Terraformation - construire une nouvelle Terre dans un nouvel endroit

Un jour, il se peut qu'en cas de catastrophe mondiale, il ne soit pas possible de restaurer la civilisation sur Terre ou de revenir à l'état dans lequel elle se trouvait avant la menace. Cela vaut la peine d'avoir un nouveau monde en réserve et de tout reconstruire là-bas - mieux que nous ne l'avons fait sur notre planète natale. Cependant, nous ne connaissons pas de corps célestes prêts à être installés immédiatement. Il faut compter avec le fait que certains travaux seront nécessaires pour aménager un tel lieu.

1. Couverture de l'histoire "Collision en orbite"

La terraformation d'une planète, d'une lune ou d'un autre objet est le processus hypothétique, nulle part ailleurs (à notre connaissance), de modification de l'atmosphère, de la température, de la topographie de surface ou de l'écologie d'une planète ou d'un autre corps céleste pour ressembler à l'environnement de la Terre et le rendre adapté à l'environnement terrestre. la vie.

Le concept de terraformation a évolué à la fois sur le terrain et dans la vraie science. Le terme lui-même a été introduit Jack Williamson (Will Stewart) dans le récit "Collision Orbit" (1), publié en 1942.

Vénus est cool, Mars est chaud

Dans un article publié dans la revue Science en 1961, l'astronome Carl Sagan proposé. Il envisageait de planter des algues dans son atmosphère qui convertiraient l'eau, l'azote et le dioxyde de carbone en composés organiques. Ce processus éliminera le dioxyde de carbone de l'atmosphère, ce qui réduira l'effet de serre jusqu'à ce que les températures chutent à des niveaux confortables. L'excès de carbone sera localisé à la surface de la planète, par exemple sous forme de graphite.

Malheureusement, des découvertes ultérieures sur les conditions de Vénus ont montré qu'un tel processus est impossible. Ne serait-ce que parce que les nuages ​​y sont constitués d'une solution très concentrée d'acide sulfurique. Même si les algues pourraient théoriquement prospérer dans l'environnement hostile de la haute atmosphère, l'atmosphère elle-même est tout simplement trop dense - la pression atmosphérique élevée produirait de l'oxygène moléculaire presque pur et le carbone brûlerait, libérant du COXNUMX.₂.

Cependant, on parle le plus souvent de terraformation dans le cadre d'une potentielle adaptation de Mars. (2). Dans un article "Planetary Engineering on Mars" publié dans la revue Icarus en 1973, Sagan considère la planète rouge comme un lieu potentiellement habitable pour l'homme.

2. Vision pour les prochaines étapes de la terraformation de Mars

Trois ans plus tard, la NASA a officiellement abordé le problème de l'ingénierie planétaire, en utilisant le terme "écosynthèse planétaire". Une étude publiée a conclu que Mars pourrait soutenir la vie et devenir une planète habitable. La même année, la première session de la conférence sur la terraformation, alors également connue sous le nom de "modélisation planétaire", est organisée.

Cependant, ce n'est qu'en 1982 que le mot "terraformation" a commencé à être utilisé dans son sens moderne. planétologue Christophe McKay (7) a écrit "Terraforming Mars", paru dans le Journal of the British Interplanetary Society. L'article discutait des perspectives d'autorégulation de la biosphère martienne, et le mot utilisé par McKay est depuis devenu le mot préféré. En 1984 James Lovelock i Michel Allabi a publié le livre Greening Mars, l'un des premiers à décrire une nouvelle méthode de chauffage de Mars à l'aide de chlorofluorocarbures (CFC) ajoutés à l'atmosphère.

Au total, de nombreuses recherches et discussions scientifiques ont déjà été menées sur la possibilité de chauffer cette planète et de modifier son atmosphère. Fait intéressant, certaines méthodes hypothétiques de transformation de Mars sont peut-être déjà dans les capacités technologiques de l'humanité. Cependant, les ressources économiques requises pour cela seront bien supérieures à ce que tout gouvernement ou société est actuellement disposé à allouer à une telle fin.

