Защита Марса без магнитосферы: может ли помочь генная инженерия?

Это год что-то, и Солнечная система была колонизирована. Солнце окружено растущим облаком среды обитания, Венера представляет собой настоящий мир-сад, Юпитер питается от Солнца массой, чтобы однажды превратиться в коричневого карлика, Облако Оорта является новой границей, продолжительность жизни человека биологически ограничена. на неопределенный срок, а Марс, несмотря на то, что является наименее привлекательным кандидатом на терраформирование, превратился в живой мир, защищенный сверхпроводящим спутником, создающим магнитное поле, размещенным в точке Лагранжа L1.

Это время чуда и чудес.

Пока это не так.

Что-то вызвало крах этой цивилизации, и теперь вокруг Солнца остались только изгои, граждане Земли, Венеры и Марса вернулись к животному состоянию, в то время как все остальные умерли, загрузили себя в компьютерные банки на Титане или сбежали на Оорт. облако и не только.

Несмотря на все это, Спутник над Марсом выстоял, держась на своей позиции, как старый часовой со щитом из магнитных полей, чтобы, ну, неважно, попасть в общесистемное событие синдрома Кесслера. Думаю, без Марса это обречено... Верно?

По сути, мне интересно, можно ли иметь резервную копию на случай, если такое событие произойдет. Нецелесообразно запускать ядро ​​Марса, чтобы оно вышло из строя. Возможно, смесь генетически модифицированных форм жизни создаст особую атмосферу, более устойчивую к солнечным ветрам? Если да, то как? Есть ли другие альтернативы на столе? Должны ли мы пройти весь Дарвин IV на Марсе?

Что-то, чтобы уйти с дороги.

Марс был частично терраформирован, есть море жидкой воды, воздух увеличился, хотя и не до уровня земной атмосферы и с высоким уровнем углекислого газа, по крайней мере для землян. Растения и животные приспособились к этим условиям.

Редактировать:

Во-первых, спасибо всем, кто прокомментировал до сих пор, это действительно помогает.

Теперь, похоже, я, возможно, не совсем понял, о чем именно я спрашивал. Так! Чтобы исправить это, позвольте мне дать еще несколько пояснений, чем раньше.

  • Основной предмет спора заключается в том, что существует необходимость в защите из-за того, что потеря атмосферы происходит в течение геологических временных масштабов. Дело в том, что жители Марса в сеттинге эволюционировали бы в постчеловеческий вид, адаптированный к красной(?) планете (кусочки синего/фиолетового и зелени немного портят изображение), и это заняло бы эволюционные временные рамки, т.е. тысячелетий и более. Теперь, почему люди дошли до такого состояния, это пост в другой раз, но достаточно сказать, что я заинтересован в сохранении атмосферы неповрежденной как можно дольше, предпочтительно, когда Солнце достаточно велико, чтобы не касаться Земли.

  • Когда я сказал, что жизнь на Марсе «адаптировалась», я имел в виду «генно-инженерную» среду, которая за тысячелетия прижилась к Марсу. Это связано с тем, что Марс на самом деле является очень непривлекательным кандидатом на терраформирование для точной копии Земли (Венера, после того как ее охладили с помощью зеркал, ускорили с помощью целенаправленных ударов комет, чтобы получить более «нормальные» 24-дневные сутки). ночной цикл, запустите магнитосферу, слегка измените осевой наклон, проведите несколько сезонов и выведите большую часть CO2 и N с поверхности, чтобы использовать их в процессе терраформирования, отправить на Марс, в космические среды обитания или раздавить в крупную алмазную луну. с добавлением кусочков Меркурия; конечный результат является хорошим кандидатом для колонизации, хотя и немного тропическим;)), таким образом, Марс был терраформирован до тех пор, пока он не стал «достаточно хорошим», это означает, что самый глубокий самый глубокий водоем имеет глубину около 1,5-2 километров, атмосфера была сгущена, хотя и не на Земле 14,7 фунтов на квадратный дюйм атмосферного давления, но достаточного, чтобы вызвать бури, вызывающие некоторое беспокойство, так что около 9-10 фунтов на квадратный дюйм, если мои ужасные познания в области науки об атмосфере оценка правильная. Жизнь там, как и человеческое население, была генетически модифицирована, чтобы выдерживать более низкие давления и гораздо более высокие уровни CO2 (хотя высокие уровни CO2 могли бы служить оправданием того, почему колонисты стали дикими, хотя и не очень хорошими). в целом лучший ремонт радиации, хотя это было добавлено после размышлений после бюрократии и крикливого меньшинства, кричащего «на всякий случай!». Однако жизнь на Марсе может существовать и в более экстремальных условиях, хотя хотелось бы, чтобы указанные выше условия сохранялись как можно дольше.

