Возможно ли терраформировать Луну?

У меня есть «простой» вопрос, который лежит в основе идеи, которую я разрабатываю: возможно ли терраформировать Луну, и если да, то какие технологии для этого потребуются?

Я понимаю, что это не так из-за его текущего состояния, но, ради аргументов, можно ли было бы это сделать, если бы были выполнены определенные условия: искусственное ядро, какая-то искусственно наложенная атмосфера, принести воду, жизнь и растительность и т. д. .

Для уточнения: терраформирование должно быть рукотворным и способным поддерживать человечество таким, какое оно есть в настоящее время, с биологической точки зрения (без дополнительных дыхательных аппаратов, скафандров и т. д.). Это означает, что должны быть какие-то формы зеленых растений, почвы, воды, свободно движущегося воздуха, гравитации и способности выращивать растения и разводить животных.

Это требует дополнительной спецификации. Терраформирование Луны определенно возможно. Уместным может быть вопрос, какой уровень технологий необходим для терраформирования Луны? Хотя это все еще немного широко, и, возможно, потребуется больше возможностей.
Хорошо, я даже не знал, было ли это возможно, или я просто бежал по неправильному пути. Позвольте мне добавить некоторые детали к вопросу.
Вы могли бы сделать Луну пригодной для жизни, увеличив ее массу с очень плотным ядром, которое позволило бы ей удерживать атмосферу, и магнитным полем для защиты от солнечного ветра, но это имело бы разрушительные последствия для Земли (огромные приливы и увеличение тектоническая активность). Вы конкретно хотите избежать уничтожения Земли?
Да, Земля должна остаться неповрежденной, чтобы пройти процесс «исцеления». Так что, по определению, его уничтожение предотвратило бы это :) Мне нравится идея создания плотного ядра, хотя это помогает компенсировать тот факт, что оно намного меньше обычной планеты.
Возможно, миниатюра содержит черную дыру или большой кусок нейтрония даст вам массу, а возможно, и магнитное поле.
@superluminary проголосовал за то, что вы мыслите нестандартно, даже если ваше предложение невозможно. Считается, что нейтроний стабилен только при массе примерно в 100 масс Юпитера, что было бы слишком большой массой, и он фактически съел бы Луну и превратил ее в крошечную, очень яркую звезду.
См. В частности, «Раздавить луну » и остальную часть серии. В этом романе он подробно описывает, как это было сделано с использованием технологий, которые появлялись в сериале ранее.

Ответы (7)

Короткий ответ... нет. Более длинный ответ, это зависит. Самое большое ограничение, которое я вижу, это отсутствие атмосферы. Просто снабдить ее атмосферой — это краткосрочное решение, поскольку сама по себе Луна не обладает достаточной гравитацией, чтобы предотвратить утечку атмосферы в космос. Этот конкретный вопрос был задан на другом сайте:

https://physics.stackexchange.com/questions/52527/can-low-gravity-planets-sustain-a-breathable-atmosphere

Цитата из одного из ответов:

Скорость убегания у поверхности Луны составляет около 2,4 км/с. Средняя скорость кислорода при 293 К составляет около 0,48 км/с.

Обычно цитируемое эмпирическое правило гласит, что скорость убегания должна быть в 6 раз больше средней скорости газа, чтобы этот газ оставался в плену гравитации, а приведенные мной значения связаны только с коэффициентом 5. Воздух будет содержать воду ( так как сухой воздух очень неудобен для дыхания) и углекислый газ (в качестве побочного продукта, если он также не необходим для поддержания цианобактерий/растений, которые вы хотели бы заменить механическими скрубберами углекислого газа планетарного размера, тогда есть питательные вещества, которые вам понадобятся для поддерживать те), которые легко усугубили бы атмосферный парниковый эффект, и, поскольку Луна находится примерно на том же расстоянии от Солнца, что и Земля, можно было бы ожидать, что воздух прогреется до температуры, близкой к земной, хотя и без сдерживающего влияния океанов. , и поэтому кислород рассеивается. Поскольку азот легче,

Короче говоря, маловероятно, что это было бы возможно на Луне.

Но, поскольку вы упомянули какое-то искусственное ядро, возможно, такое, которое создает эффект более высокой гравитации, чем естественная гравитация, его можно было бы обойти, если бы оно оправдало затраты на бурение лунного ядра для установки устройства.

