Mặc dù thực tế là các điều kiện trên Sao Hỏa càng gần với điều kiện trên Trái đất, việc xâm chiếm hành tinh đỏ đòi hỏi phải có giai đoạn địa khai hóa sơ bộ. Tuy nhiên, theo nhiều nhà khoa học, kế hoạch cải tạo sao Hỏa có khả năng khả thi trong tương lai tương đối gần, vì có nhiều yếu tố góp phần vào sự xuất hiện của sự sống ở đây.
Đầu tiên, điều đáng chú ý là nguồn cung cấp oxy lớn trên Sao Hỏa, chủ yếu là hợp chất carbon dioxide ở các chỏm cực, cũng như trong hợp chất H2O2 (regolith). Khi đun nóng, regolith giải phóng oxy, khí này có thể được thở và khi carbon dioxide được làm nóng, nó chuyển thành dạng khí và sau đó có thể được sử dụng để quang hợp. Ngoài ra, carbon dioxide ở dạng khí sẽ tạo ra hiệu ứng nhà kính và làm tăng nhiệt độ. Để giải phóng carbon dioxide và tạo ra hiệu ứng nhà kính, các nhà khoa học đề xuất làm tan chảy phần chỏm ở cực nam. Do sự bay hơi của carbon dioxide, áp suất khí quyển sẽ tăng đủ để giữ nước ở trạng thái lỏng. Kết quả của quá trình quang hợp, bầu khí quyển sẽ dần trở nên bão hòa oxy, góp phần tạo ra tầng ozone, giúp bảo vệ bề mặt khỏi bức xạ. Để làm được điều này, cần phải đưa những loài thực vật có thể tồn tại được trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt của hành tinh đỏ lên Sao Hỏa. Có lẽ những thứ này có thể trở thành địa y biến đổi gen.
Tuy nhiên, chúng ta hãy quay trở lại nhiệm vụ đầu tiên - làm tan chảy chỏm cực Nam. Để làm được điều này, cần phải tăng nhiệt độ bề mặt lên 4 độ C. Kết quả này có thể đạt được bằng nhiều cách khác nhau. Ví dụ, có thể xây dựng nhiều doanh nghiệp công nghiệp khác nhau trên hành tinh sẽ thải khí vào khí quyển tạo ra hiệu ứng nhà kính. Có thể tạo ra hiệu ứng nhà kính bằng cách sử dụng một lượng lớn khí tetraphtomethane (CF4) được đưa lên Sao Hỏa, nhưng giải pháp giải quyết vấn đề này sẽ tốn kém hơn nhiều.
Một cách khác để làm nóng hành tinh là bắn phá bề mặt bằng các tiểu hành tinh từ Vành đai Chính, nhưng điều này đòi hỏi những tính toán phức tạp và cực kỳ chính xác. Một số chuyên gia đang xem xét phương án đâm xuống bề mặt sao Hỏa để đạt được mục tiêu tương tự. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc bắn phá tiểu hành tinh và sự sụp đổ của vệ tinh có thể ảnh hưởng đến tốc độ quay, cũng như thay đổi độ nghiêng của trục hành tinh.
Một số nhà khoa học đề xuất sử dụng những tấm gương đặc biệt - cánh buồm mặt trời - sẽ làm tăng lượng bức xạ mặt trời mà hành tinh nhận được (trong trường hợp này, những tấm gương như vậy phải được đặt ở điểm Lagrange, nơi tổng lực hút của các thiên thể bằng 0).
Hành tinh này cũng có thể được làm ấm lên với sự trợ giúp của vi khuẩn có khả năng tạo ra oxy và metan (hoặc amoniac) khi có nước và carbon dioxide (hoặc nước và nitơ tương ứng). Thực tế là amoniac và metan là các khí nhà kính và tác động do các loại khí này gây ra mạnh hơn nhiều so với tác động của carbon dioxide. Đồng thời, khí mêtan và amoniac có khả năng bảo vệ bề mặt hành tinh khỏi các nghiên cứu có hại về mặt trời.
là một quá trình giả định về việc cố ý thay đổi khí hậu, bề mặt và các đặc tính đã biết của hành tinh này nhằm làm cho các khu vực rộng lớn của môi trường bên ngoài phù hợp hơn với cuộc sống của con người, điều này sẽ giúp việc xâm chiếm sao Hỏa an toàn và đáng tin cậy hơn nhiều.
Khái niệm này dựa trên giả định rằng môi trường bên ngoài của hành tinh có thể được thay đổi một cách nhân tạo. Ngoài ra, khả năng tạo ra sinh quyển trên sao Hỏa vẫn chưa bị bác bỏ một cách dứt khoát. Một số phương pháp đã được đề xuất để địa khai hóa hành tinh đỏ, một số phương pháp đòi hỏi chi phí kinh tế và tài nguyên thiên nhiên cắt cổ để thực hiện, trong khi những phương pháp khác có thể khả thi về mặt công nghệ trong thời đại chúng ta.