Approche méthodique

Après que la terraformation est entrée dans une circulation plus large des concepts, sa portée a commencé à être systématisée. En 1995 Martin J . Brouillard (3) dans son livre "Terraforming: Engineering the Planetary Environment", il a proposé les définitions suivantes pour divers aspects liés à ce domaine :

• ingénierie planétaire - l'utilisation de la technologie pour influencer les propriétés globales de la planète ;
• géoingénierie - l'ingénierie planétaire appliquée spécifiquement à la Terre. Il ne couvre que les concepts de macro-ingénierie qui impliquent de modifier certains paramètres globaux tels que l'effet de serre, la composition atmosphérique, le rayonnement solaire ou le flux de choc ;
• terraformation - un processus d'ingénierie planétaire, visant notamment à augmenter la capacité d'un environnement planétaire extraterrestre à supporter la vie dans un état connu. La réalisation finale dans ce domaine sera la création d'un écosystème planétaire ouvert qui imite toutes les fonctions de la biosphère terrestre, entièrement adapté à l'habitation humaine.

Fogg a également développé des définitions de planètes avec divers degrés de compatibilité en termes de survie humaine sur celles-ci. Il distingue les planètes :

• habité () - un monde avec un environnement suffisamment similaire à la Terre pour que les gens puissent y vivre confortablement et librement ;
• biocompatible (BP) - planètes avec des paramètres physiques qui permettent à la vie de s'épanouir à leur surface. Même s'ils en sont initialement dépourvus, ils peuvent contenir une biosphère très complexe sans nécessiter de terraformation ;
• facilement terraformé (ETP) - des planètes qui peuvent devenir biocompatibles ou habitables et qui peuvent être soutenues par un ensemble relativement modeste de technologies d'ingénierie planétaire et de ressources stockées sur un vaisseau spatial à proximité ou une mission précurseur robotique.

Fogg suggère que dans sa jeunesse, Mars était une planète biologiquement compatible, bien qu'elle ne rentre actuellement dans aucune des trois catégories - la terraformer est hors ETP, trop difficile et trop chère.

Disposer d'une source d'énergie est une nécessité absolue pour la vie, mais l'idée de la viabilité immédiate ou potentielle d'une planète repose sur de nombreux autres critères géophysiques, géochimiques et astrophysiques.

L'ensemble des facteurs qui, en plus des organismes plus simples sur Terre, supportent des organismes multicellulaires complexes est particulièrement intéressant. animaux. La recherche et les théories dans ce domaine font partie de la science planétaire et de l'astrobiologie.

Vous pouvez toujours utiliser le thermonucléaire

Dans sa feuille de route pour l'astrobiologie, la NASA définit les principaux critères d'adaptation comme étant principalement "des ressources en eau liquide adéquates, des conditions propices à l'agrégation de molécules organiques complexes et des sources d'énergie pour soutenir le métabolisme". Lorsque les conditions sur la planète deviennent propices à la vie d'une certaine espèce, l'importation de la vie microbienne peut commencer. Au fur et à mesure que les conditions deviennent plus terrestres, la vie végétale peut également y être introduite. Cela accélérera la production d'oxygène, ce qui, en théorie, rendra la planète enfin capable de supporter la vie animale.

Sur Mars, le manque d'activité tectonique a empêché la recirculation des gaz des sédiments locaux, ce qui est favorable à l'atmosphère terrestre. Deuxièmement, on peut supposer que l'absence d'une magnétosphère globale autour de la planète rouge a conduit à la destruction progressive de l'atmosphère par le vent solaire (4).

4 Une magnétosphère faible ne protège pas l'atmosphère martienne

La convection dans le noyau de Mars, qui est principalement composé de fer, a créé à l'origine un champ magnétique, mais la dynamo a depuis longtemps cessé de fonctionner et le champ martien a largement disparu, probablement en raison de la perte de chaleur et de la solidification du noyau. Aujourd'hui, le champ magnétique est une collection de petits champs locaux en forme de parapluie, principalement autour de l'hémisphère sud. Les restes de la magnétosphère couvrent environ 40 % de la surface de la planète. Résultats de la recherche de la mission de la NASA Spécialiste montrent que l'atmosphère est nettoyée principalement par des éjections de masse coronale solaire qui bombardent la planète de protons de haute énergie.

