في هذه المرحلة ، يقترب التركيب الكيميائي للغلاف الجوي من تركيبة الأرض ، ويتحول الغلاف الجوي إلى طبقات ، وتظهر طبقة الأوزون. هطول الأمطار الأولى ، ودورة المياه تحدث في الطبيعة. إن ضغط الغلاف الجوي ونظام درجات الحرارة يجعل من الممكن بناء مدن تحت قباب خفيفة ، بجو اصطناعي مناسب لتنفس المستوطنين الأوائل. لم يتم تكييف الغلاف الجوي للكوكب حتى الآن مع التنفس الكامل ، ولكن على السطح لم يعد بإمكانك ارتداء بذلة فضائية ، ولكن ببدلة خفيفة وقناع تنفس.

المرحلة الثالثة - زراعة نباتات أرضية ، ولكن من المحتمل أن تكون معدلة وراثيا أو مختارة لخلق محيط حيوي دائم. إذا لم يتم نسيان "نشيد" الفاتحين للمريخ في هذه اللحظة - "وستزهر أشجار التفاح على المريخ" - فسيتم وضع بستان التفاح المريخي الأول في هذه المرحلة. في هذه المرحلة ، يتوقف تكاثر الكائنات الحية التي تم إحضارها لتعديل الغلاف الجوي. يتم استبدالها بالنباتات الدائمة للمريخ المتغير. بحلول هذا الوقت ، كان الكوكب قد غير لونه بالفعل ولا يوجد سبب لتسميته باللون الأحمر. المستوطنون الأوائل منخرطون بالفعل في تشكيل ليس مناخًا عالميًا ، ولكن ظروفًا مناخية في مناطق معينة من سطح المريخ. بدأ بناء قنوات المريخ في تنظيم تدفق المياه إلى الخزانات ، وتصريف بعض المناطق واستصلاح مناطق أخرى. يبدأ الضبط الدقيق للنظام البيئي بأكمله.

مثالي نتيجة الاستصلاح يعمل كنظام بيئي عالمي مستدام ذاتيًا ، قادرًا ، حتى في حالة فقدان الاتصال بالأرض - الكوكب المتبرع ، أو موت الحضارة على كوكبنا ، على تزويد البشرية بالحد الأدنى من الظروف المعيشية الضرورية - الغذاء والمواد لإنتاج الملابس وبناء المساكن. يخصص باحثون مختلفون أطرًا زمنية مختلفة لإعادة تشكيل كوكب ما. أكثر التوقعات تفاؤلاً ، عادةً للمريخ ، هي بضع مئات من السنين منذ بداية التحول. وفقًا لحسابات أخرى ، سيستغرق الأمر ما يصل إلى 1000 عام. من المحتمل أن تتأخر المشاريع التي تستغرق وقتًا طويلاً للتحول حتى تتوفر التقنيات للقيام بذلك بشكل أسرع وأرخص.

من فكرة إلى تقنية

حتى المناخ على كوكبنا الأصلي لا يخضع للإنسانية ، على الرغم من أنه يمكننا إفساده ، وفقًا لعلماء المناخ الذين يتحدثون عن ظاهرة الاحتباس الحراري. ولكن لإصلاحها وإدارتها على نطاق عالمي - لا. ومع ذلك ، فإن الأساليب التي من المفترض استخدامها لإعادة تأهيل الكواكب الأخرى ليست مناسبة دائمًا لتحسين أو إنقاذ الأرض. من الواضح أنه يمكنك إسقاط كويكب على كوكب هامد ، ولا يجب عليك فعل ذلك بالأرض.

غالبًا ما يُشار إلى السقوط المتحكم فيه للكويكبات والمذنبات وأقمارها الصناعية الطبيعية على سطح الكوكب المتحول كواحدة من الطرق الرئيسية لإعادة التأهيل. لا يزال من الصعب تخيل طريقة أخرى أكثر أو أقل واقعية لتوصيل المياه والعناصر الكيميائية الضرورية. سيؤدي سقوط الأجرام السماوية أيضًا إلى إطلاق الحرارة - يمكنك ، على سبيل المثال ، إذابة القمم القطبية للمريخ. يمكن أن تغير التأثيرات المماسية سرعة الدوران.

