Новый дом в Солнечной системе
«Строя лучшие миры» – девиз Weyland-Yutani Corporation из киновселенной «Чужих»
Идея терраформирования – перестройки иных миров по образу и подобию Земли – долго оставалась уделом фантастики разной степени научности. Да и сам этот термин, обозначающий целенаправленное изменение климата, атмосферы, температуры, топографии или экологии иного небесного тела для приведения в состояние, пригодное для обитания человека, придумал в 1942 году один из классиков научной фантастики американец Джек Уильямсон. А о таком преобразовании чужих планет, чтобы на них жил свой биологический вид, высказывались и ранее.
Одним из первых об изменении Луны для создания там биосферы, сходной с земной, написал в рассказе «День парижанина в XXI веке», опубликованном в 1910 году, француз Октав Бельяр. Исторически значимым литературным произведением, описавшим терраформирование с научной точки зрения, стал роман «Фермер в небе» Роберта Хайнлайна (1950 год).
В дальнейшем фантасты не раз поднимали тему преобразования миров. К примеру, в блокбастере Пола Верховена «Вспомнить все» (1990 год) земляне колонизировали Марс. Под конец повествования, поборов жестокого диктатора и его приспешников, главный герой в исполнении Арнольда Шварценеггера в одиночку терраформирует Красную планету, запустив колоссальных размеров реактор, оставленный в недрах инопланетянами и в считанные минуты создав вполне земные атмосферу и гидросферу.
Ну а уж в цикле фантастических ужастиков про «чужих» одним из основных занятий «корпорации зла» Weyland-Yutani и подавно было «создание лучших миров» для жизни человека.
Впрочем, с тех пор как в 1961 году тогда еще никому не известный астроном Карл Саган предложил переделать Венеру, термин «терраформирование» входит и в лексикон ученых, которые рассматривают способы превращения небесных тел в места для нашего обитания.
Зачем все это?
Для чего вообще куда-то лететь и заниматься переделкой планет? На этот счет существуют две концепции, по сути дела, сводящиеся к идее выживания человечества.
Первая гласит, что для бессмертия любого биологического вида требуется экспансия, завоевание жизненного пространства и ресурсов. Вторая стращает тем, что над человечеством постоянно висит дамоклов меч глобальных катаклизмов, среди которых изменение климата, риск термоядерной войны и кометно-астероидная опасность. В последнем случае вспоминают массовое вымирание динозавров 65 млн. лет назад из-за падения астероида поперечником около 10 км в районе Мексиканского залива.
Соответственно, для выживания человечества нужны «запасные» планеты.
Для терраформинга подойдет не всякое небесное тело.
К примеру, газовые гиперпузыри типа Юпитера и Сатурна или ледяные гиганты типа Нептуна и Урана заведомо не годятся – у них либо нет твердой поверхности, либо она лежит под непробиваемо-мощной атмосферой. То есть для начала требуется «твердь», на которую можно опуститься и опереться.
Кроме того, сила тяжести должна быть сопоставима с земной. Например, планета диаметром в полтора раза больше нашей будет впятеро массивнее, а вес человека на ней удвоится. С другой стороны, слишком малая гравитация не сможет удержать атмосферу, да и жить и работать при пониженной силе тяжести не очень удобно. То есть не подходят слишком маленькие или, напротив, чрезмерно большие – относительно Земли – планеты.
Крайне желательно наличие магнитного поля: оно образует пояса, защищающие поверхность от губительного солнечного ветра и заряженных частиц, приходящих из глубин галактики. В противном случае придется жить под защитными куполами и заниматься терраформированием локально, а не в планетарных масштабах.
В идеале атмосфера и климат планеты должны быть близки к земным: давление у поверхности около 1 кгс/см2, воздух, состоящий из нейтральных газов, с содержанием примерно 20% кислорода и не более 1% углекислого газа. При этом крайне желательна стабильность температуры (не ниже -20° и не выше +30°), влажность в комфортном диапазоне 30–60% и отсутствие катастрофических порывов ветра, ураганов и бурь.
Кроме Земли в Солнечной системе таких планет нет. Возможно, где-то далеко и можно найти что-то подходящее. Но ближайшая экзопланета, с более-менее сносными условиями – Gliese 581, лежит в 20,5 светого года от Солнца. К тому же, как предполагают ученые, если небесное тело годится для жизни, то последняя на нем, скорее всего, уже есть. Сможет ли наш биологический вид жить бок о бок с иными формами жизни – большой вопрос... Поэтому до решения проблемы межзвездных полетов и придется заниматься терраформированием близлежащих небесных тел.
Ближайшая соседка
Первый кандидат на колонизацию – наш естественный спутник. Луна – самый близкий к нам мир. Увы, там нет магнитного поля, а гравитация, вшестеро меньше земной, не способна удержать сколь-нибудь плотную атмосферу из земного воздуха.
Для того чтобы смесь кислорода и азота не улетела в межпланетный вакуум, температура у поверхности Луны не должна подниматься выше +20-50°С. Но сейчас дневная сторона в лунный полдень прогревается до +120°С и выше. А ночью температура падает ниже –180°С, и кислород из воздуха способен сконденсироваться в жидкость. Понятно, что утром он вернется в атмосферу, но жить в таких условиях, мягко говоря, затруднительно.
По идее само наличие плотной атмосферы земного типа сглаживает перепады температуры, но газовую оболочку вокруг небесного тела надо создать очень быстро, чтобы она не успела улетучиться еще в процессе терраформинга.
Важный вопрос – где взять кислород для лунной атмосферы? Реголит включает большое количество окислов, и 40% его массы приходится на кислород, но как его извлечь? Может быть, пиролизом? Но даже в случае успеха для того, чтобы добиться нужного результата, требуется перелопатить 100 триллионов тонн реголита! Вся горнодобывающая промышленность Земли справится с этой задачей за каких-то... 1000 лет.
Но на Луне этой промышленности нет, и вопрос доставки туда необходимого количества техники остается неясным и, вероятно, нерешаемым в обозримом будущем.
Кроме того, чтобы согреть изначальную атмосферу, в нее неплохо добавить парниковые газы, например, метан или углекислоту. С этим тоже проблемы. В реголите нет водорода и углерода, необходимых для синтеза метана, а водяного льда, обнаруженного в зонах «вечного холода» у лунных полюсов, для разложения на составные части явно недостаточно.
Создать более или менее плотную газовую оболочку кто-то предлагал путем бомбардировки Луны ледяными кометами, да еще и так, чтобы ее раскрутить, сократив лунные сутки и обеспечив более равномерное распределение температур. Эти идеи рассматриваются и для других небесных тел Солнечной системы, но они имеют негативные последствия, о которых будет рассказано ниже.
В любом случае, ученые считают, что даже если на Селене и получится создать газовую оболочку, она будет морозной, со средней температурой в районе –20°С. Жить можно, но дискомфортно.