Войти в почту

Как создать дом вдали от дома

Человечество за тысячелетия своего существования успело довольно сильно изменить облик Земли. Этому поспособствовала добыча полезных ископаемых, использование почв в сельском хозяйстве, а также рост популяции homo sapiens и отравление природы различными видами отходов. Многие экоактивисты считают, что такое плачевное состояние планеты — слишком высокая плата за технологический прогресс. Ученые, согласные с этим, выработали концепцию обратного процесса: терраформирование. Рассказываем, что это такое.

.marker { background: #FFE3E0; background: linear-gradient(180deg,rgba(255,255,255,0) 45%, #FFE3E0 55%); }

Что такое терраформирование?

Терраформирование («формирование Земли») — это гипотетический процесс преднамеренного изменения атмосферы, температуры, топографии поверхности или экологии планеты или другого тела, чтобы создать комфортную среду для жизни человека.

Концепция терраформирования возникла из научной фантастики и быстро завоевала популярность в реальной научной среде. Этот термин был придуман Джеком Уильямсоном в научно-фантастическом рассказе «Орбита столкновения», опубликованном в 1942 году в журнале Astounding Science Fiction, хотя могут существовать и более ранние, менее известные примеры.

Уже через 19 лет , астроном, предложил научно обоснованное описание этой концепции в статье, посвященной планетарной инженерии Венеры. В своей работе он описывал шаги, которые необходимо предпринять, чтобы создать на Венере среду, идентичную земной. Саган представил, как засеют атмосферу Венеры водорослями, которые будут превращать воду, азот и углекислый газ в органические соединения. Поскольку этот процесс удаляет углекислый газ из атмосферы, парниковый эффект будет уменьшаться до тех пор, пока температура поверхности не упадет до «комфортного» уровня. Образовавшийся углерод, как предположил Саган, будет сожжен высокой температурой поверхности Венеры и, таким образом, будет изолирован в виде «графита или какой-либо нелетучей формы углерода» на поверхности планеты. Однако более поздние открытия о климатических особенностях Венеры сделали этот подход невозможным, выяснилось, что атмосфера планеты обладает слишком высокой плотностью, а облака состоят из концентрированной серной кислоты. Таким образом концепция Сагана сохранилась только в планах.

Остановило ли это ученых по всему миру? Нет, даже наоборот: величайшие умы человечества получили новую задачу и с энтузиазмом ребенка принялись решать ее со всей доступной креативностью.

Саган также визуализировал создание Марса, пригодного для жизни человека, в статье «Планетарная инженерия на Марсе», опубликованной в журнале Icarus. Три года спустя официально обратилось к проблеме планетарной инженерии в исследовании, но вместо этого использовало термин «планетарный экосинтез». Исследование пришло к выводу, что Марс может поддерживать жизнь и стать пригодной для жизни планетой. В том же году была организована первая конференция по терраформированию, которая тогда называлась «Планетарное моделирование».

Даже если окружающая среда планеты может быть изменена преднамеренно, возможность создания условий, имитирующих Землю на другой планете, еще предстоит проверить. Хотя Венера, Земля, Марс и даже Луна были изучены в связи с этим предметом, Марс считается наиболее вероятным кандидатом на терраформирование. Было проведено много исследований относительно возможности нагревания планеты и изменения ее атмосферы, и НАСА даже проводило дебаты по этому вопросу. Несколько потенциальных методов терраформирования Марса могут находиться в пределах технологических возможностей человечества, но, по словам Мартина Бича, эти проекты слишком ресурсозатратные, чтобы поддерживать их.

Вот несколько инструментов, с помощью которых человечество может осуществить терраформирование:

Биологическое терраформирование

Многие предложения по планетарной инженерии включают использование генетически модифицированных организмов, как предлагал Саган.

Это могут быть бактерии, водоросли и грибки, которые запустят процесс терраформирования, насытят атмосферу пригодным для дыхания кислородом, сделают почву подходящей для сельского хозяйства. Но у этого метода есть несколько ограничений. Во-первых, это временной фактор: создание таких микроорганизмов займет десятилетия. Во-вторых, это очень дорогой процесс, который, опять же, может показаться недостаточно результативным. В-третьих, этот подход обширно оспаривается с точки зрения биоэтики. Противники биологического терраформирования указывают на то, что своим вмешательством человечество может запускать необратимые процессы на других планетах, нарушая устоявшиеся там законы природы ради спасения собственного вида.