  • Вопрос, который я задаю, есть ли какой-либо способ сохранить такую ​​атмосферу без машин, а вместо этого с помощью какого-то биологического процесса, либо естественным образом развивающегося по совпадению, либо с помощью генной инженерии?

Спасибо.

Подсчитайте свои цифры Марс в настоящее время теряет около 100 граммов (четверть фунта) атмосферы каждую секунду , что составляет около 3000 тонн в год. сказал бы, что это число не будет сильно зависеть от плотности воздуха у поверхности, но его можно умножить на 100, текущая масса атмосферы около 2,5e13 т, поэтому, если давление на поверхности будет 100 кПа, потеряно 1 процент на это уйдет около 100 миллионов лет. достаточно времени, чтобы вымереть или вернуться к технологиям и космической эре.
Это не проблема. Отсутствие магнитного поля приводит к потере атмосферы за геологическое время . Не проблема в масштабах человеческого времени, даже не проблема в масштабах исторического времени. Между изобретением сельского хозяйства и нашим сегодняшним днём всего 15 000 лет... и требуется по крайней мере один миллион лет, чтобы потеря атмосферы стала измеримой.
Как указывает MolbOrg, атмосферные потери — это то, о чем следует беспокоиться в геологических временных масштабах. Кроме того, атмосфера с таким же поверхностным давлением, как у Земли, будет намного глубже, чем у Земли, что делает ее очень эффективным радиационным экраном. Марсу просто не нужно магнитное поле. Однако ваш «садовый мир» Венера в беде, поскольку даже если вы каким-то образом справитесь с ее адской атмосферой, она будет зависеть от какой-то формы орбитальных теней и искусственных источников света/тепла, чтобы сделать ее пригодной для жизни. Поскольку системы поддержки выходят из строя, он начнет поджариваться каждый 2-месячный день и зависать каждую 2-месячную ночь.
Вы, кажется, думаете, что единственный эффект отсутствия магнитосферы состоит в том, что солнечный ветер сдувает атмосферу. Вы как будто забываете, что сам по себе солнечный ветер опасен и полон радиации.
@DKNguyen атмосфера будет блокировать излучение, особенно если вы накопите достаточно, чтобы иметь поверхностное давление ~ 1 атм в гравитации Марса. Даже существующая атмосфера обеспечивает хорошую защиту: jpl.nasa.gov/images/estimated-radiation-dosage-on-mars
@ChristopherJamesHuff Хммм. Я понимаю.
@Seraphim Согласно редактированию: ваша характеристика Венеры как лучшего кандидата на терраформирование ... сомнительна. Превращение Марса в райский сад было бы хорошим побочным проектом, пока вы пытаетесь сделать Венеру едва пригодной для жизни. И в любом случае, биология мало что может сделать, кроме как развить технологическую цивилизацию, чтобы получить замену атмосферы из вне мира, а потеря атмосферы достаточно медленна, чтобы вы могли предположительно развить новую разумную форму жизни, чтобы построить эту цивилизацию (млекопитающие существовали). менее 200 миллионов лет).
@ChristopherJamesHuff Рекомендую посмотреть видео "Весна на Марсе", "Зима на Венере", "Техники терраформирования", "Колонизация Венеры", "Колонизация Марса" Исаака Артура на YouTube.
@Серафим, я не знаю. Факты таковы, что Венера нуждается в радикально более жестком атмосферном чередовании, ввозе огромного количества водорода и либо в изменениях ее вращения, которых просто невозможно добиться с помощью чего-либо, напоминающего современные технологии, либо в орбитальных мегаструктурах, лишь немного затеняющих и отражающих солнечный свет. более правдоподобно. Терраформирование Марса достаточно близко к нашим нынешним возможностям, поэтому мы можем серьезно об этом думать, но терраформирование Венеры нам совершенно не по силам.
@ChristopherJamesHuff Вращение можно решить путем стратегической бомбардировки комет из облака Оорта или внешней системы для ускорения вращения. Это также дает водород, хотя, учитывая, что в этой обстановке имеет место подъем звезд и транспортировка солнечной массы либо в каком-либо грузовом отсеке, либо с помощью луча частиц, отражающегося от магнитных спутников, водородный луч может быть нацелен на Венеру. Вначале потребуется затенение, чтобы охладить Венеру и удалить дополнительную атмосферу, но впоследствии Венера может стать достаточно стабильной, чтобы можно было убрать затенение. Это необязательно, конечно.
Вы хотите, чтобы водород связывал избыточный кислород, а водород в объектах облака Оорта уже связан с кислородом, плюс вы добавляете еще больше азота... это только усугубляет ситуацию. У него также есть энергетические проблемы ... короче говоря, Венера не собирается остывать, пока вы это делаете, и вы, возможно, некоторое время ждете, пока она снова обретет стабильную твердую поверхность. И вы могли бы создать на Марсе глубокие океаны и плотную атмосферу с помощью части импакторов за гораздо меньшее время, не прибегая к операциям по подъему звезд на Солнце .
@ChristopherJamesHuff Ну, я думаю, это вопрос перспективы. Проекты терраформирования происходят в будущем, поэтому то, что возможно сейчас и в будущем, будет сильно различаться. Есть проблемы с методами, которые я описал, да, но я не считаю количество слов, чтобы углубляться в реальный процесс, который я себе представляю. Если вам интересно, как я вообще пришел к таким идеям, то я действительно рекомендую видео, которые я перечислил ранее. Хотя бы объяснить, что они сделали не так, и предложить лучший источник информации о терраформировании. Хотя разговор не ведет к обсуждаемому вопросу!
Дело не в перспективе, а в физике. И дело тут не в технологиях: практически все, что помогает решить проблемы на Венере, поможет и на Марсе. И вообще, я не рекомендую какие-либо видео на YouTube в качестве источников такого рода информации. По крайней мере, сверьтесь с информацией из других источников или проведите несколько расчетов, чтобы подтвердить такие вещи, как повторявшиеся вами утверждения об изменении вращения Венеры. Конечно, не говорите «вот, смотрите часы видео этого парня», когда кто-то указывает, что что-то не имеет физического или логического смысла.
Я знаю. Что помогает Венере, помогает Марсу. А что касается роликов на YouTube, то да, большинство таких роликов совсем нехорошие. Признаюсь, я не математик, но после того, как я нашел видео, я проверил биографию того, кто руководил шоу, вот ссылка на вики, если вам интересно en.wikipedia.org/wiki/Isaac_Arthur . Во всяком случае, это немного зашло в тупик, это вопрос о Марсе, а не о Венере :)!
Я знаю, кто такой Исаак Артур. Я сталкивался с другими людьми со странными заблуждениями, основанными на его видео. Нет, я не собираюсь смотреть его видео.
@ChristopherJamesHuff Заблуждения? Можно сказать несколько. Если мне дали неверную информацию, я хотел бы знать. И, возможно, неправильное представление, которое вы слышали, может быть связано с отсутствием контекста.
Предположение, что Венера является лучшей целью для терраформирования, чем Марс, свидетельствует о глубоком непонимании масштаба проблемы. При попытке оценить, во сколько раз сложнее будет терраформировать Венеру, вопрос не в том, какой будет первая цифра, а в том, сколько нулей поставить в конце. Никто из тех, кто предлагает такие вещи, не имеет ни малейшего представления о том, о чем они говорят, и нет нужды больше тратить мое время на их видео.
@ChristopherJamesHuff Он не единственный, кто предлагает такие вещи, projectrho.com/public_html/rocket/colonysite.php .

