Курс на Марс. Самый реалистичный проект полета к Красной планете - Ричард Вагнер, Роберт Зубрин (2001)

Теоретические расчеты выносят однозначный вердикт: Красная планета может быть терраформирована. Но только астронавты-исследователи, работающие на Марсе, сумеют получить достаточное количество информации о планете и способах использования ее ресурсов, чтобы превратить мечту в реальность. Но игра, конечно, стоит свеч, потому что на кону стоит целый новый мир.

В некотором смысле, обсуждение потенциала человечества по терраформированию Марса возвращает нас в исходную точку. Каково наше место во Вселенной? Кеплер доказал, что законы небес постижимы для человеческого разума. Первые астронавты, которые долетят до Марса, докажут, что миры небесные достижимы для человеческой жизни. Но, если мы можем терраформировать Марс, это докажет, что миры небесные сами по себе подвластны человеческой разумной воле.

Марс может стать вторым домом для жизни во всех ее проявлениях, не только для людей, и даже не только для «рыб морских… птиц небесных… и каждого живого существа, что движется по земле», но и для множества видов, которых еще не существует. Новые миры порождают новые формы жизни, и в новых условиях терраформированного Марса жизнь, привезенная с Земли, может пойти дальше и множиться в еще неизведанном разнообразии новых царств и родов.

Это чудесное наследие, которое мы передадим будущим поколениям. Это не только новый мир для жизни и цивилизации, но пример того, чего мужчины и женщины, обладающие интеллектом, смелостью и дальновидностью, могут достичь, когда действуют во имя высших идеалов. Нам никогда не быть богами. Но человечество, которое преобразует Марс, докажет, что люди больше, чем просто животные, что на самом деле мы – существа, которые несут особую искру. Видя обновленный Марс, каждый сможет гордиться тем, что он – человек. Слушая историю Красной планеты, каждый сможет вдохновиться и взяться за задачи, ведущие к звездам.

Уравнения для моделирования условий на Марсе

Можно оценить среднюю температуру на Марсе как функцию атмосферного давления CO2 и солнечной постоянной, используя следующее уравнение:

Тmean = 213,5S0,25 + 20(1 + S)P0,5, (1)

где Tmean есть средняя температура планеты в градусах Кельвина, S – количество солнечного излучения, причем для современного Солнца S равен 1, и Р является атмосферным давлением над средней высоте поверхности Марса, приведенным в барах. (1 бар – это значение, которое жители равнинной местности считают нормальным атмосферным давлением – 14,7 фунта на квадратный дюйм. Так как подобные решения обычно принимают люди, живущие на зловонных болотах возле таких столичных городов, как Вашингтон, Лондон и Париж, это странное значение стало стандартом.)

Поскольку атмосфера является эффективным средством передачи тепла от экватора к полюсу, мы с Крисом Маккеем оценили:

Тpole,= Тmean – 75S0,25/(1 + 5Р) (2)

Также разумно предположить, основываясь на грубом приближении к наблюдаемым данным, что:

Тmax = Тequator =1,1 Тmean (3)

и что глобальное распределение температуры определяется по формуле:

Т(θ) = Тmax – (Тmax – Тpole) × (sinθ)1,5, (4)

где θ – это широта (северная или южная).

Уравнения (1)-(4) задают температуру на Марс как функцию давления диоксида углерода. Тем не менее, как упоминалось выше, давление диоксида углерода на Марсе само является функцией температуры. Есть три источника диоксида углерода на Марсе: атмосфера, сухой лед в полярных шапках и газ, поглощенный реголитом. Взаимодействие резервуаров полярных шапок с атмосферой хорошо понятно и определяется простым соотношением между давлением насыщенного пара двуокиси углерода и температуры на полюсах. Оно задается кривой давления насыщенного пара диоксида углерода, которая аппроксимируется следующим образом:

Р = 1,23×107{ехр(-3170/Тpо1е)} (5)