Terraforming - kujenga Dunia mpya katika sehemu mpya

Siku moja inaweza kugeuka kuwa katika tukio la janga la kimataifa, haitawezekana kurejesha ustaarabu duniani au kurudi katika hali ambayo ilikuwa kabla ya tishio. Inafaa kuwa na ulimwengu mpya katika hifadhi na kujenga kila kitu upya huko - bora zaidi kuliko tulivyofanya kwenye sayari yetu ya nyumbani. Walakini, hatujui juu ya miili ya mbinguni iliyo tayari kusuluhishwa mara moja. Mtu anapaswa kuzingatia ukweli kwamba kazi fulani itahitajika kuandaa mahali hapo.

1. Jalada la hadithi "Mgongano katika Obiti"

Kuunda ardhi ya sayari, mwezi, au kitu kingine ni mchakato wa kidhahania, hakuna mahali pengine (kwa ufahamu wetu) wa kubadilisha angahewa, halijoto, topografia ya uso, au ikolojia ya sayari au mwili mwingine wa mbinguni ili kufanana na mazingira ya Dunia na kuifanya ifaavyo kwa dunia. maisha.

Wazo la terraforming limeibuka katika uwanja na katika sayansi halisi. Neno lenyewe lilianzishwa Jack Williamson (Will Stewart) katika hadithi fupi "Collision Orbit" (1), iliyochapishwa mnamo 1942.

Venus ni baridi, Mars ni joto

Katika nakala iliyochapishwa katika jarida la Sayansi mnamo 1961, mwanaastronomia Carl Sagan iliyopendekezwa. Aliwazia kupanda mwani katika angahewa yake ambayo ingegeuza maji, nitrojeni, na kaboni dioksidi kuwa misombo ya kikaboni. Utaratibu huu utaondoa kaboni dioksidi kutoka kwenye angahewa, ambayo itapunguza athari ya chafu hadi hali ya joto itapungua kwa viwango vyema. Kaboni ya ziada itawekwa kwenye uso wa sayari, kwa mfano, kwa namna ya grafiti.

Kwa bahati mbaya, uvumbuzi wa baadaye juu ya hali ya Venus umeonyesha kuwa mchakato kama huo hauwezekani. Ikiwa tu kwa sababu mawingu huko yanajumuisha suluhisho la kujilimbikizia la asidi ya sulfuriki. Hata kama mwani ungeweza kustawi kinadharia katika mazingira ya uhasama ya angahewa ya juu, angahewa yenyewe ni mnene mno—shinikizo la juu la anga lingetokeza oksijeni safi ya molekuli, na kaboni ingewaka, ikitoa COXNUMX.₂.

Walakini, mara nyingi tunazungumza juu ya uundaji wa ardhi katika muktadha wa urekebishaji unaowezekana wa Mirihi. (2). Katika makala "Uhandisi wa Sayari kwenye Mirihi" iliyochapishwa katika jarida la Icarus mwaka wa 1973, Sagan anachukulia Sayari Nyekundu kuwa mahali panapowezekana pa kuishi kwa wanadamu.

2. Maono ya hatua zinazofuata za ardhi ya Mirihi

Miaka mitatu baadaye, NASA ilishughulikia rasmi shida ya uhandisi wa sayari, kwa kutumia neno "ecosynthesis ya sayari". Uchunguzi uliochapishwa ulihitimisha kwamba Mirihi inaweza kutegemeza uhai na kuwa sayari inayoweza kukaliwa na watu. Katika mwaka huo huo, kikao cha kwanza cha mkutano wa terraforming, wakati huo kilijulikana kama "modeli ya sayari", kiliandaliwa.

Hata hivyo, ilikuwa hadi 1982 ambapo neno "terraforming" lilianza kutumika katika maana yake ya kisasa. Mtaalamu wa sayari Christopher McKay (7) aliandika "Terraforming Mars", ambayo ilionekana katika Journal of the British Interplanetary Society. Karatasi hiyo ilijadili matarajio ya kujidhibiti kwa biolojia ya Mirihi, na neno lililotumiwa na McKay tangu wakati huo limekuwa linalopendelewa. Mwaka 1984 James Lovelock i Michael Allaby kilichapisha kitabu Greening Mars, mojawapo ya za kwanza kueleza mbinu mpya ya kupasha joto Mirihi kwa kutumia klorofluorocarbon (CFCs) zinazoongezwa kwenye angahewa.