Sự gia tăng dân số trong tương lai và nhu cầu về tài nguyên có thể đòi hỏi con người phải xâm chiếm các vật thể không gian ngoài trái đất như Sao Hỏa, Mặt Trăng và các hành tinh lân cận khác. Việc xâm chiếm không gian sẽ giúp việc lấy tài nguyên năng lượng và vật chất của hệ mặt trời trở nên dễ dàng hơn.
Ngoài ra, trong trường hợp xảy ra bất kỳ thảm họa nào đe dọa đến tính mạng trên Trái đất, chẳng hạn như thiên thạch được cho là đã tiêu diệt loài khủng long cách đây 65 triệu năm, các loài trên Trái đất, bao gồm cả con người, có thể tiếp tục tồn tại trên hành tinh thứ hai có thể sinh sống được này.
Về nhiều mặt, sao Hỏa giống Trái đất hơn các hành tinh khác trong hệ mặt trời. Thật vậy, người ta cho rằng ngày xưa hành tinh này có môi trường bên ngoài giống Trái đất hơn với bầu không khí đậm đặc hơn và lượng nước dồi dào, nhưng đã mất đi sau hàng trăm triệu năm. Dựa trên nguyên tắc tương đồng và gần gũi, sao Hỏa sẽ là mục tiêu hợp lý và hiệu quả nhất để địa khai hóa trong hệ mặt trời.
Nhưng ngay cả khi những điều kiện tồn tại tương tự như trên Trái đất được tạo ra trên hành tinh này, môi trường bên ngoài của nó sẽ tiếp tục thù địch với sự xâm chiếm của thuộc địa do nhiều yếu tố tâm lý, chẳng hạn như cảm giác nhớ nhà và cô lập, mà các thế hệ thực dân tiếp theo sẽ trải qua.
Ngoài ra, còn có vấn đề đạo đức của việc địa khai hóa, đó là khả năng thay thế sự sống nguyên thủy của hành tinh đang bị xâm chiếm, nếu có tồn tại, thậm chí cả vi sinh vật.
Một số yếu tố môi trường quan trọng trên Sao Hỏa đặt ra những thách thức đáng kể cần được giải quyết và hạn chế mức độ địa khai hóa.
Bao gồm các:
1) trọng lực thấp; 2) bức xạ mặt trời và cái gọi là thời tiết không gian; 3) vấn đề giữ lại không khí và nước.
1) Trọng lực thấp của Sao Hỏa tạo ra nhiều vấn đề cho việc địa khai hóa. Đầu tiên, nó ảnh hưởng đến con người, đe dọa động lực xâm chiếm không gian của họ. Sự sống sót lâu dài của con người trong môi trường trọng lực thấp có thể cần đến kỹ thuật di truyền
Thứ hai, trọng lực thấp của hành tinh này không cho phép nó giữ được bầu khí quyển.
Công nghệ tạo ra trọng lực nhân tạo ở quy mô hành tinh không tồn tại, vì vậy việc duy trì bầu khí quyển sẽ cần một nguồn nhân tạo để đảm bảo sự bổ sung liên tục của nó.
2) Nghiên cứu hiện đang được tiến hành về mức độ bức xạ mặt trời trên bề mặt Sao Hỏa. Dòng bức xạ mặt trời và phổ năng lượng của nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn. Năm 2001, Thí nghiệm Bức xạ Mặt trời Sao Hỏa (MARIE) được triển khai để thu thập thêm dữ liệu về môi trường bên ngoài của hành tinh.
Người ta vẫn tin rằng hành tinh đỏ không phù hợp với các dạng sống phức tạp do mức độ bức xạ mặt trời cao. Nghĩa là, những người thực dân sẽ tiếp xúc với luồng tia vũ trụ ngày càng tăng. Trong trường hợp này, mối đe dọa đối với sức khỏe phụ thuộc vào cường độ của dòng bức xạ, phổ năng lượng của nó và thành phần hạt nhân của tia.
Các nhà khoa học ước tính rằng một người không được bảo vệ trong không gian liên hành tinh sẽ nhận được liều bức xạ hàng năm khoảng 400-900 millisievert (mSv) (so với 2,4 mSv trên Trái đất) và liều bức xạ mà các phi hành gia được bảo vệ nhận được trong chuyến thám hiểm tới Sao Hỏa (thời gian của họ sẽ bay 12 tháng và 18 tháng trên hành tinh) có thể đạt khoảng 500-1000 mSv. Những liều này gần với liều bức xạ tối đa cho phép trong một khoảng thời gian hoạt động trong không gian (1-4 Siert), được Hội đồng Đo lường và Bảo vệ Bức xạ Quốc gia Hoa Kỳ khuyến nghị cho các hoạt động được thực hiện trên quỹ đạo Trái đất thấp.
Về tác động của thời tiết không gian, Sao Hỏa thiếu từ trường bình thường nên khó giảm bức xạ mặt trời và bẫy bầu khí quyển. Các trường được phát hiện ở đây được cho là tàn dư của từ quyển đã sụp đổ sớm trong lịch sử hành tinh.