حالة خاصة لهذه الطريقة هي ممر متحكم به في المنطقة المجاورة مباشرة لكوكب جرم سماوي كبير. على سبيل المثال ، يمكن أن تساعد هذه الطريقة في التخلص من الغلاف الجوي شديد الكثافة لكوكب الزهرة - فقط قم بنزع جزء منه.

هناك تطور آخر مثير للاهتمام حول هذا الموضوع. يقترح مؤلفو مشروع Mars Terraformer Transfer إسقاط كويكب على المريخ لإنشاء بحيرة اصطناعية. عندما يسقط جرم سماوي على السطح ، سيتم إطلاق حوالي كوينتيليون جول من الحرارة. ستمتلأ فوهة صدمية يبلغ قطرها 9 كيلومترات بالمياه المتكونة نتيجة ذوبان الجليد في الطبقات القريبة من سطح تربة المريخ. ستكون درجة حرارة الماء في البحيرة ، التي ستشغل جزءًا فقط من الحفرة ، حوالي 11 درجة مئوية. سيتم استخدام المساحة المتبقية من الحفرة لبناء مستوطنات المريخ. سيتم الانتهاء من المشروع في عام 2036. في عام 2061 - تكرار مع كويكب أكبر.

ومع ذلك ، فإن إمكانية إنشاء بحيرة على السطح ليست مثيرة للاهتمام بقدر ما هي تقنية توصيل الكويكب. فريق ليك ماثيو - أولى مؤلفو المشروع اهتمامًا خاصًا به. المركبة الفضائية ، بعد أن اقتربت من الكويكب المختار ، سوف "تزيله" من المدار وتعيد توجيهه إلى الكوكب المستهدف. في هذه الحالة ، سيتم إجراء التغيير في المدار الثابت وتصحيح المسار في عملية تتبع "القذيفة" باستخدام طريقة الاستئصال بالليزر. سيتم تسليم تركيب ليزر للقمر الصناعي الراعي. سوف يتسبب شعاع الليزر المتولد منه ، والمركّز على جانب واحد من الكويكب ، في تبخر كمية صغيرة من مادته ، مما يعطي الكويكب دفعة نفاثة في الاتجاه المطلوب. من الممكن أيضًا استخدام هذه التقنية لحماية الأرض من الكويكبات.

يعد إنشاء الهياكل الضخمة في المدار طريقة أخرى محتملة لإعادة التأهيل. المرايا العملاقة التي تدور حول المريخ ، وتعكس ضوء الشمس ، قادرة على إذابة القمم القطبية وإطلاق كميات هائلة من جليد الماء وثاني أكسيد الكربون المجمد التي تحتويها. فهي لن ترفع مستوى الضغط الجوي فحسب ، بل ستثير أيضًا ظاهرة الاحتباس الحراري ، والتي بدورها ستؤدي إلى زيادة درجة الحرارة. صحيح أن انتظار حدوث أي ارتفاع في درجات الحرارة سيستغرق 1000 عام.

طريقة أخرى لتسخين المريخ في فترة أقصر ، وبالتالي تبدو رائعة تمامًا ، الإطار الزمني هو الغلاف المغناطيسي الاصطناعي في مدار بين الكوكب الأحمر والشمس. سيسمح للمريخ باستعادة مناخ مناسب للحياة بمفرده. اقترح المشروع جيم جرين ، مدير قسم علوم الكواكب في ناسا. ستخلق المغناطيسات ثنائية القطب الموضوعة على المركبة الفضائية عند نقطة L1 Lagrange مجالًا مغناطيسيًا قويًا بدرجة كافية لصرف الجسيمات عن الرياح الشمسية. سيوقف الغلاف المغناطيسي الواقي فقدان الغازات الجوية الناتجة عن عمل الرياح الشمسية. ووفقًا لمؤلف المشروع ، فإن هذه الحماية ستسمح للغلاف الجوي للكوكب الأحمر باكتساب كثافة وضغط يعادل نصف مثيله في الأرض في غضون سنوات قليلة.