Kwa jumla, utafiti mwingi na majadiliano ya kisayansi tayari yamefanyika juu ya uwezekano wa kupokanzwa sayari hii na kubadilisha anga yake. Inafurahisha, baadhi ya mbinu dhahania za kubadilisha Mirihi zinaweza kuwa tayari ziko ndani ya uwezo wa kiteknolojia wa mwanadamu. Hata hivyo, rasilimali za kiuchumi zinazohitajika kwa hili zitakuwa kubwa zaidi kuliko serikali au jamii yoyote ambayo sasa iko tayari kutenga kwa madhumuni kama hayo.

Mbinu ya kimbinu

Baada ya terraforming kuingia katika mzunguko mpana wa dhana, wigo wake ulianza kupangwa. Mwaka 1995 Martin J. Fogg (3) katika kitabu chake "Terraforming: Engineering the Planetary Environment" alitoa ufafanuzi ufuatao kwa nyanja mbalimbali zinazohusiana na uwanja huu:

• uhandisi wa sayari - matumizi ya teknolojia kuathiri mali ya kimataifa ya sayari;
• geoengineering - uhandisi wa sayari kutumika mahsusi kwa Dunia. Inashughulikia tu zile dhana za uhandisi mkuu zinazohusisha kubadilisha vigezo fulani vya kimataifa kama vile athari ya chafu, muundo wa angahewa, mionzi ya jua, au mtiririko wa mshtuko;
• terraforming - mchakato wa uhandisi wa sayari, unaolenga, hasa, kuongeza uwezo wa mazingira ya sayari ya nje ili kusaidia maisha katika hali inayojulikana. Mafanikio ya mwisho katika eneo hili yatakuwa uundaji wa mfumo wa ikolojia wa sayari wazi ambao unaiga kazi zote za ulimwengu wa ulimwengu, uliobadilishwa kikamilifu kwa makazi ya mwanadamu.

Fogg pia alitengeneza ufafanuzi wa sayari zilizo na viwango tofauti vya utangamano katika suala la kuishi kwa mwanadamu juu yake. Alitofautisha sayari:

• inayokaliwa () - ulimwengu ulio na mazingira sawa na Dunia ambayo watu wanaweza kuishi kwa raha na kwa uhuru ndani yake;
• yanaendana na viumbe (BP) - sayari zilizo na vigezo vya kimwili vinavyoruhusu maisha kustawi juu ya uso wao. Hata kama hapo awali hawana, wanaweza kuwa na biosphere ngumu sana bila hitaji la uundaji wa ardhi;
• kwa urahisi terraformed (ETP) - sayari zinazoweza kuoana au kukaa na zinaweza kuungwa mkono na seti ya kiasi kidogo ya teknolojia ya uhandisi wa sayari na rasilimali zilizohifadhiwa kwenye chombo cha anga cha karibu au misheni ya utangulizi ya roboti.

Fogg anadokeza kwamba katika ujana wake, Mirihi ilikuwa sayari inayoendana na kibayolojia, ingawa kwa sasa haingii katika makundi yoyote matatu - uundaji wa terraforming ni nje ya ETP, ngumu sana, na ghali sana.

Kuwa na chanzo cha nishati ni hitaji kamilifu kwa maisha, lakini wazo la uwezekano wa kuwepo kwa sayari mara moja au linalowezekana linategemea vigezo vingine vingi vya kijiofizikia, kijiokemia na kiangazi.

Ya riba hasa ni seti ya mambo ambayo, pamoja na viumbe rahisi zaidi duniani, kusaidia viumbe vingi vya seli nyingi. wanyama. Utafiti na nadharia katika eneo hili ni sehemu ya sayansi ya sayari na unajimu.