Terraforming Mars devrait impliquer deux grands processus simultanés - la création d'une atmosphère et son chauffage.

Une atmosphère plus épaisse de gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone arrêtera le rayonnement solaire entrant. Étant donné que l'augmentation de la température ajoutera des gaz à effet de serre dans l'atmosphère, ces deux processus se renforceront mutuellement. Cependant, le dioxyde de carbone seul ne suffirait pas à maintenir la température au-dessus du point de congélation de l'eau - il faudrait autre chose.

Une autre sonde martienne qui a récemment reçu un nom La persévérance et sera lancé cette année, prendra essayer de générer de l'oxygène. Nous savons qu'une atmosphère raréfiée contient 95,32 % de dioxyde de carbone, 2,7 % d'azote, 1,6 % d'argon et environ 0,13 % d'oxygène, ainsi que de nombreux autres éléments en quantités encore plus faibles. L'expérience dite gaieté (5) consiste à utiliser du dioxyde de carbone et à en extraire l'oxygène. Des tests en laboratoire ont montré que cela est généralement possible et techniquement faisable. Tu dois commencer quelque part.

5. Modules jaunes pour l'expérience MOXIE sur le rover Persévérance.

patron de spacex, Masque de l'ego, il ne serait pas lui-même s'il ne mettait pas son grain de sel dans la discussion sur la terraformation de Mars. L'une des idées de Musk est de descendre aux pôles martiens. bombes à hydrogène. Un bombardement massif, selon lui, créerait beaucoup d'énergie thermique en faisant fondre la glace, et cela libérerait du dioxyde de carbone, ce qui créerait un effet de serre dans l'atmosphère, emprisonnant la chaleur.

Le champ magnétique autour de Mars protégera les marsonautes des rayons cosmiques et créera un climat doux à la surface de la planète. Mais vous ne pouvez certainement pas y mettre un énorme morceau de fer liquide. Par conséquent, les experts proposent une autre solution - insérer w point de libration L1 dans le système Mars-Soleil grand générateur, ce qui crée un champ magnétique assez puissant.

Le concept a été présenté lors de l'atelier Planetary Science Vision 2050 par le Dr. Jim Vert, directeur de la Planetary Science Division, la division d'exploration planétaire de la NASA. Au fil du temps, le champ magnétique conduirait à une augmentation de la pression atmosphérique et des températures moyennes. Une augmentation de seulement 4°C ferait fondre la glace dans les régions polaires, libérant du CO stocké₂cela provoquera un puissant effet de serre. L'eau y coulera à nouveau. Selon les créateurs, le temps réel pour la mise en œuvre du projet est 2050.

À son tour, la solution proposée en juillet dernier par des chercheurs de l'Université de Harvard ne promet pas de terraformer la planète entière d'un coup, mais pourrait être une méthode progressive. Les scientifiques ont trouvé érection de dômes constituées de fines couches d'aérogel de silice, qui seraient transparentes et en même temps protégeraient des rayons UV et réchaufferaient la surface.

Au cours de la simulation, il s'est avéré qu'une fine couche d'aérogel de 2 à 3 cm suffit à chauffer la surface jusqu'à 50 °C. Si nous choisissons les bons endroits, la température des fragments de Mars sera portée à -10 ° C. Ce sera toujours faible, mais dans une fourchette que nous pouvons gérer. De plus, cela maintiendrait probablement l'eau de ces régions à l'état liquide toute l'année, ce qui, combiné à un accès constant au soleil, devrait suffire à la végétation pour réaliser la photosynthèse.

Terraformation écologique

Si l'idée de recréer Mars pour qu'elle ressemble à la Terre semble fantastique, alors la terraformation potentielle d'autres corps cosmiques élève le niveau de fantastique au nième degré.