للوهلة الأولى ، اقترح إيلون ماسك طريقة أبسط. من أجل إذابة القمم القطبية للكوكب الأحمر ، اقترح تفجير قنابل نووية حرارية فوق قطبي المريخ. في رأيه ، هذه طريقة أسرع بكثير من غيرها.

أيضًا ، على سبيل المثال ، يُقترح وضع مفاعلات نووية حرارية في المناطق القطبية ، والتي ستذيب ببطء جليد القمم القطبية. تم اقتراح هذه الفكرة بواسطة Michio Kaku ، وهو ناشط نشط في مجال العلوم والفيزياء والمستقبل. موضوع البناء على المريخ نفسه لا يقتصر على هذا. هناك أيضًا فكرة من روبرت زوبرين وعالم الأحياء الفلكي كريس ماكاي في وكالة ناسا. يقترحون بدء إنتاج غازات الاحتباس الحراري في مصانع المريخ. 100-150 مصنع "إجمالاً" ، موزعة بالتساوي على سطح الكوكب ، ستنتج الميثان والفريون. الهدف هو خلق جو من الكثافة المرغوبة. يجب أن يستغرق هذا حوالي 10-30 سنة.

لكن توصيل مصانع كاملة إلى سطح كوكب آخر أمر مزعج للغاية. حتى لو تم إنشاؤها على مبدأ آلات فون نيومان. أي ، بالإضافة إلى تعديل الغلاف الجوي ، سيقومون في نفس الوقت ببناء نسخهم الخاصة. حتى الآن ، لم نتعلم بعد كيفية إنشاء مثل هذه الآلات على الأرض. ومع ذلك ، فإن الطبيعة تقدم لنا الحل.

شكلت البكتيريا الزرقاء ، المعروفة أيضًا باسم الطحالب الخضراء المزرقة ، وفقًا للعلماء ، منذ حوالي 2.4 مليار سنة ، الغلاف الجوي الحديث المحتوي على الأكسجين لكوكبنا. تكاثروا ، استعمروا الأرض بأكملها تقريبًا. تحتوي البكتيريا الزرقاء على جهاز كامل التمثيل الضوئي ، وهي شديدة التحمل وقادرة على التكيف مع الظروف القاسية تمامًا. لديهم معدل تكاثر مرتفع. يقول تشارلز س.كوكيل ، عالم الأحياء الدقيقة في الجامعة البريطانية المفتوحة ، إنه من خلال ترسيخها على المريخ ، يمكننا تعديل غلافه الجوي.

من الممكن ملء المريخ بكائنات اصطناعية بالكامل. كريج فينتر ، الذي أنشأ مع فريقه أول كائن صناعي في العالم ، يقترح استخدام كائنات دقيقة اصطناعية "آكلة للكربون" على الكوكب الأحمر. بمساعدة الكائنات الحية التي يتم توصيلها إلى الكوكب ، سيكون من الممكن ليس فقط تعديل الغلاف الجوي ، ولكن أيضًا تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود وطعام وبلاستيك. هذا العام ، ذهب فينتر إلى أبعد من ذلك. أظهر عمل "طابعة حيوية" قادرة على تجميع خلايا اصطناعية كاملة مع جينوم محدد مسبقًا من مكونات فردية. يكفي مجرد تقديم مثل هذه "الطابعة" إلى كوكب آخر - ويمكنك البدء في الاستعمار.

بشكل عام ، نحن بحاجة إلى تحقيق قفزة تقنية كبيرة إلى الأمام لاستكشاف الكواكب المجاورة. إتقان الطاقة النووية الحرارية ، والبيولوجيا التركيبية ، ووضع الليزر في الفضاء ، والعثور على طرق أرخص للسفر إلى الفضاء ، وبالطبع ، ارسم "خريطة" مفصلة ومفصلة للنظام الشمسي.