Мне очень нравится этот ответ и техническое объяснение. Итак, исходя из нашей современной физики, это просто невозможно, и на самом деле все сводится к тому, что он должен быть в состоянии удерживать атмосферу с какой-то внешней (или внутренней) помощью.
Хороший ответ. Интересно, какого минимального размера должно быть тело, чтобы поддерживать настоящую атмосферу с земным составом. @JasonWilczak - Искусственное ядро ​​​​в форме тяжелого железа увеличило бы плотность луны и увеличило бы скорость убегания луны. Понятия не имею, как это будет достигнуто, увеличение массы тела, подобного Луне, — нелегкий подвиг.
Важна не размер, а масса. На сайте физики есть несколько сложных уравнений, относящихся к этому ( physics.stackexchange.com/questions/45494/… ). С потерей атмосферы также связаны такие вещи, как температура и уязвимость к солнечному ветру.
Если сделать ядро ​​Луны достаточно плотным, чтобы удерживать пригодную для дыхания атмосферу, это разрушит прибрежные города Земли из-за высоких приливов и изменит климат из-за повышенной вулканической активности и землетрясений. Если только вы не отодвинете Луну дальше от Земли, снова сделав приливы нормального размера, но теперь менее частыми, и заставив Луну казаться меньше в небе.
Поскольку Луна насквозь сплошная, бурение до керна было бы решаемой инженерной проблемой.
Я отмечаю этот ответ как принятый. Я думаю, что это отвечает физике, что это невозможно без какого-то искусственного устройства, и это нормально. Интересно, есть ли способ увеличить плотность с помощью какого-то искусственного ядра, как обсуждалось, но одновременно противодействовать этому воздействию с помощью внешней технологии, за неимением лучшего термина, такой как антигравитационная сфера Дайсона?
Вы упускаете часть ответа, который вы цитировали, в котором говорится, что Луна может какое-то время содержать пригодную для дыхания атмосферу. Это время было бы очень коротким с геологической точки зрения (тысячи лет), но очень большим для человеческого исчисления времени. Можно было бы поддерживать лунную атмосферу неопределенное время с помощью правильного оборудования, закачивающего новый газ, или путем бомбардировки Луны кометами в безопасных районах.

Да

С несколькими оговорками.

Летучие вещества

Как упоминал @Saidoro, вам нужно ввести все летучие вещества, необходимые для жизни. Это включает в себя атмосферу, гидросферу и азот.

Легко найти достаточное количество воды и кислорода в различных ледяных лунах и кометах по всей Солнечной системе. Однако по сравнению с необходимым количеством азот довольно редок. Вам нужно будет подумать о том, как насытиться.

Долголетие

Как вы можете сказать, взглянув на Луну, летучие вещества не останутся вокруг Луны в течение геологических веков.

Итак, если вы снабдите Луну летучими веществами, как долго вы можете ожидать, что они останутся?

Существует много механизмов атмосферных потерь . К сожалению, только один из них (побег Джин) легко вычисляется.

В Википедии есть отличная научная диаграмма , показывающая способность различных тел удерживать атмосферу в течение геологических эпох.

введите описание изображения здесь

Тем не менее, я создал свою собственную карту, основанную на побеге Джин. Я применяю «фактор выдумки», чтобы охватить другие механизмы побега, и он дает период полураспада различных газов вокруг данного тела. Имейте в виду, что моя диаграмма предполагает, что тело изначально имеет плотную атмосферу, поэтому определенные механизмы потерь, такие как сублимация и распыление , не являются проблемой.

Согласно моей диаграмме, можно ожидать, что вода, добавленная в плотную атмосферу вокруг Луны, будет иметь период полураспада около 200 000 лет. Очень долго по сравнению с человеческой цивилизацией. Очень короткое время по сравнению с геологическим временем.

Период полураспада газов вокруг основных тел Солнечной системы:Период полураспада газов вокруг основных тел Солнечной системы

Измеряется в годах

Заметки:

  1. Любой период полураспада со значением ⋅ 10 98 является жидкостью или твердым телом при условиях на поверхности этого тела. Это означает, что до тех пор, пока он окружен атмосферой, потери этого соединения не будет (реальность такова, что безвоздушные тела все равно будут терять некоторые потери).
  2. Согласно моим расчетам, тело Цереры находится сразу за линией снега/мороза .
  3. Когда я смог их найти, я использовал точки плавления и кипения для давления 0,1 атмосферы. Когда я не смог найти их, я использовал их для 1,0 атмосферы.
  4. Изменить фактор выдумки сложно. Поднимите его слишком высоко, и Марс получит слишком много атмосферы. Настройте его слишком низко, и Титан не получит достаточно. Я думаю, что нашел удачный компромисс, поскольку Ганимед не получает его, Титан имеет его, пока есть какое-то пополнение, а Марс потерял большую часть своей атмосферы.
  5. Красный фон означает период полураспада < 100 000 000 лет.
  6. Желтый фон означает период полураспада < 4 500 000 000 лет.
  7. Зеленый фон означает период полураспада > 4 500 000 000 лет.
  8. Белый фон означает, что в данных условиях вещество не является газом.
Глядя на таблицу Excel саму по себе, вы имеете в виду, что на Марсе может быть значительная атмосфера озона? На Земле озон экранирует вредное для человека ультрафиолетовое излучение. На Луне должен быть слой ксенона?

