06 янв 2023 · 11:44
{"document": [{"text": [{"type": "attachment", "attributes": {"presentation": "gallery"}, "attachment": {"caption": "", "contentType": "image/jpeg", "filename": "2023-01-06-11-42-16.jpg", "filesize": 191313, "height": 1224, "pic_id": 349663, "url": "https://storage.yandexcloud.net/pabliko.files/article_cloud_image/2023/01/06/2023-01-06-11-42-16.jpeg", "width": 900}}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Разбить на Марсе грядки, в чем преуспел главный герой фильма «Марсианин», можно и в реальности. Вода из лавовых трубок, плодородный грунт, метановые бактерии и хлорфторуглероды для повышения температуры, минибиофабрики и лишайники-экстремофилы — рассказываем о самых реалистичных технологиях растениеводства на Марсе."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Вырастить картошку, поливая ее мочой, как это сделал главный герой книги и фильма «Марсианин» Марк Уотни, в реальности не выйдет. Это может убить большинство высших растений: в моче слишком много солей, да и азот находится в соединениях, которые напрямую не усваиваются растениями."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Метод получения воды из гидразина без лабораторного оборудования, применяемый Уотни, самоубийственно опасен: этот вид ракетного топлива чрезвычайно токсичен."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Воду на Красной планете можно найти и без человеческих жертв. Несмотря на то что те потоки жидкой воды, следы которых недавно представило НАСА, слишком насыщены перхлоратами, ядовитыми для растений, марсианские лавовые трубки (подповерхностные пещеры) объемом в миллионы кубических метров, по мнению планетологов, содержат значительное количество водного льда, свободного от перхлоратов или вовсе деминерализованного."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {"bold": true}, "string": "Плодородный Марс"}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Что с «почвой»? Группа во главе с голландским экологом Вигером Вамелинком (Wieger Wamelink) купила у НАСА образцы искусственного грунта, химически идентичные марсианскому и лунном реголиту. На них, а также на земном грунте с глубины десять метров, было посеяно значительное количество растений, в том числе обычные томаты, кресс-салат и полевая горчица."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Поливали их деминерализованной водой, соответствующей той, что можно получить из лунного и марсианского водного льда. Результаты оказались крайне неожиданными: многие растения, включая и три указанных вида, не только проросли, но и дали семена, причем лучше всего — на «марсианском» образце."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "«Лунный» грунт справился хуже всех, а вот земной занял почетное второе место — и это несмотря на умеренное содержание алюминия и перхлоратов в симуляторе марсианского грунта. Опять-таки исследователи подчеркивают: поскольку азота в марсианской атмосфере практически нет, на самой Красной планете крайне желательно внесение в почву экскрементов, содержащих нужное количество этого элемента."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Симуляция марсианского сельского хозяйства в эксперименте выполнялась при 20°С и земной атмосфере. Группа Вамелинка полагает, что растения на Марсе будут выращиваться в закрытых стеклом (останавливающим ультрафиолет) парниках с подогревом и дополнительной ламповой подсветкой. Все это весьма далеко от того, что обещала нам некогда популярная песня: «И на Марсе будут яблони цвести»."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {"bold": true}, "string": "Неподъемная целина"}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Раз есть грунт и вода, способные поддержать рост растений, встает естественный вопрос о том, нельзя ли распространить земные растения за пределы герметичных парников, куда придется нагнетать дополнительные газы, необходимые для обеспечения нормального давления."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Недавнее полушутливое предложение Илона Маска зажечь над полюсами Марса два искусственных пульсирующих термоядерных солнца, которые бы растопили замороженный углекислый газ, к сожалению, вряд ли реалистично. На полярных шапках, по сегодняшним данным, менее 20 тысяч кубических километров сухого льда."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Самая мощная из когда-либо созданных человеком термоядерных бомб («Кузькина мать») при взрыве испаряет меньше четверти кубического километра этого материала. Конечно, в 1960-х «Кузькину мать» взрывали, искусственно занизив ее мощность вдвое, но и без этого более 0, 5 кубокилометра она не испарит."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Самая мощная из проектируемых сегодня ракет просчитывается тем же Илоном Маском для проекта Mars Colonial Transporter. Однако и она не сможет доставить к Марсу больше 100 тонн грузов за раз, что примерно равно весу четырех вышеупомянутых родственниц Кузьмы."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Растопка всего двух кубических километров сухого льда на одну сверхтяжелую ракету означают, что реализация плана Маска потребует до десяти тысяч рейсов (миллиона тонн бомб)."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Напомним, доставка тонного «Кьюриосити» на Марс обошлась в сотни миллионов долларов, и даже если SpaceX удастся снизить цену доставки в десять раз, термоядерная весна на Марсе обойдется человечеству в 100 триллионов долларов. Нет ли способа подешевле?"}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {"bold": true}, "string": "Готовые марсиане"}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Летом этого года на Американском конгрессе микробиологов Ребекка Микол (Rebecca Mickol) из Университета Арканзаса сообщила о забавном эксперименте: четыре чрезвычайно распространенных вида анаэробных бактерий были подвергнуты давлению в 0, 006 земного, что соответствует условиям на поверхности Марса."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Как оказалось, все эти организмы без спорообразования способны выносить такие изменения и не утратить свою способность к выработке метана."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Ранее те же виды, включая Methanosarcina barkeri уже показали, что им не страшны и крайне резкие колебания температуры, и среды с высоким содержанием перхлоратов, а иные из земных бактерий успешно питаются этими самыми перхлоратами, ядовитыми для нас с вами."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Что важно, все эти бактерии вырабатывают метан, а Methanosarcina barkeri — еще и углекислый газ. И первый и второй — мощные парниковые газы, способные резко снизить потерю тепла на поверхности планеты."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Увы, это не значит, что нам достаточно занести на Красную планету M. barkeri и умиротворенно наблюдать за тем, как она ее терраформирует. Дело в том, что большинство таких анаэробов требует водорода, которого там вряд ли много."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Наконец, на Марсе уже обнаружены области, где подозрительно много углекислого газа (всемеро больше нормы) и иногда появляется метан. Ряд ученых винит в этом именно возможных марсианских аналогов M. barkeri. Если они все еще не террафомировали Марс без нашей помощи, значит, им попросту не хватает питательных веществ — например, того же водорода."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "В теории можно было бы попробовать создать методами генной инженерии бактерию, питающуюся перхлоратами и такую же устойчивую к марсианским температурам и давлениям, как M. barkeri, но на практике говорить о реалистичном сценарии микробного парникового эффекта, который сделал бы Марс таким же теплым, как Земля, пока рано."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {"bold": true}, "string": "Большая химия"}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "И тем не менее ничего сверхъестественного в том, чтобы сделать открытую марсианскую поверхность пригодной для земных растений, нет. В настоящий момент парниковый эффект нагревает Марс (в сравнении с безатмосферным вариантом) лишь на пять кельвинов, в то время как в Солнечной системе есть примеры планет, получающих от парниковых газов нагрев в сотни кельвинов."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Правда, пока таких газов на Марсе мало: даже растопив весь сухой лед на полюсах, парниковый эффект можно максимум удвоить, что не даст радикального роста планетарной температуры."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Однако выход есть. Ряд газов не пропускают инфракрасное излучение в гораздо более широким диапазоне, чем углекислый газ или метан. Низшие хлорфторуглероды сильно блокируют его волны длиной от 7, 8 до 15, 3 микрометров, из-за чего парниковый эффект от них до 30 тысяч раз сильнее, чем от такого же количества углекислого газа."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Сколько конкретно хлорфторуглеродов будет нужно для нагрева до таяния полюсов — сложный вопрос, зависящий от того, сколько именно замерзшего углекислого газа лежит под поверхностью Красной планеты. Поскольку исследование ее глубин еще не начиналось, количественные оценки объемов льда резко разнятся."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "По наиболее оптимистичным расчетам, даже 40 миллионов тонн этих веществ хватит для того, чтобы растопить не только углекислый газ полярных шапок, но и ту часть сухого льда, что содержится в поверхности остальных районов планеты."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Таяние всего этого массива увеличит плотность атмосферы до 0, 3 от земной, что в несколько раз выше предела Армстронга — точки, при которой слюна начинает закипать на языке при 37°С."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "При этом будет достигнута не только возможность ходить по планете без скафандра, но и парниковый эффект, достаточный для того, чтобы поверхность Марса в тропиках и на экваторе ночью не подвергалась сильным морозам."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Но и 40 миллионов тонн — это слишком много, чтобы их можно было доставить с Земли. Это всего в 60 раз больше среднего уровня производства низших хлорфторуглеродов на Земле, где их до 1992 года использовали при производстве аэрозольных баллончиков. Организовать на Марсе высокороботизированное химическое производство не так сложно, как кажется, — удельный вес фтора и его соединений в местном грунте в полтора раза больше, чем на Земле."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "И все равно речь идет о создании там большой химической индустрии, которой придется десятилетиями работать в непрерывном режиме. Даже если начать ее работу прямо сейчас, углекислый газ на Марсе растает полностью лишь к 2075 году. Но и после этого заводы не стоит останавливать: чтобы растопить весь водный лед на планете, понадобится, по разным оценкам, как минимум столько же времени."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Теоретически уже с момента таяния сухого льда Марс станет пригодным для некоторых земных растений. Еще в 1970-е было показано, что отдельные водоросли нормально себя чувствуют в чистом углекислом газе, безо всякого кислорода. Сходные качества имеются и у цианобактерий."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "В принципе, после достижения плюсовых температур такие организмы могут начать производство кислорода в промышленных масштабах. Но чтобы эта схема работала, потребуется огромное количество времени — быть может, до 100 000 лет. Что же, нам так и не увидеть планету зеленой?"}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {"bold": true}, "string": "Бросить бутылку"}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Кое-что можно сделать уже сейчас. Немецкое аэрокосмическое агентство в 2012 году обнаружило, что арктический лишайник ксантория элегантная вполне может фотосинтезировать в условиях низких широт Марса (от +20 до -50°С). В ходе эксперимента, длившегося 34 дня, лишайник не только сохранил жизнеспособность, но и демонстрировал фотосинтез в те моменты, когда симулируемые марсианские сутки обеспечивали ему температуру выше нуля."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Похоже, что несмотря на давление в полторы сотни раз меньше земного, принципиально чуждую атмосферу, радиацию и даже ультрафиолет, некоторые земные фотосинтетические организмы поблизости от жидкой воды вполне могут существовать на Марсе уже сейчас."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Такую возможность надо проверить. Именно поэтому в НАСА в настоящее время прорабатывается инициатива Mars Ecopoiesis Test Bed. В ее рамках на четвертую планету Солнечной системы планируют отправить контейнер размером с небольшую бутылку, оснащенный прозрачной крышкой."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Спускаемому аппарату потребуется вкрутить такую «бутылку» с открытым дном на несколько сантиметров в грунт в тех районах, где наблюдаются периодические потоки соленой воды, и дать местной «почве» попасть внутрь объекта."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "По мере того как местность рядом с бутылкой будет проходить через точку замерзания воды, дно устройства пропустит жидкую воду внутрь, позволяя находящимся внутри организмам использовать ее."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "В экспериментальную миниканистру поместят экстремофильные водоросли и цианобактерии, которым дадут возможность на месте доказать свою способность к фотосинтезу под ультрафиолетом и прочими марсианскими прелестями."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "На следующем этапе этой же программы НАСА планирует создать более крупные герметичные строения, накрытые сверху, но свободно получающие снизу воду и грунт для своих фотосинтетических организмов."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "В таких закрытых минибиосферах можно будет нарабатывать кислород, который в перспективе пригодится астронавтам, приземляющимся на Марс."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Кислородные биофабрики теоретически могут существенно облегчить жизнь прибывающим астронавтам, избавив их от необходимости везти с собой запасы кислорода с Земли."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {"bold": true}, "string": "В ожидании сверхдержавы"}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Рассуждая реалистично, ожидать следует лишь осуществления первого пункта Mars Ecopoiesis Test Bed. Он потребует посылку к Марсу примерно тонны полезного груза, что сопоставимо с марсоходными миссиями."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Иными словами, в ближайшие десятилетия мы, скорее всего, достоверно узнаем, есть ли у нас возможность в изолированном пространстве терраформировать кусочек другой планеты земными организмами."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Более масштабных акций — той же посылки астронавтов — пока ожидать не стоит. НАСА планирует лететь к Марсу так же, как к Луне, — то есть на одноразовых ракетах, возможно, лишь с помощью ионных двигателей. Полеты к Луне стоили более 150 миллиардов долларов, а путешествие к Марсу по техническим причинам обойдется в несколько раз дороже."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Ситуация может измениться лишь в случае реализации наполеоновских планов Илона Маска, но когда речь идет о влиянии личности на историю, очень сложно заранее прогнозировать, воплотятся ли его грандиозные проекты."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Практически невозможно себе представить, что американские власти смогут выделить на покорение Марса средства, равные годовому военному бюджету США. Чего-то подобного можно ожидать только если за дело возьмется другая сверхдержава, которая инициирует гонку престижа."}], "attributes": []}, {"text": [{"type": "string", "attributes": {}, "string": "Однако сейчас не 1960-е, других сверхдержав на планете нет и, очевидно, до их появления откладываются как пилотируемые экспедиции к Марсу, так и первые попытки его терраформирования."}], "attributes": []}], "selectedRange": [2, 2]}
Комментарии 0