من كوكب إلى آخر ، من الشمس إلى النجوم

ربما يكون المريخ هو المرشح الأول لإعادة التأهيل. يُعتقد أن غلافه الجوي كان في الماضي أكثر كثافة ، وكان المناخ أكثر دفئًا ورطوبة ، وعلى السطح كان هناك ماء سائل وحتى الأنهار كانت تتدفق. هناك أيضًا تكهنات بأن المريخ لديه مجال مغناطيسي عالمي مشابه لحقل الأرض. كما أنها تحمي الكوكب من الرياح الشمسية. لكن ، على الأرجح ، كان للمريخ قمر صناعي آخر ، أطلق عليه العلماء اسم ثاناتوس. أدى سقوطه على سطح المريخ إلى "إيقاف" المجال المغناطيسي ، وكسر الحمل الحراري في اللب السائل للكوكب. كان هذا الحدث هو الذي جعل الكوكب الأحمر بلا حياة على الأرجح.

يتمتع المريخ الآن بجو رقيق للغاية ، ولا يمكنه الاحتفاظ بالحرارة ، وبما أن ضغط المريخ منخفض ، فلا يمكن أن توجد المياه في شكل سائل على 70٪ من سطح الكوكب. على الرغم من وجوده في حالة جليدية ، إلا أنه يوجد في تربة المريخ والقلنسوات القطبية.

من مزايا المريخ - طول النهار 24 ساعة و 40 دقيقة. يماثل تقريبًا ميل الأرض للمحور (25 ، 19 إلى 23 ، 5 درجات على الأرض). لذلك ، هناك تغيير في المواسم على كوكب المريخ.ولكن نظرًا لأن المريخ بعيد عن الشمس ، فإن سنة المريخ تدوم أيضًا لفترة أطول: 686 ، 98 يومًا على الأرض. تحتوي السنة المريخية على 668 ، 6 أيام شمسية.

يعد الغلاف الجوي الكثيف والقابل للتنفس أحد أكبر مكاسب المريخ في عمليات الاستصلاح المستقبلية. ولكن حتى لا يفقده المريخ ، يحتاج المريخ إلى مجال مغناطيسي يمنع فقدان الغلاف الجوي نتيجة تأثير الرياح الشمسية.

يعتقد العلماء أنه في الفترة المبكرة ، كانت الأرض والمريخ متشابهتين. هناك نسخة نشأت مرة واحدة ، في نفس الوقت ، هنا وهناك على حد سواء الشروط المسبقة لظهور الحياة. ولكن بعد ذلك افترقنا الطرق. لكن كوكب الزهرة اليوم ، وفقًا لبعض الافتراضات ، مشابه لكوكبنا ، كما كان في الكاتاركية وأوائل العصر القديم - طفولة الأرض. النشاط البركاني والبرق والجو الحار الكثيف. هذه هي الطريقة التي يتم بها وصف هذه الفترة في كثير من الأحيان. ولكن منذ 4 - 3 ، 9 مليارات سنة ، انخفض الضغط على الأرض ، وانخفضت درجة الحرارة ، وتكثف الماء من الغلاف الجوي ، وتركز في الأراضي المنخفضة ، وشكلت البحار والمحيطات الأولى. تقريبا نفس الشيء يجب أن يحدث على كوكب الزهرة لجعلها تبدو مثل الأرض.

ولكن من بعض النواحي يشبه كوكبنا الآن. نصف قطر الكوكب 95٪ من الأرض وكتلته 81.5٪ وتسارع الجاذبية 90٪. على سطح كوكب الزهرة الذي تم إصلاحه بالكامل ، سيشعر الإنسان براحة أكبر من أي مكان آخر. لكن ليس الآن. درجة الحرارة على سطح كوكب الزهرة الحديث مثل الموقد - 477 درجة مئوية ، والضغط 92 مرة أعلى من سطح الأرض ، والكوكب محاط بسحب كثيفة من ثاني أكسيد الكبريت وقطرات من حامض الكبريتيك.