Ответы (3)

/Растения и животные приспособились к этим условиям/

Они адаптируются дальше! Разница между низким атмосферным давлением и все более низким атмосферным давлением намного меньше, чем разница между жизнью под водой в океане и жизнью в пустыне. Земная жизнь совершила последний подвиг. Со временем ваши марсианские существа смогут осуществить первое.

Я мог бы представить себе фотосинтезаторы с прочными восковыми слоями, чтобы ограничить потерю воды при низком атмосферном давлении. Возможно, эти существа цепляются за кислород, который они образуют в своих тканях, так же, как они цепляются за сахара, поэтому они могут использовать и то, и другое для последующего метаболизма, а не полагаться на атмосферный O2.

Это было бы прекрасное повествование. Там была бы исконная марсианская флора и фауна, которые в некоторых местах вымирали бы. Затем распространяются адаптированные формы - похожие на то, что было раньше, но больше и другие.

Не забывайте об адаптированной земной жизни, которая образовала симбиоз с коренной марсианской жизнью! Может ли этот симбиоз измениться? Помните, что марсианская жизнь когда-то проделала всю эту «потерю атмосферы» и прошла через это.

Спасибо за щедрость @Seraphim!

Основываясь на комментарии MolbOrg, кажется, что вам просто нужно произвести 100 г атмосферного контента, чтобы противостоять влиянию солнечных ветров на атмосферу.

Так что старая цивилизация могла создать огромные машины, производящие газы из почвы. Например, на столбах может быть установлен процесс электролиза твердых оксидов, который превращает воду в водород и кислород. Как прототип MOXIE .

Также кремний был обнаружен на Марсе . Который частично реагирует на воду в сочетании с плавиковой кислотой.