Sự vắng mặt của từ quyển được cho là nguyên nhân tạo ra bầu khí quyển mỏng của Sao Hỏa, điều này được giải thích là do năng lượng của gió mặt trời cho phép các hạt ở tầng khí quyển phía trên đạt vận tốc tách biệt và bị ném ra ngoài vũ trụ. Thật vậy, hiệu ứng này được phát hiện khi quay quanh các vệ tinh của Sao Hỏa. Theo một lý thuyết khác, gió mặt trời xé toạc bầu khí quyển ra khỏi hành tinh, bắt giữ nó bằng những cục từ trường hình cầu, plasmoid. Tuy nhiên, sao Kim cho thấy rằng sự vắng mặt của từ quyển không loại trừ hành tinh này có bầu khí quyển dày đặc (mặc dù khô).
3) Trên Trái đất có rất nhiều nước vì tầng điện ly của nó bị từ quyển xuyên qua. Các ion hydro có trong tầng điện ly di chuyển rất nhanh do khối lượng thấp, nhưng không thể thoát ra ngoài vũ trụ vì quỹ đạo của chúng bị lệch bởi từ trường. Mặt khác, sao Kim có bầu khí quyển dày đặc nhưng chỉ chứa dấu vết hơi nước (với nồng độ chỉ 20 phần triệu), vì hành tinh này không có từ trường. Nước từ bầu khí quyển của sao Hỏa cũng thoát ra ngoài không gian. Ngoài ra, vành đai ozone của nó còn tạo ra sự bảo vệ bổ sung trên Trái đất. Nó chặn bức xạ cực tím trước khi có thể tách nước thành hydro và oxy. Do chỉ có một lượng nhỏ hơi nước bốc lên trên tầng đối lưu, thậm chí cao hơn ở tầng bình lưu là vành đai ozone nên rất ít nước bị phân tách thành hydro và oxy.
Cảm ứng của từ trường Trái đất là 31 µT. Với khoảng cách lớn hơn của Sao Hỏa với Mặt trời, nó sẽ cần một cảm ứng từ trường tương tự để bù cho gió mặt trời tương đương với Trái đất. Tuy nhiên, công nghệ tạo ra từ trường ở quy mô hành tinh không tồn tại.
Tuy nhiên, tầm quan trọng của từ quyển đã bị nghi ngờ. Quả thực, trong quá khứ, các cực từ trên Trái đất thường xuyên thay đổi, từ trường biến mất một thời gian nhưng sự sống vẫn tồn tại. Trong trường hợp không có từ quyển, việc bảo vệ khỏi bức xạ mặt trời có thể được cung cấp bởi một lớp khí quyển dày tương tự như Trái đất.
Theo các nhà lý thuyết hiện đại, sao Hỏa nằm ở rìa ngoài của vùng có thể ở được, khu vực của hệ mặt trời nơi sự sống có thể tồn tại. Hành tinh này nằm ở rìa của một khu vực được gọi là vùng có thể ở được mở rộng, nơi các khí nhà kính tập trung có thể giữ nước ở dạng lỏng trên bề mặt với áp suất khí quyển đủ lớn. Vì vậy, sao Hỏa có khả năng hỗ trợ thủy quyển và sinh quyển.
Điều này gợi ý giả định rằng ở giai đoạn đầu phát triển, Sao Hỏa có môi trường bên ngoài tương đối giống với Trái đất. Thực tế là hiện tại dường như có nguồn cung cấp nước ở các cực của hành tinh, cũng như ở dạng lớp băng vĩnh cửu bên dưới bề mặt của nó. Sự vắng mặt của cả từ trường và hoạt động địa chất trên Sao Hỏa có thể được giải thích bởi kích thước tương đối nhỏ của nó, góp phần làm mát độ sâu của hành tinh nhanh hơn so với trên Trái đất.
Một lượng lớn băng nước tồn tại bên dưới bề mặt Sao Hỏa, cũng như ở các cực của nó, nơi băng nước được trộn với đá khô bị đóng băng bởi carbon dioxide. Cực nam của hành tinh này chứa một khối nước băng đáng kể, nếu tan chảy, nó sẽ bao phủ toàn bộ bề mặt Sao Hỏa với một đại dương sâu 11 mét. Carbon dioxide (CO2) đóng băng ở các cực bốc hơi vào khí quyển trong mùa hè trên sao Hỏa, để lại một lượng nhỏ nước trên bề mặt, lượng nước này bốc hơi khỏi các cực bởi gió đạt tốc độ 400 km/h. Trong quá trình tan chảy theo mùa, một lượng lớn bụi và hơi nước bốc lên bầu khí quyển của hành tinh, tạo ra khả năng hình thành các đám mây ti giống Trái đất.
Phần lớn oxy trong bầu khí quyển của Sao Hỏa tập trung ở carbon dioxide (CO 2), thành phần chính của nó. Oxy phân tử (O 2) chỉ tồn tại với số lượng rất nhỏ. Một lượng lớn oxy nguyên tố cũng có thể được tìm thấy trên bề mặt hành tinh dưới dạng oxit kim loại và trong đất, dưới dạng pernitrate. Phân tích các mẫu đất do tàu đổ bộ Phoenix của NASA thu thập cho thấy sự hiện diện của perchlorate, chất được sử dụng để giải phóng oxy tự do trong máy tạo oxy hóa học. Điện phân có thể được sử dụng để tách nước thành oxy và hydro nếu có đủ nước và điện trên sao Hỏa.
| < Предыдущая |
|---|
Sau bộ ba phi hành gia 2 Tháng mười một 2000 năm định cư trên ISS, một trong những đại diện của NASA lưu ý:
“...Chúng ta sẽ đi vào vũ trụ mãi mãi. Đầu tiên mọi người sẽ bay vòng quanh quả bóng này, sau đó chúng ta sẽ bay lên sao Hỏa…”
Tại sao lại đi đến sao Hỏa?