هناك عيب أكثر خطورة - كوكب الزهرة يقوم بثورة حول محوره في 243.02 يوم أرضي. في هذه الحالة ، يكون الدوران المحوري البطيء سببًا محتملاً لغياب المجال المغناطيسي. نظرًا لقربها من الشمس ، تحتاج الزهرة إلى مجال مغناطيسي أكثر من كوكب المريخ. تتمثل إحدى طرق تكوينه في "تدوير" كوكب الزهرة حول محوره عن طريق القصف المتحكم به بالكويكبات والمذنبات. وبالتالي ، سيكون من الممكن تحقيق ثلاثة أهداف في وقت واحد. من خلال تدوير الكوكب ، يفترض ، أنه من الممكن تحقيق ظهور "دينامو مغناطيسي" ، حيث أن الكوكب له قلب معدني ، لتقصير يوم كوكب الزهرة الطويل بلا داع وإدخال العناصر والمركبات الكيميائية الضرورية في الغلاف الجوي. يمكن أن يكون الماء الذي يتم الحصول عليه من المذنبات وكويكبات الأمونيا المائية ، أو المواد التي من شأنها أن تعزز ارتباط حمض الكبريتيك بالملح. التأثير الإضافي للتفاعل الأخير سيكون الماء أو الهيدروجين.

هناك طريقة أخرى مثيرة للاهتمام لإنشاء مجال مغناطيسي لكوكب الزهرة وهي إطلاق قمر صناعي ذي كتلة كافية إلى مدار حوله. مرة أخرى ، لظهور "دينامو مغناطيسي". هناك فرضية مفادها أن عطارد كان قمرًا صناعيًا لكوكب الزهرة في الماضي ، وفقده لاحقًا. ستجعل عودة عطارد إلى مدار قريب من البندقية وتحوله إلى قمر كوكب الزهرة هذا النظام أشبه بمنزلنا. في الوقت نفسه ، سيكون من الممكن إعادة تأهيلها ، وبالتالي الحصول على عالمين مأهول.

من خلال تبريد الكوكب ، وتقليل تدفق الطاقة الشمسية بمساعدة الشاشات العاكسة لأشعة الشمس ، أو تعديل الغلاف الجوي أو التخلص من جزء منه ، وإنشاء مجال مغناطيسي وتقليل طول اليوم ، سنحل المشاكل الرئيسية المرتبطة به. استصلاحها.

غالبًا ما يتم تسمية أقمار الكواكب العملاقة كأشياء لإعادة التأهيل. ولكن يظهر هنا عدد من العوامل الجديدة التي تعقد المهمة. المسافة من الأرض تعقد الخدمات اللوجستية. المسافة من الشمس تعني استقبال أقل لأشعة الشمس. من المحتمل ألا يكون العالم الذي تم إنشاؤه بكمية صغيرة بشكل غير عادي من ضوء الشمس مريحًا جدًا للمستوطنين من الأرض.

علاوة على ذلك ، إذا قمنا بإذابة جليد بعض الأقمار الصناعية ، فهناك احتمال أن نحصل على "كوكب محيطي" - جسم مغطى بالكامل بالماء. في ظل هذه الظروف ، فإن أفضل ما يمكننا بناءه للمستعمرين ليعيشوا هو المدن العائمة أو تحت الماء.

يوجد على سطح قمر المشتري Io أكثر من 400 بركان نشط - هذا هو الجسم الأكثر نشاطًا جيولوجيًا في النظام الشمسي. هو ، وكذلك يوروبا وجانيميد ، في منطقة عمل الحزام الإشعاعي لكوكب المشتري. لكن كاليستو مستقر جدًا من الناحية الجيولوجية ويقع خارج الحزام الإشعاعي للكوكب. إنه المرشح الأول للاستعمار في هذا الجزء من النظام الشمسي. لكن العوالم المخلوقة ستظل مختلفة تمامًا عن عوالمنا ، حتى لو كان ذلك بسبب الجاذبية غير الكافية.

يُنصح بإحاطة الأجرام السماوية ذات الجاذبية المنخفضة نسبيًا بأصداف شفافة اصطناعية. سوف يغطون الكوكب بأكمله ويحافظون على شكلهم بسبب الضغط الداخلي. وبالتالي ، سيتم حل قضايا الاحتفاظ في الغلاف الجوي ، ومع تطبيق الطلاءات الخاصة - الحفاظ على الحرارة والحماية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة.