Или вообще из любого другого материала, принесенного туда старыми цивилизациями. Работают на солнечной энергии или на ядерном синтезе, поскольку они казались довольно продвинутыми.

Кремнезем нельзя превратить в воду ничем, кроме ядерной трансмутации, и вам не нужна плавиковая кислота, чтобы удалить кислород. И MOXIE для электролиза углекислого газа... вам не нужен причудливый высокотемпературный твердый оксидный электролит для электролиза воды.
@ChristopherJamesHuff Силикагель — это диоксид кремния. И SiO2 + 6 HF -> H2SiF6 + 2 H2O Конечно, вы можете сделать что-то менее сложное для электролиза воды.
Это не «превращение кремнезема в воду», это получение некоторого количества воды как одного из продуктов ее реакции с плавиковой кислотой. Где ты это возьмешь? Фтор чрезвычайно дефицитен, и его необходимо отделять от минеральных фторидов, что требует еще больше энергии, чем расщепление кислорода от оксидов. Хуже того, единственным местным источником водорода является существующий водяной лед, что делает всю эту реакцию тупиковой.
@ChristopherJamesHuff Вы правы. Я изменил формулировку. Что ж, плавиковая кислота могла быть доставлена ​​туда в больших резервуарах из старой цивилизации. Поскольку они терраформировали Марс настолько основательно, что на нем могут обитать растения и животные, это не кажется слишком большим.
По-прежнему существует проблема дефицита фтора, а атом фтора в молекуле HF весит в 19 раз больше, чем водород, то есть больше, чем целая молекула H2O. Вам нужно транспортировать водород на Марс и выделять кислород из горных пород... HF — ужасный способ сделать первое и не нужно для второго. Вы можете просто импортировать элементарный водород, чтобы соединить его с кислородом, чтобы получить воду, и электролизовать расплавленную породу непосредственно для получения свободного кислорода (поищите электролиз расплавленного оксида). Тогда вам «просто» нужно импортировать несколько квинтиллионов тонн азота, чтобы получить земную атмосферу...
Извините, поправочка: несколько квинтиллионов килограммов . Всего несколько квадриллионов тонн. Вместо этого вы можете импортировать аммиак: его легче транспортировать, и вы получаете часть необходимого вам водорода вместе с азотом (в 3,5 раза больше водорода на кг NH3, чем на кг HF, плюс вам действительно нужен азот, плюс аммиак на самом деле существует в объекты Койпера/Оорта).

что у вас может быть гипербактерия, которая очень легкая, и плавает в атмосфере, они питаются светом, теплом, радиацией и т.д. кем хотите, они в таком количестве, что блокируют солнечные ветры, там могли быть и другие бактерии чтобы разрушить часть поверхности, чтобы создать больше атмосферы, пещеры также могут быть альтернативой, просто сделайте вашу фауну в основном подземной, и отказоустойчивый, который поглотит «атмосферу», которая у нее уже была, и перенесите ее в убежище, растения доберитесь до этого резервуара и сформируйте экосистему внутри убежища, вы позволите некоторым выжить внутри, а также животным, и закроете любой выход газа, растение также имеет часть для сбора солнечного света, восковой слой для уменьшения потери воды и возможно, получить больше энергии от солнца и смесь хемосинтеза (у вас также может быть машина для использования солнечного ветра для получения чистой энергии,и растения адаптируются благодаря генетической модификации, чтобы преобразовать больше видов энергии для их использования)

наличие устойчивого к солнечному ветру суперлеса, который выращивает щит, поэтому он создает систему пещер, мицелиальные сети работают как часть этой экосистемы, мицелий здесь был модифицирован, чтобы быть намного лучше и умнее, он растет внутри солнечного щита, и преобразует тепло от солнца в энергию, которая распространяется через растения, используется энергия эолического типа, которая может быть в основном незатронутым материалом, поскольку марсианские ветры обычно сильнее, чем земные.

море может иметь новую крышу из материалов, защищающую поверхность от испарения, а также растения могут превращать тепло в энергию, а также свет, падающий на поверхность, вода будет сильно насыщена кислородом, существа трансформируют часть почва на крышах пещер превращается в пищу, а их экскременты поедаются растениями, рыбами и т. д. они могут выжить какое-то время,

извините за сумбур, я немного устал

Солнечный ветер не проникает в атмосферу, он отклоняется далеко вверх в верхних слоях ионосферы. Вы будете частично защищены от него даже на низкой орбите, хотя у Марса больше нет глобального магнитного поля ( lasp.colorado.edu/~brain/images/induced_more.jpg ). В основном вам нужно беспокоиться об УФ-излучении, а насыщенная кислородом атмосфера образует озоновый слой при правильных условиях.