Паратерраформирование

Паратерраформирование, также известное как концепция «мирового дома», предполагает изменение не всей экосистемы планеты, а создание «природных зон» внутри нее. Этот подход включает в себя строительство на планете обитаемого корпуса, который охватывает большую часть полезной площади планеты. Ограждение будет состоять из прозрачной крыши, удерживаемой на высоте одного или нескольких километров над поверхностью, находящейся под давлением пригодной для дыхания атмосферы. Внутри этих куполов смогут обитать люди, проводиться сельскохозяйственные работы, размещаться производства. Этот метод очень полюбился писателям-фантастам и стал популярной моделью внеземной колонии в массовой культуре. В 70-х эта концепция настолько вдохновила ученых, что под руководством Университета Аризоны был построен исследовательский комплекс «Биосфера-2», внутри которого создали условия для роста различных видов растений, жизни животных и людей. Всего в комплексе было воссоздано 7 природных зон, а основным источником энергии была солнечная (но также происходило питание от линии электропередач). В рамках эксперимента в «Биосферу-2» были помещены люди, которые должны были заботиться о состоянии комплекса, понимая, что любая ошибка напрямую скажется на их условиях жизни. К концу эксперимента группы испытуемых столкнулись с проблемой недостатка кислорода и продуктов питания (они ели только то, что выращивали сами). Также ученые наблюдали у добровольцев нарушения поведения, схожие с проблемами сотрудников полярных станций: агрессия, раздражительность, нарушения сна. Хотя некоторые из участников думали, что у них депрессия, психологическое обследование после эксперимента не выявило нарушений, а все показатели организма и навыков соответствовали профилю полевого исследователя, причем как женщины, так и мужчины получили очень похожие баллы на астронавтов. Один из психологов заметил: «Если бы я заблудился в Амазонке и искал проводника, чтобы выбраться оттуда и с ним выжить, то лучшим выбором был бы биосферный экипаж».

Может ли человечество терраформировать Землю?

Однако многие современные ученые предлагают человечеству отказаться от колонизации других планет и сконцентрировать свои амбиции и ресурсы на Земле. На сегодняшний день существуют два наиболее популярных направления терраформирования нашей родной планеты:

Первое подразумевает активное участие человека в создании пригодной для жизни среды там, где раньше это было невозможно, например, в Арктике или под водой. Первое направление берет в качестве основы процессы инопланетного терраформирования. Те же заповедные зоны можно создавать на территории пустынь, джунглей, в горах или на дне мирового океана. Можно наполнять океан микроорганизмами, которые смогут перерабатывать пластик, а энергию для поддержания таких колоний брать из термоядерных установок. Но, как показал опыт комплекса «Биосфера-2», такие колонии сталкиваются с большим количеством проблем, начиная от дороговизны реализации таких проектов и заканчивая социальными и психологическими нарушениями, которые вырабатываются в результате жизни в условиях изоляции.

Этот подход все еще востребован среди ученых, и пока они разрабатывают концепции и технические решения, фантасты продолжают задавать к этой концепции неизменный вопрос: «А что, если?» Вот несколько фантастических произведений, книг и игр, в которых вы могли встретить паратерроформирование:

Серия игр «BioShock»

Подводный город Восторг, в котором происходит действие первых частей игры «BioShock» — один из ярчайших интерактивных примеров паратерраформирования. В подводном городе, запланированном как утопическое место, где будут жить самые светлые умы Земли, были предусмотрены все условия для поддержания жизнедеятельности: медицинские комплексы, аграрные зоны, развлекательные и рабочие зоны. Однако, по сюжету игры, город все равно превратился в антиутопию.

«Сквозь снег»

Фильм По Чжун Хо и последующий сериал буквально поместили идею паратерраформирования на рельсы. В этой вселенной Земля заледенела, а немногочисленные выжившие нашли спасение в экспрессе, который движется через всю замерзшую планету. Как и в городе Восторг, внутри поезда есть плантации, вагоны-фермы, вагоны-школы и университеты, а еще есть огромное социальное неравенство, которое периодически приводит к социальным столкновениям.

Второе, наоборот, предполагает создание заповедных зон, в которых вообще нет людей, и природа может восстановиться самостоятельно. Человеку достаточно не вмешиваться, чтобы природа взяла все в свои руки и начала «забирать» обратно свои территории. В 2020 году эта теория получила сильное подтверждение в результате глобальной пандемии и последовавших ограничений на передвижение, перелеты и работу производств. Во время локдауна спутники зафиксировали ряд изменений, например, снижение выбросов CO2, улучшение качества воздуха и воды. Локдауны позволили ученым выяснить, что даже небольшого перерыва в прекращении человеческой жизнедеятельности достаточно, чтобы окружающая среда стабилизировалась. Но это значит, что нужно остановить производства, транспортировки, перелеты, на что пока человечество пойти не готово.

На тему того, как будет выглядеть Земля без участия людей, успели пофантазировать многие авторы. Вот наиболее популярные примеры:

The Last of Us: мир после пандемии кордицепса

Образ городов, оставшихся на 20 лет во власти природы (и зомби), радует глаз игроков уже больше 6 лет, а сегодня этими видами могут насладиться и зрители одноименного сериала. Создатели игры смоделировали города, покинутые людьми и занятые различными формами жизни. Так посреди заглохших, поросших плющом машин, ходят выбравшиеся из зоопарков животные, а большинство трасс напоминают парк High-Line. По мнению ученых, такой результат отсутствия людей вполне правдоподобен.

Серия игр Horizon

Еще одна земная цивилизация, «обнулившаяся» в результате восстания машин. В первую очередь игроков увлекает откат к племенному обществу, несмотря на то, что по прериям скачут бесконтрольные высокотехнологичные роботы. Но затем, при изучении сеттинга, можно заметить, что джунгли и леса выросли на небоскребах, как на большом субстрате, а трава пробилась через асфальт, по которому никто не ездил много десятилетий.