لكن الشيء الأكثر إثارة للجدل ، في مجال الاستعمار والاستصلاح ، فإن الكائن في النظام الشمسي هو القمر الصناعي الطبيعي لكوكبنا. يقع القمر ، وفقًا للمعايير الكونية ، قريبًا جدًا منا. استغرقت الرحلات الجوية إليها في وقت واحد ثلاثة أيام فقط. إذا كان ذلك ممكنًا ، فسيكون من الصعب مقاومة محاولة تعديله. أحيانًا يُطلق على القمر اسم القارة السابعة للأرض. ربما ، في المستقبل القريب ، ستستغرق الرحلة إليها وقتًا طويلاً مثل أي قارة أخرى على الأرض اليوم. على سبيل المثال ، إلى أستراليا. لكن استصلاح القمر محفوف بالصعوبات التي لا تظهر بشكل كبير عند محاولة تحويل الأجرام السماوية البعيدة.

الأرض والقمر نظام واحد متصل. من خلال العمل على القمر ، فإننا بذلك نجازف "بلمس" الأرض. للحصول على يوم 24 ساعة على سطح القمر ، تحتاج إلى تسريع دوران القمر. ثم سنكون قادرين على رؤية كل نصفي الكرة الأرضية للقمر من الأرض. ستختفي فكرة الجانب البعيد من القمر. لكن كيف سيؤثر هذا على الأرض وحياة الناس ، هنا لا يستطيع العلماء تحديد ذلك بعد.

أيضا ، القمر ليس له غلاف جوي. في محاولة لإنشائه ودفع المذنبات والكويكبات على السطح ، يمكنك أن تفوتك "الهدف" ولمس الأرض. ولن يكون القمر قادرًا على الاحتفاظ بالغلاف الجوي الذي تم إنشاؤه لفترة طويلة بسبب الجاذبية المنخفضة. في الوقت نفسه ، من الممكن إحاطة القمر بقذيفة شفافة ، وبسبب المرايا المدارية ، يمكنك إنشاء يوم اصطناعي خلال ليلة قمرية طويلة.

نحن نكتشف المزيد والمزيد من الكواكب خارج النظام الشمسي. نحن نفكر بشكل متزايد في طرق لإعادة تأهيلهم. بمجرد أن تصبح الرحلات الجوية بين النجوم متاحة لنا ، فإن استصلاح الكواكب الخارجية سيصبح خيالًا أقل مما يبدو الآن. تتمثل ميزة إعادة تشكيل الكواكب حول النجوم الأخرى في أنه يمكننا اختيار كوكب قريب من الأرض قدر الإمكان. بنفس الجاذبية ، جو مشابه في التركيب ، مجال مغناطيسي يحمي من الرياح النجمية ، إلخ. يبقى فقط لتصحيح المعلمات الفردية.

العيب هو المسافات العملاقة للكواكب الخارجية. جهد أقل للتحول - ولكن المزيد للطيران. على الرغم من أن الاختيار سيتوقف على الأرجح عند أحد النجوم بالقرب من الشمس في غضون بضع عشرات من السنين الضوئية. هناك تعقيد آخر بسبب المسافة. إذا كانت الأرض هنا ، في النظام الشمسي ، ستعمل كقاعدة دعم لنا ، ثم من أجل إعادة تشكيل كوكب في نظام نجمي آخر ، سيتعين علينا إنشاء مركبة فضائية عملاقة. مجهزة بجميع المعدات اللازمة - مركبة فضائية روبوتية لتصحيح المدارات وبناء مرايا مدارية ، ومواد حيوية لتعديل الغلاف الجوي وتعبئة الكواكب - سيتم إرسالها إلى نظام نجمي بعيد ، حيث ستبقى خلال عملية الاستصلاح بأكملها. بحلول هذا الوقت ، سيكون لدينا على الأرجح تجربة تحويل الكواكب في الفضاء القريب - النظام الشمسي.