Вдохновленные научной фантастикой и странным явлением на поверхности Марса, исследователи обнаружили способ выживания земной жизни на красной планете. Группа ученых из Гарвардского университета, Университета Эдинбурга и Лаборатории реактивного движения НАСА установила, что материал, называемый аэрогелем, может улавливать достаточно тепла от солнечного света, чтобы создавать области марсианской воды и температуры, подобные Земле. Эта технология, по их словам, может быть адаптирована для создания среды обитания людей в недалеком будущем.
В новом исследовании исследователи показывают, что размещение тонкого слоя полупрозрачного аэрогеля - толщиной всего несколько сантиметров - на поверхности Марса может нагреть землю до 50 градусов Цельсия, или 90 градусов по Фаренгейту, или более. Этого было бы достаточно, чтобы разморозить ранее замёрзшую воду под землей, предоставляя важнейший ингредиент для поддержания жизни. Так же, как углекислый газ и другие парниковые газы , аэрогель пропускает видимый свет и нагревает землю, но затрудняет выход инфракрасного света, который люди не могут видеть, но испытывают как тепло, Благодаря своей уникальной структуре, аэрогель производит гораздо более эффективный парниковый эффект, чем углекислый газ. «Желе - это структура [сделанная] из твердого тела, заполненного [крошечными карманами] жидкости. Если вы высосете всю жидкость и замените ее воздухом, вы получите аэрогель», - сказала Лаура Кербер, исследователь из Лаборатория реактивного движения. Эти воздушные карманы являются ключом к нагреву Марса. «Воздух действительно плохо проводит тепло, но обычно он перемещается и переносит тепло с места на место. Но поскольку [в аэрогеле] он заперт во всех этих крошечных карманах, то [воздух] не может перемешиваться, и это делает его отличным изолятором ", сказала она. Подобный тип аэрогеля используется для изоляции марсохода Curiosity, который в настоящее время исследует Марс, а также глубоководные трубы, противопожарное оборудование и даже дома здесь, на Земле.
Ученые могли сначала развернуть аэрогель в небольших масштабах, а затем приступить к более амбициозным проектам. «Самое простое ... это создать [аэрогелевое] одеяло и позволить водорослям и микробной жизни [с Земли] расти. Среды обитания для людей - это все равно будет работать, но вам придется объединить [аэрогель] с другие материалы ", - сказал Робин Вордсворт, доцент кафедры экологических наук и инженерии в Гарварде. «В своем нынешнем виде [аэрогель] довольно хрупкий», - сказал Кербер. Атмосфера Марса очень тонкая и токсичная для большинства земных организмов, поэтому любая обитаемая структура должна быть герметичной. Она объяснила, что в будущем плитки из аэрогеля, помещенные между прочным плексигласом, могут быть использованы для создания герметичного купола для людей. Поскольку эти земные жизненные среды были бы автономными, они также сохраняли бы любую марсианскую жизнь. «Никто не хочет идти на Марс и убивать единственную другую жизнь, которую мы находим, превосходя ее земной жизнью. Это хорошее решение; кусочек за кусочком, маленький островок обитаемости, мы можем жить там и [не] портить его вверх ", сказал Кербер. «Мы думаем, что это впервые - локальный и масштабируемый способ приблизиться к достижению марсианской пригодности. Есть много проблем. Но мы думаем, что это очень интересно, что теперь это возможно в нашей жизни», - сказал Вордсворт. Этот факт, каким бы захватывающим он ни был, является лишь последним в истории, которая началась задолго до того, как люди даже пошли на Луну. «Научная фантастика, с которой я начал свою жизнь, становится реальностью», - сказал Эдвард Гинан, профессор астрофизики и планетологии в Университете Вилланова, который не участвовал в исследовании. Уже более века авторы научной фантастики пишут о человеческих поселениях на красной планете, изображаемых как дышащий воздух, жидкая вода и продвинутая жизнь инопланетян. Человеческое понимание Марса сделало скачок вперед в 1965 году, когда зонд Mariner 4 сделал первые фотографии крупным планом и обнаружил, что Марс был совершенно негостеприимен для людей - пустынный, сухой и с опасно тонкой атмосферой.
Но писатели и ученые, многие из которых были вдохновлены своими любимыми романами, не сдались. Вместо этого они сосредоточились на терраформировании: используя технологии для радикального преобразования Марса в место, где люди могли бы выжить. В 1971 году Карл Саган предложил испарить всю ледяную воду и углекислый газ ледяных шапок Марса. Получающийся в результате газ будет нагревать планету тем же парниковым эффектом, что и кризис глобального потепления на Земле. Но в 2018 году НАСА обнаружило, что на Марсе недостаточно замороженной воды и углекислого газа, чтобы этот план работал без невероятно продвинутых технологий. Вордсворт из Гарварда чувствовал себя вынужденным думать практически о терраформировании.
«[Мы спросили], что на самом деле может работать, а что нет в нашей жизни, а не в далеком будущем», - сказал он. Однако непосредственное вдохновение для проекта аэрогеля пришло от самого Марса. Тот же самый процесс нагревания "уже происходит на Марсе прямо сейчас, но с [замороженным углекислым газом]. Он довольно прозрачен и накапливается на дюнах. Солнце просвечивает, и газ начинает образовываться. И, наконец, он взрывается, и вы получаете эти гейзеры [углекислый газ], который оставляет черные пятна. Происходит каждую весну ", сказал Кербер.
Изучив марсианские поверхности, Кербер уже нашел идеальное место для строительства поселения людей. «Я знаю, где находятся все подземные воды на планете. Это место называется Deuteronilus Mensae. Если вы хотите сделать это, это то место, где я бы поставил ваши купола; это место, где вода находится близко к поверхности», - говорит она. сказал. Что касается того, что могут есть те, кто живет в отапливаемых аэрогелем средах обитания на Марсе, над этим работают Гинань и его ученики по астроботанике. «У нас есть оранжерея в Вилланове. Мы выращиваем растения на моделируемой марсианской почве [и] в условиях освещения, которые мы получаем на Марсе», - сказал он. Гинань уже планирует, чтобы его ученики экспериментировали с выращиванием своего "Марс Гардена" в теплице на основе аэрогеля. «Я уже купил [ аэрогель ]. На самом деле мы собираемся попробовать», - сказал он. Проработав в астрофизике более 50 лет, Гинань надеется, что благодаря этой новой технологии люди будут жить и выращивать пищу на Марсе в течение своей жизни. Кербер считает, что решение оставшихся проблем, самой большой из которых является поездка на сам Марс, - это только вопрос финансирования. «Если бы кто-то сказал:« Вот куча денег, и иди и сделай это », - мы бы сделали это. Люди думают, что это так недосягаемо, или что-то из научно-фантастического фильма - это не так. Давайте попробуем». она сказала.
