Сколько коров вам нужно бросить на Марс, чтобы успешно его терраформировать?

1 квинтиллион, или 1x 10 ¹⁸

Конечно, это основано на нескольких предположениях, и в этом также есть большая оговорка.

Прежде чем приступить к работе, вам необходимо убедиться, что вы поставили магнитное поле на место . Без этого вся работа, которую вы вложили в бомбардировку поверхности Марса коровами с орбиты, не поможет, так как атмосфера и вода будут унесены солнечными ветрами 1, и вы рискуете своими цианобактериями ^и прочей экстремофильной жизнью (см. позже в этом ответе) были убиты крупными КВМ и другими крупномасштабными солнечными извержениями и событиями.

Так; как только у вас появится магнитное поле, мы продолжим.

Так; Следующим шагом, который вам нужен, является какой-то океан и, конечно же, какие-то органические химические вещества либо в океане, либо вокруг него. К счастью, у коров есть и то, и другое. Вес средней коровы может быть разным, но давайте предположим, что они весят около 400 кг, то есть они содержат около 60% воды, что соответствует примерно 240 л воды на среднюю корову.

Ваш океан на Марсе не обязательно должен быть размером с океан на Земле; во-первых, планета меньше. Допустим, вы хотите, чтобы океан был немного меньше Индийского океана, что составляет ок. 284 млн км ³ в объеме. Чтобы облегчить нам задачу, мы скажем, что нам нужен океан размером ок. 240 млн км ³ . Км ³ соответствует триллиону литров воды, или 10 ¹² , что означает, что миллион из них составляет квинтиллион, и, учитывая количество литров в корове, количество коров, которое вам нужно, составляет около этой цифры.

Но доставить всю эту воду и эти органические соединения на землю с помощью орбитальной бомбардировки не так просто, как кажется. Во-первых, вода будет сублимироваться из тела, как только оно подвергнется воздействию космического вакуума, и любые бактерии или другие органические прихлебатели также погибнут в этом процессе. Кроме того, коровы не являются полноценной экосистемой сами по себе, поэтому, если предположить, что вы можете заставить корову упасть на поверхность Марса с неповрежденной водой, вам все равно нужно засеять общую территорию растениями, бактериями, животными, и другие потребности для функционирующей экологии. И температура и атмосферное давление должны способствовать их выживанию, прежде чем вы их посадите.

Короче говоря, если у вас уже есть функционирующее магнитное поле на Марсе, и вы НЕ пытаетесь на самом деле терраформировать Марс с помощью бычьей орбитальной бомбардировки, а просто обеспечиваете большой запас воды и органических соединений, то вполне возможно, что если бы у вас было 10 ¹⁸ коровы под рукой, готовые упасть на Марс с большой высоты, И вы дополните это какой-то формой экстремофильных водорослей ² , способных к своему собственному Великому оксигенационному событию , тогда вы можете начать процесс терраформирования. Тем не менее, это все равно займет тысячи лет. Кроме того, даже на Земле трудно найти кунитиллион коров. В настоящее время на Земле всего около 1,5 миллиарда человек, поэтому мы отстаем примерно на 9 порядков. Просто говорю.

Однако обратите внимание: пожалуйста, если вы собираетесь это сделать, усыпите своих коров перед тем, как отправить их на Марс. Это гуманный подход, и вам не придется кормить и поить их в пути с Земли.

^{2. Из комментариев, в некоторых научных работах отмечается, что существуют некоторые формы бактериальной жизни на Земле, которые могли бы выжить на Марсе до того, как туда попадут коровы, и поэтому возможно, что засев гнилостных организмов мог произойти до начала бычьей бомбардировки - Конечно, это могло произойти в соответствии со статьей.}

Frame Challenge: ваши первые два очка не выдерживают критики.

1) Тепло, выделяемое при падении метеоров на поверхность, возникает из-за экстремальной скорости, с которой метеоры движутся по воздуху; Коровы, летящие по небу с такой скоростью, не только сгорели бы слишком быстро, чтобы быть полезными, они также были бы мертвы и не могли внести свой вклад в пункты 2 и 3.

2) Метан не является значительной частью глобального потепления. Основным парниковым газом, удерживающим тепло, на самом деле является водяной пар; это самый распространенный парниковый газ в нашей атмосфере как по весу, так и по объему. Вот почему одна из причин, почему в пустынях очень холодно ночью, хотя днем ​​очень жарко; в воздухе нет водяного пара, способного удерживать тепло ночью.