Unaweza kutumia thermonuclear kila wakati

Katika ramani yake ya unajimu, NASA inafafanua vigezo kuu vya kukabiliana na hali kama vile "rasilimali ya maji ya kioevu ya kutosha, hali zinazofaa kwa mkusanyiko wa molekuli za kikaboni, na vyanzo vya nishati kusaidia kimetaboliki." Wakati hali kwenye sayari zinapokuwa zinafaa kwa maisha ya aina fulani, uagizaji wa maisha ya microbial unaweza kuanza. Kadiri hali inavyozidi kuwa karibu na nchi kavu, maisha ya mimea yanaweza pia kuletwa huko. Hii itaharakisha utolewaji wa oksijeni, ambayo kwa nadharia itafanya sayari hatimaye kuwa na uwezo wa kutegemeza uhai wa wanyama.

Kwenye Mirihi, ukosefu wa shughuli za tectonic ulizuia usambazaji wa gesi kutoka kwa mchanga wa ndani, ambayo ni nzuri kwa angahewa ya Dunia. Pili, inaweza kuzingatiwa kuwa kukosekana kwa sumaku pana karibu na Sayari Nyekundu kulisababisha uharibifu wa polepole wa anga na upepo wa jua (4).

4 Magnetosphere dhaifu Hailindi Anga ya Martian

Convection katika msingi wa Mirihi, ambayo zaidi ni chuma, awali iliunda uwanja wa sumaku, hata hivyo dynamo imekoma kufanya kazi kwa muda mrefu na uwanja wa Martian umetoweka kwa kiasi kikubwa, labda kutokana na upotezaji wa joto wa msingi na ugumu. Leo, uga wa sumaku ni mkusanyo wa mashamba madogo madogo yanayofanana na mwavuli, hasa karibu na ulimwengu wa kusini. Mabaki ya sumaku hufunika karibu 40% ya uso wa sayari. Matokeo ya Utafiti wa Misheni ya NASA Mtaalamu onyesha kuwa angahewa inasafishwa hasa na mito ya jua inayoishambulia sayari kwa protoni zenye nishati nyingi.

Terraforming Mars ingelazimika kuhusisha michakato miwili mikubwa kwa wakati mmoja - uundaji wa angahewa na joto lake.

Mazingira mazito ya gesi chafuzi kama vile kaboni dioksidi itasimamisha mionzi ya jua inayoingia. Kwa kuwa joto la kuongezeka litaongeza gesi chafu kwenye anga, taratibu hizi mbili zitaimarisha kila mmoja. Hata hivyo, kaboni dioksidi pekee haitoshi kuweka halijoto juu ya kiwango cha kuganda cha maji - kitu kingine kingehitajika.

Uchunguzi Mwingine wa Martian Ambao Hivi Karibuni Ulipata Jina Uvumilivu na itazinduliwa mwaka huu, itachukua kujaribu kutoa oksijeni. Tunajua kwamba angahewa isiyo na alama nyingi ina 95,32% ya kaboni dioksidi, 2,7% ya nitrojeni, argon 1,6%, na takriban 0,13% ya oksijeni, pamoja na vipengele vingine vingi kwa kiasi kidogo zaidi. Jaribio linalojulikana kama uchangamfu (5) ni kutumia kaboni dioksidi na kutoa oksijeni kutoka humo. Uchunguzi wa kimaabara umeonyesha kuwa hili linawezekana kwa ujumla na linawezekana kitaalam. Unapaswa kuanza mahali fulani.

5. Sehemu za njano za jaribio la MOXIE kwenye Perseverance rover.

bosi wa spacex, Elon Musk, hangekuwa yeye mwenyewe ikiwa hangeweka senti zake mbili kwenye mjadala kuhusu kutengeneza ardhi kwenye Mirihi. Moja ya mawazo ya Musk ni kushuka kwenye miti ya Martian. mabomu ya hidrojeni. Mlipuko mkubwa wa mabomu, kwa maoni yake, ungeunda nishati nyingi ya joto kwa kuyeyusha barafu, na hii ingetoa kaboni dioksidi, ambayo ingeunda athari ya chafu katika angahewa, ikinasa joto.