Мне нравятся все ответы выше. Одним из возможных методов было бы построить оболочку вокруг Луны. Это альтернатива тому, чтобы дать планете всю атмосферу, которую она будет периодически терять и нуждаться в пополнении, но это все еще гонзо-инженерные ноги, и оболочка будет подвергаться регулярным ударам метеоритов и проколам. Потребуется регулярный ремонт или, возможно, какая-нибудь технология самовосстановления и заделка утечек — это непростая задача.

Другой метод, который мне нравится, состоит в том, чтобы вырыть очень глубокую яму в Луне и построить что-то вроде глубокого подземного жилища с большими вентиляторами, обеспечивающими циркуляцию, и зеркалами, отражающими солнечный свет.

В качестве земного примера, Мертвое море находится примерно на 400 метров ниже уровня моря, и в результате давление в его атмосфере примерно на 5% выше. Источник . На Луне, с 1/6 земной гравитации, ну, расчеты получаются некрасивыми, но если вы выкопаете яму, какую-нибудь, на 30-50 миль в лунную поверхность, возможно, под крутым уклоном, чтобы избежать прямого солнечного света, но все же принять преимущество отраженного солнечного света. Это возможно.

Что-то вроде этого, но примерно в 500 или 1000 раз больше.

введите описание изображения здесь

Дыра или как вы ее называете (атмосферный колодец?) должна требовать гораздо меньше пополнения атмосферы, чем идея терраформирования поверхности. Кое-что все равно будет, вам понадобится легкая атмосфера вокруг всей луны, чтобы избежать слишком больших потерь и сохранить большую часть атмосферы в глубокой дыре, но это более осуществимо, чем сделать поверхность пригодной для жизни.

Другой альтернативой с достаточным количеством энергии было бы генерировать кислород непосредственно из силикатного материала Луны, чтобы кислород генерировался изнутри дыры.

Копание глубоко на Луне может также обеспечить источники воды и других полезных ископаемых. Я не уверен, что кому-то захотелось бы жить в дыре, но это лучше, чем жить в скафандре, никогда не выходя на улицу.

Да.

Потребуется создать атмосферу (вероятно, посредством кометной бомбардировки или чего-то подобного), а также некоторые (вероятно, биологические) машины, которые смогут превратить лунную пыль и кислород во что-то, в чем смогут расти земные растения.

Кроме того, необходимо будет внести несколько изменений в животных и растения, которые будут там жить, в первую очередь адаптация к уменьшенной гравитации и атмосферному давлению, а также к повышенному излучению, вызванному отсутствием у Луны сильного магнитного поля.

Как только технология для всего этого станет доступной, Луна станет терраформируемой и, вероятно, станет одной из наших первых целей именно для этого.

Я немного отредактировал вопрос для ясности, что терраформирование должно быть создано человеком и должно поддерживать человечество в его текущей биологической эволюции.
Все, что я отметил, может быть создано руками человека. Заставить его работать, не меняя людей вообще, усложняет задачу, но это выполнимо. Люди будут страдать от более низкого атмосферного давления (и, следовательно, от более низкого количества вдыхаемого кислорода) и от повышенного уровня радиации, но ни то, ни другое не является решающим фактором. Люди могли бы проводить больше времени внутри и под землей, чтобы защитить себя от радиации и намазаться толстыми солнцезащитными кремами на поверхности. И люди уже живут полный рабочий день в условиях более низкого давления. Это будет неудобно, но не невозможно.
Однако растениям потребуется некоторая биоинженерия. Не обойти это.
Действительно, но идея заключалась в том, чтобы сделать Луну, по сути, мини-Землей с проточной водой и травой.

Терраформирование — красивый и до смешного простой принцип, который в теории более чем богоподобен . Однако есть две основные проблемы, которые ограничивают количество терраформируемых небесных тел до очень небольшого числа:

  • Магнитное поле . Мы, здесь, на Земле, воспринимаем ее существование как нечто естественное, но она играет огромную роль в том, что жизнь здесь намного приятнее.