Терраформирование Марса требует гораздо большего, чем просто повышение температуры атмосферы парниковыми газами.

Начнем с того, что парниковые газы составляют менее 1% атмосферы; и из этого 1% водяной пар составляет 95%. Вам нужно добавить на планету достаточно воды, чтобы циклы испарения и конденсации могли поддерживать около 1% водяного пара в воздухе.

Вам также нужно закачивать углекислый газ, иначе вы не сможете выращивать какие-либо растения.

Конечно, есть и другие факторы, но если принять во внимание только те, которые я перечислил, вам гораздо больше повезет, если вы столкнетесь с кометами, а не с астероидами или коровами.

Вы буквально ставите телегу впереди коров! Чтобы достичь состояния, при котором коров можно массово импортировать в масштабе, необходимом для этого проекта, вы уже выполнили 90% усилий по терраформированию.

Вместо того, чтобы терраформировать Марс с помощью одной только композиции из упавших коров, я предлагаю амбициозный проект по выведению Марса на околоземную орбиту, тем самым упрощая начало процесса терраформирования:

Проект Gravitational Steak Slingshot

Таким образом, этот проект потребует использования 20,4 квинтиллиона коров в течение следующих 4 084 481 927 лет и является полностью устойчивым, с единственным предостережением, заключающимся в использовании QPD (квантовых портальных устройств) и большей части продуктов питания и пространства на нашей планете, предназначенных для выращивание коров для сброса в космос.

Это основные предпосылки:

• Корова весит ~ 910 кг (средний вес быка и коровы).
• На Земле около 1,0 миллиарда коров
• Мы модифицируем Землю, чтобы отныне сосредоточиться только на коровах, поддерживая пик в 10 миллиардов коров.
• Каждая корова приносит примерно 1 теленка в год.
• При этом мы можем производить примерно 5 миллиардов коров каждый год, оставляя примерно 5 миллиардов для разведения (это возможно, потому что нам нужен примерно 1 бык на 50 коров для разведения) .
• Мы усыпляем и выбрасываем 5 миллиардов запасных коров из космического лифта нашей планеты, завернув их в термостойкие металлы.
• Коровы точно стреляют в сторону нашего солнца, и мы используем его как гравитационную рогатку, аналогичную тому, что предлагается с солнечным зондом Parker.
• Коровы разовьют максимальную скорость 692 000 км/ч и будут летать вокруг солнца, превращаясь в хорошо прожаренные стейки x10 ⁹⁰⁰¹ внутри фольги.
• по тщательно рассчитанной траектории он пролетит через квантовый портал, установленный рядом с Солнцем, с другим концом, указывающим справа от задней стороны Марса, сразу после достижения максимальной скорости в гравитационной рогатке.
• готовый стейк wellx10 ⁹⁰⁰¹ упадет на поверхность Марса сбоку, подтолкнет Марс к околоземной орбите и испарится на его основные компоненты.
• Результаты примерно 360 триллионов коров изменят орбиту Марса, чтобы она совпадала с орбитой Земли через 72 040 лет.

Расчеты:

Cows:
5,000,000,000 cows/year
910 kg/cow
= 4.55 x 10^12 kg/year

Speed:
692,000 km/h
6.062 x 10^9 km/year

Mars Weight:
6.39 × 10^23 kg

Distance from Mars Orbit to Earth Orbit:
54,600,000 km

Упрощение расчета удара, чтобы найти результирующую скорость, предполагая, что столкновение коров является абсолютно упругим, без потери энергии, для 5 000 000 000 коров в год (и, к счастью, без трения о воздух, если предположить, что наш портал расположен заподлицо с поверхностью Марса):

M _коров * V _коров = M _Марс * V _Марс

V _Марса = М _коров * V _коров / М _Марса

М _коров = 4,55 х 10^12 кг

V _коров = 6,062 х 10^9 км/год

M _Марс = 6,39 × 10 ^ 23 кг

V_mars = 4.55 x 10^12 kg * 6.062 x 10^9 km/year / 6.39 × 10^23 kg
V_mars = 0.04316 km/year

Мы знаем, что эти числа относятся к нашей годовой доле коров, поэтому мы знаем, что V _{cow_speed/year} равно этому V_mars/1 year.

Предполагая, что мы отстреливаем 5 000 000 000 коров в год и каждый год прибавляем эту скорость к Марсу, расстояние, пройденное Марсом, можно изобразить линейной линией, где наклон равен V cow_speed/ _year .