Vénus a déjà été mentionnée. Moins connues sont les considérations terraformer la lune. Geoffrey A. Landis de la NASA a calculé en 2011 que la création d'une atmosphère autour de notre satellite avec une pression de 0,07 atm à partir d'oxygène pur nécessiterait un approvisionnement de 200 milliards de tonnes d'oxygène de quelque part. Le chercheur a suggéré que cela pourrait être fait en utilisant des réactions de réduction d'oxygène à partir de roches lunaires. Le problème est qu'en raison de la faible gravité, il la perdra rapidement. En ce qui concerne l'eau, les plans antérieurs de bombardement de la surface lunaire avec des comètes pourraient ne pas fonctionner. Il s'avère qu'il y a beaucoup de H local dans le sol lunaire₂0, surtout autour du pôle Sud.

D'autres candidats possibles pour la terraformation - peut-être seulement partielle - ou paraterraformation, qui consiste à créer sur des corps spatiaux extraterrestres habitats fermés pour les humains (6) ce sont : Titan, Callisto, Ganymède, Europe et même Mercure, la lune Encelade de Saturne et la planète naine Cérès.

6. Vision artistique de la terraformation partielle

Si nous allons plus loin, vers les exoplanètes, parmi lesquelles nous rencontrons de plus en plus des mondes ayant une grande ressemblance avec la Terre, nous entrons soudainement dans un tout nouveau niveau de discussion. Nous pouvons y identifier des planètes comme ETP, BP et peut-être même HP à distance, c'est-à-dire ceux que nous n'avons pas dans le système solaire. La réalisation d'un tel monde devient alors un problème plus important que la technologie et les coûts de la terraformation.

De nombreuses propositions d'ingénierie planétaire impliquent l'utilisation de bactéries génétiquement modifiées. Gary King, un microbiologiste de la Louisiana State University qui étudie les organismes les plus extrêmes sur Terre, note que :

"La biologie synthétique nous a donné un merveilleux ensemble d'outils que nous pouvons utiliser pour créer de nouveaux types d'organismes spécifiquement adaptés aux systèmes que nous voulons planifier."

Le scientifique décrit les perspectives de terraformation, expliquant:

"Nous voulons étudier des microbes sélectionnés, trouver des gènes responsables de la survie et de l'utilité pour la terraformation (comme la résistance aux radiations et le manque d'eau), puis appliquer ces connaissances pour concevoir génétiquement des microbes spécialement conçus."

Le scientifique voit les plus grands défis dans la capacité à sélectionner génétiquement et à adapter les microbes appropriés, estimant qu'il pourrait falloir "dix ans ou plus" pour surmonter cet obstacle. Il note également que le mieux serait de développer "pas seulement un type de microbe, mais plusieurs qui fonctionnent ensemble".

Au lieu de terraformer ou en plus de terraformer l'environnement extraterrestre, les experts ont suggéré que les humains pourraient s'adapter à ces endroits grâce au génie génétique, à la biotechnologie et aux améliorations cybernétiques.

Liza Nip de l'équipe des machines moléculaires du MIT Media Lab, a déclaré que la biologie synthétique pourrait permettre aux scientifiques de modifier génétiquement les humains, les plantes et les bactéries pour adapter les organismes aux conditions d'une autre planète.

Martin J . Fogg, Carl Sagan jeûnant Robert Zubrin i Richard L.S. TyloJe crois que rendre d'autres mondes habitables - comme une continuation de l'histoire de la vie de l'environnement en transformation sur Terre - est totalement inacceptable. devoir moral de l'humanité. Ils indiquent également que notre planète finira par cesser d'être viable de toute façon. À long terme, vous devez considérer la nécessité de déménager.

Bien que les partisans croient qu'il n'y a rien à voir avec la terraformation des planètes stériles. questions éthiques, il y a des opinions selon lesquelles, dans tous les cas, il serait contraire à l'éthique d'interférer avec la nature.

Compte tenu de la gestion antérieure de la Terre par l'humanité, il est préférable de ne pas exposer d'autres planètes aux activités humaines. Christopher McKay soutient que la terraformation n'est éthiquement correcte que lorsque nous sommes absolument sûrs que la planète extraterrestre ne cache pas la vie indigène. Et même si nous parvenons à le trouver, nous ne devons pas essayer de le transformer pour notre propre usage, mais agir de manière à ce que s'adapter à cette vie extraterrestre. En aucun cas l'inverse.

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