Thêm hình ảnh 1964 nhiều năm phát hành cho thấy Sao Hỏa là một hành tinh hoang vắng, không có sự sống và dường như có rất ít thứ để cung cấp cho con người. Nó có bầu không khí cực kỳ mỏng và không có dấu hiệu của sự sống.
Tuy nhiên, sao Hỏa truyền cảm hứng lạc quan về sự tiếp tục của loài người. Có hơn bảy tỷ người trên Trái đất và con số này không ngừng tăng lên.
Dân số quá đông hoặc thảm họa hành tinh có thể xảy ra và chúng buộc chúng ta phải tìm kiếm những ngôi nhà mới trong hệ mặt trời. Sao Hỏa có nhiều thứ mang lại cho chúng ta hơn những gì tàu thám hiểm Curiosity cho chúng ta thấy. Rốt cuộc, ở đó có nước.
Tại sao sao Hỏa? Sao Hỏa từ lâu đã thu hút mọi người và chiếm được trí tưởng tượng. Có bao nhiêu cuốn sách và bộ phim đã được tạo ra dựa trên cuộc sống trên sao Hỏa và hoạt động khám phá nó.
Mỗi câu chuyện tạo ra một lối sống độc đáo riêng có thể sinh sống trên hành tinh đỏ. Điều gì ở sao Hỏa khiến nó trở thành chủ đề của rất nhiều câu chuyện?
Trong khi Sao Kim được gọi là hành tinh chị em của Trái đất, điều kiện trên quả cầu lửa này cực kỳ không thể ở được, mặc dù NASA đã lên kế hoạch cho chuyến thăm Sao Kim cùng với chuyến đi tới Sao Hỏa. Mặt khác, sao Hỏa ở gần Trái đất nhất.
Và mặc dù thực tế ngày nay nó là một hành tinh khô và lạnh nhưng nó có tất cả các yếu tố phù hợp cho sự sống. Có những điểm tương đồng đáng kinh ngạc giữa bầu khí quyển sao Hỏa ngày nay và bầu khí quyển tồn tại trên Trái đất hàng tỷ năm trước.
Khi Trái đất mới hình thành, hành tinh này không có oxy và giống như một hành tinh trống rỗng, không thể ở được. Bầu khí quyển bao gồm hoàn toàn carbon dioxide và nitơ.
Và không có oxy cho đến khi vi khuẩn quang hợp tiến hóa trên Trái đất tạo ra đủ oxy cho sự phát triển cuối cùng của động vật. Bầu khí quyển mỏng của Sao Hỏa bao gồm gần như hoàn toàn carbon monoxide.
Đây là thành phần của bầu khí quyển của Sao Hỏa: 95,3 % khí cacbonic 2,7 % nitơ 1,6 % argon
0,2% oxy
Ngược lại, bầu khí quyển của trái đất bao gồm 78,1 % từ nitơ, 20,9 % ôxy, 0,9 % argon và 0,1 % CO2 và các loại khí khác. Như bạn có thể đoán, bất kỳ ai muốn đến thăm sao Hỏa vào ngày mai sẽ phải mang theo đủ lượng oxy và nitơ để tồn tại (xét cho cùng, chúng ta không hít thở oxy nguyên chất). Tuy nhiên, những điểm tương đồng giữa bầu khí quyển của Trái đất sơ khai và Sao Hỏa hiện đại đã khiến một số nhà khoa học suy đoán rằng các quá trình tương tự đã chuyển đổi hầu hết carbon dioxide thành oxy dễ thở trên Trái đất có thể được tái tạo trên Sao Hỏa.
Để làm điều này, bạn cần làm dày bầu khí quyển và tạo hiệu ứng nhà kính, điều này sẽ làm ấm hành tinh và cung cấp môi trường sống thích hợp cho thực vật và động vật. Nhiệt độ bề mặt trung bình của Sao Hỏa là âm 62,77 độ C và dao động từ cộng 23,88 độ đến âm 73,33 độ C.
Để so sánh, nhiệt độ trung bình trên Trái đất là 14,4 độ C. Tuy nhiên, Sao Hỏa có một số đặc điểm khiến người ta có thể coi nó là ngôi nhà tương lai, chẳng hạn như: thời gian quỹ đạo - 24 giờ 37 phút (Trái đất: 23 giờ 56 phút) độ nghiêng trục quay - 24 độ (Trái đất: 23,5 độ) lực hấp dẫn - một phần ba Hành tinh Đỏ của Trái đất đủ gần Mặt trời để trải nghiệm sự thay đổi của các mùa.
Sao Hỏa xấp xỉ 50 % xa Mặt Trời hơn Trái Đất. Các thế giới khác đang được coi là ứng cử viên khả thi cho địa khai hóa là Sao Kim, Europa (mặt trăng của Sao Mộc) và Titan (mặt trăng của Sao Thổ). Tuy nhiên, Europa và Titan ở quá xa Mặt trời còn sao Kim thì quá gần.
Ngoài ra, nhiệt độ trung bình trên bề mặt sao Kim là 482,22 độ C. Sao Hỏa, giống như Trái đất, đứng một mình trong hệ mặt trời của chúng ta và có thể hỗ trợ sự sống.
Hãy cùng tìm hiểu xem các nhà khoa học lên kế hoạch biến đổi cảnh quan khô cằn, lạnh lẽo của sao Hỏa thành môi trường sống ấm áp và có thể ở được như thế nào. Địa khai hóa sao Hỏa sẽ là một công việc to lớn nếu điều đó xảy ra.
Các giai đoạn ban đầu có thể mất vài thập kỷ hoặc thế kỷ. Việc biến toàn bộ hành tinh thành dạng giống Trái đất sẽ mất vài nghìn năm. Một số gợi ý hàng chục ngàn năm. Làm thế nào để chúng ta biến vùng đất sa mạc khô cằn thành một môi trường tươi tốt để con người, thực vật và các động vật khác có thể tồn tại?
Ba phương pháp được đề xuất: Gương quỹ đạo lớn sẽ phản chiếu ánh sáng mặt trời và làm nóng bề mặt của các nhà máy Nhà kính trên Sao Hỏa Thả các tiểu hành tinh chứa đầy amoniac xuống hành tinh để tăng nồng độ khí NASA hiện đang phát triển động cơ buồm mặt trời cho phép đặt các gương phản chiếu lớn vào không gian . Chúng sẽ nằm cách Sao Hỏa vài trăm nghìn km và sẽ phản chiếu ánh sáng mặt trời lên một khu vực nhỏ trên bề mặt Sao Hỏa.
Đường kính của một chiếc gương như vậy nên vào khoảng 250 km. Một điều như vậy sẽ nặng về 200 000 tấn, vì vậy tốt hơn là thu thập nó trong không gian hơn là trên Trái đất.
Nếu bạn hướng một tấm gương như vậy vào sao Hỏa, nó có thể làm tăng nhiệt độ của một khu vực nhỏ lên vài độ. Ý tưởng là tập trung chúng vào các chỏm băng ở hai cực để làm tan băng và giải phóng carbon dioxide được cho là bị giữ lại trong băng.
Trong nhiều năm, nhiệt độ tăng sẽ thải ra các khí nhà kính như chlorofluorocarbons ( C F C), mà bạn có thể tìm thấy trong máy điều hòa không khí hoặc tủ lạnh. Một lựa chọn khác để làm dày bầu khí quyển của Sao Hỏa và do đó làm tăng nhiệt độ trên hành tinh là xây dựng các nhà máy sản xuất khí nhà kính chạy bằng pin mặt trời.
Con người rất giỏi thải hàng tấn khí nhà kính vào bầu khí quyển của chính mình, điều mà một số người tin rằng góp phần vào sự nóng lên toàn cầu. Hiệu ứng nhiệt tương tự có thể là một trò đùa hay trên sao Hỏa nếu hàng trăm nhà máy như vậy được tạo ra.
Mục đích duy nhất của chúng là thải chlorofluorocarbons, metan, carbon dioxide và các loại khí nhà kính khác vào khí quyển. Các nhà máy sản xuất khí nhà kính sẽ được gửi tới Sao Hỏa hoặc được tạo ra trên bề mặt hành tinh đỏ và quá trình này sẽ mất nhiều năm.
Để vận chuyển những cỗ máy này lên Sao Hỏa, chúng phải nhẹ và hiệu quả. Sau đó, các máy trong nhà kính sẽ bắt chước quá trình quang hợp tự nhiên của thực vật bằng cách hít carbon dioxide và thở ra oxy.
Sẽ mất nhiều năm, nhưng dần dần bầu khí quyển của Sao Hỏa sẽ bão hòa oxy, nhờ đó các phi hành gia sẽ chỉ có thể đeo thiết bị thở chứ không phải bộ đồ nén. Thay vì hoặc bổ sung cho các máy nhà kính này, vi khuẩn quang hợp có thể được sử dụng.
Ngoài ra còn có một phương pháp phủ xanh sao Hỏa cực đoan hơn. Christopher McKay và Robert Zurin đã đề xuất bắn phá Sao Hỏa bằng các tiểu hành tinh băng giá lớn có chứa amoniac để tạo ra hàng tấn khí nhà kính và nước trên hành tinh đỏ.
Tên lửa chạy bằng năng lượng hạt nhân phải được buộc vào các tiểu hành tinh từ hệ mặt trời bên ngoài. Chúng sẽ di chuyển các tiểu hành tinh với tốc độ 4 km/s trong mười năm, sau đó tắt đi và cho phép một tiểu hành tinh nặng mười tỷ tấn rơi xuống Sao Hỏa.
Năng lượng được giải phóng trong quá trình rơi được ước tính là 130 triệu megawatt. Điều này đủ để cung cấp điện cho Trái đất trong mười năm. Nếu một tiểu hành tinh có kích thước như vậy có thể đâm vào Sao Hỏa, năng lượng từ một vụ va chạm sẽ làm tăng nhiệt độ của hành tinh này lên tới 3 độ C.
Nhiệt độ tăng đột ngột sẽ khiến khoảng một nghìn tỷ tấn nước tan chảy. Một số sứ mệnh như vậy trong hơn 50 năm có thể tạo ra khí hậu có nhiệt độ mong muốn và được bao phủ bởi nước. 25 % bề mặt hành tinh.
Tuy nhiên, sự bắn phá của các tiểu hành tinh giải phóng năng lượng tương đương với 70 000 bom hydro megaton sẽ trì hoãn việc định cư của con người trong nhiều thế kỷ. Mặc dù chúng ta có thể tới Sao Hỏa trong thập kỷ tới nhưng việc địa khai hóa sẽ mất hàng nghìn năm. Trái đất phải mất hàng tỷ năm để phát triển thành một hành tinh nơi thực vật và động vật có thể phát triển mạnh.
Biến đổi cảnh quan của Sao Hỏa thành Trái đất là một dự án cực kỳ phức tạp. Nhiều thế kỷ sẽ trôi qua trước khi sự khéo léo của con người và sức lao động của hàng trăm ngàn người có thể thổi sự sống vào thế giới đỏ lạnh lẽo và hoang vắng.
Sao Hỏa là một ứng cử viên hàng đầu cho quá trình địa khai hóa và quá trình thuộc địa hóa sau đó.
Mục tiêu xâm chiếm hành tinh đỏ
Một trong những mục tiêu chính trong quá trình xâm chiếm sao Hỏa là tạo ra ngôi nhà thứ hai hoặc thứ ba trong trường hợp xảy ra thảm họa toàn cầu trên Trái đất.
Sao Hỏa cũng có thể trở thành một thế giới tiềm năng cho vài tỷ người.
Nội thất của hành tinh rất giàu khoáng sản.
Ưu điểm của hành tinh
Một ngày trên sao Hỏa gần bằng một ngày trên Trái đất. Chúng kéo dài 24 giờ 39 phút 35 giây. Những thứ kia. chỉ 40 phút còn thiếu mỗi sáng khi đồng hồ báo thức reo.
Sao Hỏa có bầu khí quyển riêng, mặc dù rất mỏng.
Có trữ lượng nước trên hành tinh, mặc dù chúng không đủ. Người ta tin rằng trong quá trình địa khai hóa, hành tinh sẽ phải chịu sự bắn phá của tiểu hành tinh, hành tinh này sẽ làm bão hòa hành tinh bằng nước, cũng như các hợp chất hóa học khác.
Nhược điểm của hành tinh
Sao Hỏa là một hành tinh tương đối nhỏ. Toàn bộ bề mặt của Sao Hỏa bằng bề mặt đất liền trên Trái đất.
Trọng lực trên sao Hỏa nhỏ hơn khoảng 2,63 lần so với trên Trái đất. Và điều này rất tệ - các cơ sẽ dần bị teo đi nếu bạn không thường xuyên vận dụng các hoạt động thể chất bổ sung.
Nhiệt độ trên sao Hỏa thấp hơn trên Trái đất. Điều này trước hết là do mật độ của khí quyển và lượng ánh sáng mặt trời tới.
Bầu khí quyển của hành tinh này chứa 95% carbon dioxide, khiến bề mặt của nó có thể gây chết người.
Hành tinh này hầu như không có từ trường.
Do áp suất yếu trên sao Hỏa, nước sẽ sôi ở nhiệt độ +10 độ C. Do đó, nước chuyển sang trạng thái khí ngay lập tức từ trạng thái rắn.
Ở giai đoạn đầu tiên, chúng ta sẽ phải tăng áp suất và trọng lực của hành tinh. Tiếp theo, bạn sẽ cần nước, điều này sẽ cần thiết để cung cấp nước cho hành tinh. Người ta tin rằng để hỗ trợ sự sống, cần phải tạo ra các chất địa hình đặc biệt trên hành tinh để duy trì thành phần khí quyển, một chất tương tự của tầng ozone.
Ngoài ra, bạn sẽ phải tăng cường từ trường, việc này rất tốn kém, mặc dù có thể thực hiện được.
Một số nhà khoa học cho rằng những người định cư ở đây sẽ phải biến đổi gen vì con người sẽ không bao giờ có thể sống hoàn toàn trên sao Hỏa.
Người ta tin rằng những nơi tốt nhất cho thuộc địa nằm ở xích đạo và vùng đất thấp.
Nếu được địa hình hóa, khối nước mở đầu tiên có thể xuất hiện ở Valles Marineris.
Chúng ta đã cố gắng bay vào vũ trụ trong nhiều thập kỷ, nhưng cho đến năm 2000, thời gian trên quỹ đạo của chúng ta thường chỉ là tạm thời. Tuy nhiên, sau khi ba phi hành gia chuyển đến Trạm vũ trụ quốc tế trong thời gian bốn tháng, nó đánh dấu sự khởi đầu của một thập kỷ có sự hiện diện liên tục của con người trong không gian.
Sau khi bộ ba phi hành gia định cư trên ISS vào ngày 2 tháng 11 năm 2000, một đại diện của NASA đã lưu ý:
“Chúng ta sẽ đi vào vũ trụ mãi mãi. Đầu tiên, mọi người sẽ đi vòng quanh quả bóng này, sau đó chúng ta sẽ bay lên sao Hỏa.”
Tại sao lại đi đến sao Hỏa? Những hình ảnh từ năm 1964 cho thấy Sao Hỏa là một hành tinh hoang vắng, không có sự sống và dường như chẳng có gì để cung cấp cho con người. Nó có bầu không khí cực kỳ mỏng và không có dấu hiệu của sự sống. Tuy nhiên, sao Hỏa truyền cảm hứng lạc quan về sự tiếp tục của loài người. Có hơn bảy tỷ người trên Trái đất và con số này không ngừng tăng lên. Dân số quá đông hoặc thảm họa hành tinh có thể xảy ra và chúng buộc chúng ta phải tìm kiếm những ngôi nhà mới trong hệ mặt trời. Sao Hỏa có nhiều thứ để cung cấp cho chúng ta hơn những gì tàu thám hiểm Curiosity tiết lộ. Rốt cuộc, ở đó có nước.
Tại sao sao Hỏa?
Sao Hỏa từ lâu đã thu hút mọi người và chiếm được trí tưởng tượng. Có bao nhiêu cuốn sách và bộ phim đã được tạo ra dựa trên cuộc sống trên sao Hỏa và hoạt động khám phá nó. Mỗi câu chuyện tạo ra một lối sống độc đáo riêng có thể sinh sống trên hành tinh đỏ. Điều gì ở sao Hỏa khiến nó trở thành chủ đề của rất nhiều câu chuyện?
Trong khi Sao Kim được gọi là hành tinh chị em của Trái đất, điều kiện trên quả cầu lửa này cực kỳ không thể ở được, mặc dù NASA đã lên kế hoạch cho chuyến thăm Sao Kim cùng với chuyến đi tới Sao Hỏa. Mặt khác, sao Hỏa ở gần Trái đất nhất. Và mặc dù ngày nay nó là một hành tinh lạnh và khô nhưng nó có đầy đủ các yếu tố phù hợp cho sự sống, như:
- Nước bị đóng băng ở dạng chỏm băng vùng cực
- Carbon và oxy ở dạng carbon dioxide
95,3% carbon dioxide
2,7% nitơ
1,6% argon
0,2% oxy
Ngược lại, bầu khí quyển của trái đất bao gồm 78,1% nitơ, 20,9% oxy, 0,9% argon và 0,1% carbon dioxide và các loại khí khác. Như bạn có thể đoán, bất kỳ ai muốn đến thăm sao Hỏa vào ngày mai sẽ phải mang theo đủ lượng oxy và nitơ để tồn tại (xét cho cùng, chúng ta không hít thở oxy nguyên chất). Tuy nhiên, những điểm tương đồng giữa bầu khí quyển của Trái đất sơ khai và Sao Hỏa hiện đại đã khiến một số nhà khoa học suy đoán rằng các quá trình tương tự đã chuyển đổi hầu hết carbon dioxide thành oxy dễ thở trên Trái đất có thể được tái tạo trên Sao Hỏa. Để làm điều này, bạn cần làm dày bầu khí quyển và tạo hiệu ứng nhà kính, điều này sẽ làm ấm hành tinh và cung cấp môi trường sống thích hợp cho thực vật và động vật.
Nhiệt độ bề mặt trung bình của Sao Hỏa là âm 62,77 độ C và dao động từ +23,88 độ đến âm 73,33 độ C. Để so sánh, nhiệt độ trung bình trên Trái đất là 14,4 độ C. Tuy nhiên, sao Hỏa có một số đặc điểm khiến người ta có thể coi nó là ngôi nhà tương lai, chẳng hạn như:
- Thời gian quỹ đạo - 24 giờ 37 phút (Trái đất: 23 giờ 56 phút)
- Độ nghiêng trục quay - 24 độ (Trái đất: 23,5 độ)
- Lực hấp dẫn bằng một phần ba lực hấp dẫn của trái đất
Các thế giới khác đang được coi là ứng cử viên khả thi cho địa khai hóa là Sao Kim, Europa (mặt trăng của Sao Mộc) và Titan (mặt trăng của Sao Thổ). Tuy nhiên, Europa và Titan ở quá xa Mặt trời còn sao Kim thì quá gần. Ngoài ra, nhiệt độ trung bình trên bề mặt sao Kim là 482,22 độ C. Sao Hỏa, giống như Trái đất, đứng một mình trong hệ mặt trời của chúng ta và có thể hỗ trợ sự sống. Hãy cùng tìm hiểu xem các nhà khoa học lên kế hoạch biến đổi cảnh quan khô cằn, lạnh lẽo của sao Hỏa thành môi trường sống ấm áp và có thể ở được như thế nào.
nhà kính sao Hỏa
Địa khai hóa sao Hỏa sẽ là một công việc to lớn nếu điều đó xảy ra. Các giai đoạn ban đầu có thể mất vài thập kỷ hoặc thế kỷ. Việc biến toàn bộ hành tinh thành dạng giống Trái đất sẽ mất vài nghìn năm. Một số gợi ý hàng chục ngàn năm. Làm thế nào để chúng ta biến vùng đất sa mạc khô cằn thành một môi trường tươi tốt để con người, thực vật và các động vật khác có thể tồn tại? Ba phương pháp được đưa ra:
- Gương quỹ đạo lớn sẽ phản chiếu ánh sáng mặt trời và làm nóng bề mặt Sao Hỏa
- Nhà máy nhà kính
- Thả các tiểu hành tinh chứa đầy amoniac xuống một hành tinh để tăng nồng độ khí
Nếu bạn hướng một tấm gương như vậy vào sao Hỏa, nó có thể làm tăng nhiệt độ của một khu vực nhỏ lên vài độ. Ý tưởng là tập trung chúng vào các chỏm băng ở hai cực để làm tan băng và giải phóng carbon dioxide được cho là bị giữ lại trong băng. Trong nhiều năm, nhiệt độ tăng sẽ thải ra các loại khí nhà kính như chlorofluorocarbons (CFC), mà bạn có thể tìm thấy trong máy điều hòa không khí hoặc tủ lạnh.
Một lựa chọn khác để làm dày bầu khí quyển của Sao Hỏa và do đó làm tăng nhiệt độ trên hành tinh là xây dựng các nhà máy sản xuất khí nhà kính chạy bằng pin mặt trời. Con người rất giỏi thải hàng tấn khí nhà kính vào bầu khí quyển của chính mình, điều mà một số người tin rằng góp phần vào sự nóng lên toàn cầu. Hiệu ứng nhiệt tương tự có thể là một trò đùa hay trên sao Hỏa nếu hàng trăm nhà máy như vậy được tạo ra. Mục đích duy nhất của chúng là thải chlorofluorocarbons, metan, carbon dioxide và các loại khí nhà kính khác vào khí quyển.
Các nhà máy sản xuất khí nhà kính sẽ được gửi tới Sao Hỏa hoặc được tạo ra trên bề mặt hành tinh đỏ và quá trình này sẽ mất nhiều năm. Để vận chuyển những cỗ máy này lên Sao Hỏa, chúng phải nhẹ và hiệu quả. Sau đó, các máy trong nhà kính sẽ bắt chước quá trình quang hợp tự nhiên của thực vật bằng cách hít carbon dioxide và thở ra oxy. Sẽ mất nhiều năm, nhưng dần dần bầu khí quyển của Sao Hỏa sẽ bão hòa oxy, nhờ đó các phi hành gia sẽ chỉ có thể đeo thiết bị thở chứ không phải bộ đồ nén. Thay vì hoặc bổ sung cho các máy nhà kính này, vi khuẩn quang hợp có thể được sử dụng.
Ngoài ra còn có một phương pháp phủ xanh sao Hỏa cực đoan hơn. Christopher McKay và Robert Zurin đã đề xuất bắn phá Sao Hỏa bằng các tiểu hành tinh băng giá lớn có chứa amoniac để tạo ra hàng tấn khí nhà kính và nước trên hành tinh đỏ. Tên lửa chạy bằng năng lượng hạt nhân phải được buộc vào các tiểu hành tinh từ hệ mặt trời bên ngoài.
Họ sẽ di chuyển các tiểu hành tinh với tốc độ 4 km/s trong mười năm, sau đó tắt đi và cho phép một tiểu hành tinh nặng mười tỷ tấn rơi xuống Sao Hỏa. Năng lượng được giải phóng trong mùa thu ước tính khoảng 130 triệu megawatt. Điều này đủ để cung cấp điện cho Trái đất trong mười năm.
Nếu một tiểu hành tinh có kích thước như thế này có thể đâm vào Sao Hỏa, năng lượng từ một vụ va chạm sẽ làm nhiệt độ hành tinh này tăng thêm 3 độ C. Nhiệt độ tăng đột ngột sẽ khiến khoảng một nghìn tỷ tấn nước tan chảy. Một số sứ mệnh như vậy trong vòng 50 năm có thể tạo ra khí hậu có nhiệt độ mong muốn và bao phủ 25% bề mặt hành tinh bằng nước. Tuy nhiên, việc bắn phá bởi các tiểu hành tinh giải phóng năng lượng tương đương với 70.000 megaton bom hydro sẽ làm trì hoãn việc định cư của con người trong nhiều thế kỷ.
Mặc dù chúng ta có thể tới Sao Hỏa trong thập kỷ tới nhưng việc địa khai hóa sẽ mất hàng nghìn năm. Trái đất phải mất hàng tỷ năm để phát triển thành một hành tinh nơi thực vật và động vật có thể phát triển mạnh. Biến đổi cảnh quan của Sao Hỏa thành Trái đất là một dự án cực kỳ phức tạp. Nhiều thế kỷ sẽ trôi qua trước khi sự khéo léo của con người và sức lao động của hàng trăm ngàn người có thể thổi sự sống vào thế giới đỏ lạnh lẽo và hoang vắng.