Площадь этой функции — это пройденное расстояние, которое мы хотим равнять половине расстояния от Марса до Земли, 28 млн км.

Чтобы найти годы, необходимые для достижения этого расстояния (с годами как y), формула для этой функции: 28 миллионов км = (V _{cow_speed/year} ) * y ² /2.

28,000,000km =  (0.04316 km/year^2)*y^2 / 2
y^2 = 28,000,000km * 2 / 0.04316 km/year
y= sqrt(1297497683 year^2)
y= 36020 year

Это только для половины пройденного расстояния, как только это будет сделано, мы должны нанять больше коров с противоположного конца в течение следующих 36 020 лет, чтобы остановить Марс.

Таким образом, чтобы отправить Марс на аналогичную орбиту вокруг Земли, нам понадобится 72 040 лет и (72 040 * 5 000 000 000) ~= 360 триллионов коров.

Изменить : кажется, нам нужно пересмотреть наш ответ. Изменение орбиты планеты зависит не от ее расстояния от Солнца, а от ее орбитальной скорости. Как указано здесь , нам нужно будет изменить орбитальную скорость, чтобы выполнить перенос Хомана на Марс:

Наиболее эффективным способом перехода с одной орбиты на другую является переход Хомана. Мы применим дельта-V к Марсу, чтобы замедлить его, и поместим планету на эллиптическую переходную орбиту, которая пересекает орбиту Земли, а затем еще одну дельта-V, как только Марс достигнет перигелия. Если предположить, что Марс вращается по кругу на расстоянии 1,524 а.е., ретроградная дельта-V со скоростью 2,65 км/с поместит Марс на этот переходный эллипс. Через полвитка другой ретроградный дельта-V, на этот раз со скоростью 2,94 км/с, выведет Марс на круговую орбиту в 1 а.е. Без проблем! Все, что нам нужно сделать, это изменить скорость Марса на 2,65 км/с, а затем на 2,94 км/с, или общее дельта-V 5,59 км/с, и вуаля! у нас есть Марс, вращающийся на расстоянии 1 а.е.

Чтобы сдвинуть орбитальную скорость Марса на 5,59 км/с (что эквивалентно 176 286 240 км/год), нам нужно вместо этого разделить это значение на V _{cow_speed/year} , чтобы получить необходимое количество лет. Получается 4 084 481 927 лет и 20,4 квинтиллиона бифштексов, хотя гравитационное притяжение Марса и Земли должно значительно уменьшить это число. Это намного больше, чем предыдущее число, потому что нам нужно изменить орбитальную скорость всей планеты, а не просто изменить ее траекторию во времени.

_{Пожалуйста, не принимайте расчеты слишком серьезно, очевидно, что у нас нет никаких QPD, космических лифтов и т. д. С 360 триллионами столкновений, что равняется примерно 2518880000000 ядерных бомб, нам повезет, если хотя бы один из Марсов останется к тому времени, когда он прибудет. . Мы также не учитываем неупругий характер удара 910-килограммового стейка о поверхность Марса, а также необходимое расстояние от Солнца, чтобы Марс достиг таких же температур, что и Земля, учитывая разницу в атмосферных газах, площади поверхности и т. д. Мы также не учитывайте возможные последствия того, что Марс находится на том же орбитальном расстоянии от Солнца, что и Земля.}

Предполагая, что коровы выживут (что является ложным предположением), есть несколько возможных ответов:

Потенциально было бы достаточно 2 (один мужчина, одна женщина), если бы у них было достаточно еды, воды и воздуха, потому что вскоре их станет 4, 8, 16, 32 и т. д., пока их население не расширится и не заполнит всю планету.

Существует риск того, что один из них может умереть до того, как они произведут потомство нужного пола, поэтому разумной мерой предосторожности будет по крайней мере 2 особи каждого пола.

При таком малом племенном поголовье, а также при риске гибели отдельных животных существует риск инбридинга, вызывающего нежелательные генетические дефекты, приводящие к болезням и бесплодию. Чтобы противодействовать этому, в идеале вы хотели бы начать с генетически разнообразного племенного поголовья, по крайней мере, из 64 особей (приблизительно). Такой размер популяции является абсолютным минимумом для охвата большого разнообразия всех коров, если вы гарантируете, что никакие две коровы не будут тесно связаны между собой. Вы, вероятно, также хотели бы, по крайней мере, удвоить это число, чтобы компенсировать риск смерти особей без размножения.