    Я не знаю, но я на 100% уверен, что у Луны нет такого магнитного поля, как у Земли, поэтому ее поверхность гораздо более подвержена солнечному ветру, гамма-излучению и тому подобному. Они могут даже изменить химический состав теоретической атмосферы.

    Доходит ли поле Земли до Луны и таким образом обеспечивает ли она незначительную защиту, мне неизвестно.

  • Сила тяжести. Сила притяжения Луны составляет всего 1/6 силы Земли. Это огромная разница, и из-за нее Луна не смогла бы поддерживать такой слой газов. Это просто оставило бы это.

    Без гравитации нет атмосферы. Без атмосферы нет ничего.

Что вы можете сделать тогда? Я предпочитаю идею строительства куполов, а затем строительства большего количества куполов, с собственными садами, оранжереями и другими средствами жизнеобеспечения для производства кислорода. Затем его можно будет подвергнуть лунной поверхности в качестве попытки. Или, если возможно, построить огромные купола, способные выдерживать облака и дожди внутри! Очень частичное решение, но я вижу его результат.

Источник : SpaceEx.SE

Магнитное поле Земли не подходит близко к Луне, по крайней мере, не в защитном смысле, хотя хвост или магнитное поле (магнитохвост) достигает примерно от 1 1/2 до вдвое большего расстояния, чем Луна, но это немного. защиты, только когда Луна находится за Землей. Магнитное поле Земли по большей части защищает космическую станцию ​​и наши спутники.

Я согласен с ответом @Random о том, что Луна имеет недостаточную гравитацию, чтобы удерживать атмосферу в долгосрочной перспективе, поэтому ее нужно будет постоянно пополнять. Есть и другие важные соображения для терраформирования Луны (и Марса): низкая гравитация и отсутствие магнитного поля.

У Луны отсутствует магнитное поле. Космос — суровое место, но атмосфера и магнитное поле Земли защищают нас от большей части этого. Лунные жители будут подвергаться воздействию космической и солнечной радиации. У меня нет карты радиационного облучения Луны, но есть карта Марса , где вы будете получать дозу около 0,25 зиверта в год. 1 зиверт увеличивает риск рака на 5,5%, поэтому у населения Луны будет очень повышенный риск рака.

Это можно несколько смягчить, добавив в атмосферу определенные молекулы, такие как озон, чтобы блокировать солнечное излучение. Космические лучи непредсказуемы, и их трудно заблокировать без мощного магнитного поля. Солнечные вспышки можно предсказать, и лунные жители должны будут укрыться в убежищах.

Тогда есть проблемы жизни в среде с низкой гравитацией. Все, что мы знаем о здоровье человека, говорит о том, что это плохо для людей , которые эволюционировали в течение миллиардов лет, чтобы воспользоваться постоянной гравитацией. Самой большой долгосрочной проблемой является потеря костной и мышечной массы и тенденция к скапливанию телесных жидкостей в верхней части тела. Там нет долгосрочного лечения этого.

Другие отметили с помощью современных расчетов, что Луна будет удерживать воздух достаточно долго, чтобы быть полезной для поселяющихся там людей, если она будет введена.

Это подтверждает утверждение, сделанное в истории, которую я помню, об обществе ближайшего будущего (без супер-пупер технологий), которое кооптировало миссию по перенаправлению кометы и заставило ее врезаться в Луну, а не просто исчезнуть. История заканчивается появлением нечеткого взгляда на Луну, и все взволнованы потенциалом.

В другой истории, которую я помню, фигурировали спутники Юпитера (кажется), где первый сделанный просто добавил воздуха, который время от времени нужно немного доливать, но у более поздних есть мембрана, чтобы удерживать воздух внутри.

В серии « Королевство Солнца » Уила Маккарти Луна и другие малые тела были раздавлены , чтобы придать им меньший диаметр и большую поверхностную гравитацию. В его романах промышленные нутрониевые мраморы - это вещь, и не объясняется, предполагает ли он, что сила тяжести удерживает их вместе стабильно, или требуется какая-то другая отделочная обработка.

Однако покойный Роберт Л. Форвард затронул эту тему с намерением сделать ее «жесткой» научной фантастикой. Астероид, покрытый слоем углерода и кумулятивным зарядом (из антиматерии), создал диск из коллапсирующей материи, заключенный в алмаз, достаточно прочный, чтобы поддерживать внутреннее давление.

Возможно ли терраформировать Луну?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v