Uga wa sumaku unaozunguka Mirihi utawalinda wanamarishaji kutokana na miale ya anga na kuunda hali ya hewa tulivu kwenye uso wa sayari. Lakini hakika huwezi kuweka kipande kikubwa cha chuma kioevu ndani yake. Kwa hiyo, wataalam hutoa ufumbuzi mwingine - kuingiza w sehemu ya uchapishaji L1 katika mfumo wa Mars-Sun jenereta kubwa, ambayo itaunda uwanja wenye nguvu wa sumaku.

Dhana hiyo iliwasilishwa katika warsha ya Dira ya Sayansi ya Sayari 2050 na Dk. Jim Green, mkurugenzi wa Kitengo cha Sayansi ya Sayari, kitengo cha uchunguzi wa sayari cha NASA. Baada ya muda, uga wa sumaku ungesababisha ongezeko la shinikizo la angahewa na joto la wastani. Ongezeko la 4°C tu lingeyeyusha barafu katika maeneo ya ncha za dunia, ikitoa CO iliyohifadhiwa₂hii itasababisha athari ya chafu yenye nguvu. Maji yatatiririka huko tena. Kulingana na waundaji, wakati halisi wa utekelezaji wa mradi ni 2050.

Kwa upande wake, suluhisho lililopendekezwa Julai iliyopita na watafiti katika Chuo Kikuu cha Harvard haliahidi kugeuza sayari nzima mara moja, lakini inaweza kuwa njia ya hatua kwa hatua. Wanasayansi walikuja na ujenzi wa majumba iliyofanywa kwa tabaka nyembamba za silika airgel, ambayo itakuwa ya uwazi na wakati huo huo kutoa ulinzi kutoka kwa mionzi ya UV na joto la uso.

Wakati wa kuiga, ikawa kwamba safu nyembamba ya airgel, 2-3 cm, inatosha joto la uso kwa kiasi cha 50 ° C. Ikiwa tunachagua maeneo sahihi, basi joto la vipande vya Mars litaongezeka hadi -10 ° C. Bado itakuwa chini, lakini katika safu ambayo tunaweza kushughulikia. Zaidi ya hayo, pengine ingeweka maji katika maeneo haya katika hali ya kimiminika mwaka mzima, ambayo, pamoja na kupata mwanga wa jua mara kwa mara, inapaswa kutosha kwa mimea kutekeleza usanisinuru.

Uundaji wa kiikolojia

Ikiwa wazo la kuunda upya Mirihi ionekane kama Dunia linasikika kuwa la kustaajabisha, basi uwezekano wa uundaji wa miili mingine ya ulimwengu unainua kiwango cha ajabu hadi digrii ya nth.

Venus tayari imetajwa. Kidogo kinachojulikana ni mazingatio terraforming mwezi. Geoffrey A. Landis kutoka NASA ilikokotoa mwaka wa 2011 kwamba kuunda angahewa karibu na satelaiti yetu kwa shinikizo la atm 0,07 kutoka kwa oksijeni safi kungehitaji usambazaji wa tani bilioni 200 za oksijeni kutoka mahali fulani. Mtafiti alipendekeza kuwa hii inaweza kufanywa kwa kutumia athari za kupunguza oksijeni kutoka kwa miamba ya mwezi. Tatizo ni kwamba kutokana na mvuto mdogo, atapoteza haraka. Kuhusu maji, mipango ya awali ya kulipua uso wa mwezi na kometi inaweza isifanye kazi. Inabadilika kuwa kuna H nyingi za ndani kwenye udongo wa mwezi₂0, haswa karibu na Ncha ya Kusini.

Wagombea wengine wanaowezekana kwa uundaji wa ardhi - labda tu kwa sehemu - au paraterraforming, ambayo inajumuisha kuunda kwenye miili ya anga ya kigeni. makazi yaliyofungwa kwa binadamu (6) hizi ni: Titan, Callisto, Ganymede, Europa na hata Mercury, mwezi wa Zohali Enceladus na sayari kibete ya Ceres.

6. Maono ya kisanii ya terraforming ya sehemu

Ikiwa tunakwenda mbali zaidi, kwa exoplanets, kati ya ambayo sisi inazidi kukutana na walimwengu na kufanana kubwa na Dunia, basi sisi ghafla kuingia ngazi mpya kabisa ya majadiliano. Tunaweza kutambua sayari kama ETP, BP na labda hata HP huko kwa mbali, i.e. zile ambazo hatuna katika mfumo wa jua. Kisha kufikia ulimwengu kama huo inakuwa shida kubwa kuliko teknolojia na gharama za terraforming.

Mapendekezo mengi ya uhandisi wa sayari yanahusisha matumizi ya bakteria yenye vinasaba. Gary King, mwanabiolojia wa Chuo Kikuu cha Jimbo la Louisiana ambaye anachunguza viumbe vilivyokithiri zaidi Duniani, anabainisha kwamba:

"Biolojia ya Sanisi imetupa seti nzuri ya zana ambazo tunaweza kutumia kuunda aina mpya za viumbe ambazo zimeundwa mahsusi kwa mifumo tunayotaka kupanga."

Mwanasayansi anaelezea matarajio ya kutengeneza terraforming, akielezea:

"Tunataka kusoma vijiumbe vilivyochaguliwa, kupata jeni ambazo zina jukumu la kuishi na manufaa kwa terraforming (kama vile upinzani dhidi ya mionzi na ukosefu wa maji), na kisha kutumia ujuzi huu kwa wahandisi wa vinasaba vilivyoundwa maalum."

Mwanasayansi anaona changamoto kubwa zaidi katika uwezo wa kuchagua kijeni na kukabiliana na vijidudu vinavyofaa, akiamini kwamba inaweza kuchukua "miaka kumi au zaidi" kushinda kikwazo hiki. Pia anabainisha kuwa jambo bora zaidi litakuwa kuendeleza "sio aina moja tu ya microbe, lakini kadhaa zinazofanya kazi pamoja."

Badala ya kutengeneza terraforming au pamoja na kutengeneza terraforming mazingira ngeni, wataalamu wamependekeza kwamba binadamu wanaweza kukabiliana na maeneo haya kupitia uhandisi jeni, bioteknolojia, na uboreshaji cybernetic.

Liza Nip wa Timu ya Mashine ya Molekuli ya MIT Media Lab, ilisema biolojia ya syntetisk inaweza kuruhusu wanasayansi kurekebisha wanadamu, mimea, na bakteria ili kukabiliana na viumbe na hali kwenye sayari nyingine.

Martin J. Fogg, Carl Sagan kufunga Robert Zubrin i Richard L.S. TyloNinaamini kuwa kufanya ulimwengu mwingine kuweza kuishi - kama mwendelezo wa historia ya maisha ya mazingira yanayobadilika Duniani - ni jambo lisilokubalika kabisa. wajibu wa maadili ya binadamu. Pia zinaonyesha kwamba sayari yetu hatimaye itakoma kuwa hai hata hivyo. Kwa muda mrefu, lazima uzingatie haja ya kusonga.

Ingawa watetezi wanaamini kuwa hakuna uhusiano wowote na uundaji wa sayari tasa. masuala ya kimaadili, kuna maoni kwamba kwa hali yoyote itakuwa kinyume cha maadili kuingilia asili.

Kwa kuzingatia jinsi wanadamu walivyoishughulikia Dunia mapema, ni vyema kutoonyesha sayari nyingine kwa shughuli za binadamu. Christopher McKay anasema kuwa uundaji wa ardhi ni sawa kimaadili tu wakati tuna uhakika kabisa kuwa sayari ngeni haifichi maisha asilia. Na hata tukifanikiwa kuipata, tusijaribu kuibadilisha kwa matumizi yetu wenyewe, bali tutende kwa namna ambayo kukabiliana na maisha haya ya kigeni. Kwa vyovyote vile si vinginevyo.

Angalia pia: