Question:
Les techniques de terraformation de Mars Rouge / Bleu / Vert pourraient-elles fonctionner sur d'autres planètes de notre système solaire?
Martha F.
2011-01-24 10:52:55 UTC
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La trilogie Mars rouge / Mars vert / Blue Mars de Kim Stanley Robinson décrit le processus de terraformation de Mars pour que les humains puissent y vivre . Ces mêmes techniques pourraient-elles fonctionner sur d'autres planètes du système solaire?

Par exemple, ces techniques pourraient-elles fonctionner sur une planète gazeuse telle que Saturne? Ou ont-ils besoin d'un terrain solide? De même, pourraient-ils travailler sur une planète avec une atmosphère dense telle que Vénus, ou cette planète est-elle trop différente de Mars pour fonctionner sans changements majeurs?

Il y a un livre, (je le trouverai) qui décrit les planètes en terraformation, le travail et les délais impliqués. C'est tout vaste. Sur Aliens, ils avaient un processeur d'air pour terraformer l'atmosphère, mais en réalité, ils en auraient besoin de 100k, et cela prendrait encore 200000 ans. Pour quelque chose de vraiment extraterrestre comme Vénus, cela prendrait plus de temps.
@scope_creep En fait, j'ai vu de la littérature suggérant que la terraformation martienne pourrait être accomplie en aussi peu que 1000 ans. Peut-être moins. Je vais voir si je peux le déterrer.
@Daniel, ce n'est pas beaucoup de temps pour créer une atmosphère. Tout cet oxygène et cet azote doit être fabriqué.
Les plantes fonctionnent rapidement, si vous en avez assez.
@Daniel, Je vois venir une longue et fructueuse conversation. Les plantes ont généralement besoin du cycle de l'azote en place avant que les plantes puissent être cultivées et produire de l'oxygène et traiter le CO2. En réalité, s'il s'agissait d'une planète rocheuse, l'azote serait fissuré du régolithe en grandes quantités par des processeurs chimiques couvrant la planète, s'il n'était pas présent. L'oxygène serait craqué à partir de l'eau si disponible, mais il faudrait des milliers d'années pour se séparer du régolithe car il demande beaucoup de travail et d'énergie. Les plantes ne s'empareraient que tardivement de la scène. Serait des cyano bactéries dans un premier temps, puis des bactéries normales, les lichens.
Si vous lisez réellement Mars rouge / Mars vert / Mars bleu, vous constaterez que la terraformation d'autres planètes et planétoïdes du système solaire est discutée.(Aussi: * Green * est le deuxième, et * Blue * est le troisième livre ... il y a aussi une anthologie d'histoires courtes simplement intitulée * The Martians * ... J'ai pris la liberté d'éditer la commande.)
Huit réponses:
Daniel Bingham
2011-01-24 12:45:08 UTC
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Les mêmes techniques de terraformation utilisées dans la série Red / Green / Blue Mars ne fonctionneraient pas sur une géante gazeuse. Mais une forme de terraformation peut. Le problème avec les géantes gazeuses, c'est que leurs atmosphères sont stratifiées et de composition variable. Leurs noyaux sont si haute pression qu'ils sont essentiellement fondus. Nous ne pourrions jamais vivre là-bas. Cependant, de nombreuses géantes gazeuses ont probablement une couche dans leur atmosphère qui serait la bonne pression et la bonne température pour l'habitation humaine. Il peut ne pas avoir la bonne composition d'atmosphère.

La plupart des géantes gazeuses ont une atmosphère principalement d'hydrogène / hélium. L'atmosphère de Mars est principalement constituée de CO2. Ainsi, dans la série Red, Green, Blue Mars, ce qu'ils font est de provoquer un réchauffement climatique incontrôlé (libérant plus de CO2 stocké) pour augmenter la pression atmosphérique et la température de surface. Ensuite, ils plantent des plantes pour convertir le CO2 en O2.

Il n'est probablement pas possible d'utiliser des techniques de modification atmosphérique similaires pour ajuster la composition des géantes gazeuses. Cela dépend fortement de la composition de l'atmosphère à la bonne température et couche de pression. Il y a des traces de CO2 et d'oxygène. Et comme les couches se stratifient, il est possible qu'il y ait une couche d'oxygène ou une couche de CO2. Ils peuvent ou non correspondre à la pression et à la température correctes. Si une couche d'oxygène le fait, nous sommes en bonne forme - aucune terraformation n'est requise. Si ce n'est pas le cas ou si une couche de CO2 le fait, il est probable qu'elle ne soit pas modifiable, car tout oxygène créé augmenterait ou tomberait sur une couche différente. Si, par une étrange coïncidence, la couche d'oxygène n'est que légèrement au-dessus ou en dessous de la couche de CO2, c'est la seule circonstance où des techniques similaires pourraient fonctionner. Faites pousser la couche d'O2 et elle occupera l'espace (peut-être) libéré par le CO2. D'un autre côté, si la bonne couche est de l'hélium ou de l'hydrogène, les techniques utilisées sur Mars ne fonctionneraient pas. Période. En outre, cela nécessiterait une sorte de technologie qui nous permettrait de faire flotter des plates-formes ou des dirigeables presque indéfiniment sans trop de dépense d'énergie au niveau correct dans l'atmosphère.

Dans le cas de Vénus, le problème est l'inverse de celui de Mars. Sur Mars, la terraformation consiste à provoquer un réchauffement climatique incontrôlable - en gros. Sur Vénus, le problème est de l'inverser. Cela nécessiterait donc des techniques complètement différentes.

Les géantes gazeuses n'ont pas vraiment de surface. Ils ont du gaz, puis de la soupe, puis un noyau d'hydrogène métallique.
Oui, je pense que l'essentiel avec les géantes gazeuses est que vous devrez retirer la masse de l'équation jusqu'à ce que la masse soit similaire à une planète rocheuse. Et étant donné l'homogénéité relative des couches, vous auriez quelque chose de vraiment étrange comme une planète de diamant, comme dans 2063 d'Arthur C. Clarke.
Réchauffement contrôlé, idéalement, pas emballant.Vous ne voulez pas que l'atmosphère de Mars passe au-delà de la Terre directement à Vénusien.
Tony Meyer
2011-01-29 13:16:21 UTC
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Les principales étapes utilisées, si je me souviens bien, sont (à l'exclusion des choses qui ont été faites juste pour survivre):

  • Chauffer l'atmosphère avec des moulins à vent, un astéroïde et des trous (creuser dans la croûte de la planète).
  • Changer la composition de l'atmosphère avec des micro-organismes génétiquement modifiés (GEM), des lichens et des algues.
  • Faire fondre la glace dans les voitures polaires, générant du carbone le dioxyde et l'eau, avec un système de miroir.

Les planètes que nous avons sont (hors Terre et Mars):

  • Mercure: Bien plus chaude que Terre: plutôt que de chauffer l'atmosphère, comme dans Mars , la tâche serait de la refroidir (donc les moulins à vent, l'astéroïde heurté et les trous de terre ne seraient pas utiles). Il n'y a pas de calottes polaires à fondre. Il y a très peu d'atmosphère, donc plutôt que d'essayer de la changer, la tâche serait de créer une atmosphère appropriée - les techniques Mars (en supposant que tous les autres problèmes sont résolus) seraient probablement être utile ici.

  • Vénus: l'atmosphère est beaucoup plus dense que la Terre, et elle a le même problème de chaleur que Mercure. Il n'y a pas de champ magnétique empêchant l'épuisement de l'atmosphère (c'est-à-dire qu'elle est constamment reconstituée), donc quels que soient les changements effectués (par exemple les GEM, les lichens, les algues) ne pourraient pas s'accumuler, comme ils l'ont fait sur Mars ( sauf si une étape antérieure a ajouté en quelque sorte un champ magnétique).

  • Jupiter: il est composé d'hélium et d'hydrogène. Même si cela pouvait en quelque sorte être transformé en quelque chose de semblable à la Terre (mais énorme), les techniques Mars ne seraient d'aucune utilité. Il y a, cependant, 63 satellites connus, et Ganymède, Callisto, Io et Europa sont similaires à bien des égards aux planètes intérieures.

  • Saturne: à peu près la même chose que Jupiter ( c'est-à-dire que les techniques Mars ne sont d'aucune utilité). 62 satellites connus; Titan et Encelade montrent des signes d'activité géologique mais sont principalement constitués de glace.

  • Uranus: à peu près la même chose que les autres géantes gazeuses. Compte tenu de la distance du Soleil, il semble probable que non seulement les techniques de Mars ne fonctionneraient pas sur la planète, mais elles seraient également insuffisantes pour chauffer les lunes.

  • Neptune: comme Uranus, mais plus froid.

Comme @Pearsonartphoto l'a suggéré, les satellites (en particulier Jupiter et Saturne) sont des cibles beaucoup plus appropriées, par exemple:

  • Ganymède: a une magnétosphère (le seul satellite du système solaire qui en a), bien qu'il soit enterré dans Jupiter, et une fine atmosphère d'oxygène, y compris éventuellement de l'ozone. Les techniques Mars pour chauffer l'atmosphère fonctionneraient probablement, bien qu'il y ait beaucoup plus à faire (il fait environ 100 degrés C plus froid que Mars en surface). L'utilisation de GEM / lichen / algues pour modifier l'atmosphère serait probablement appropriée. Faire fondre la glace serait un bon moyen de générer de l ' oxygène (théoriquement, il est dissous dans la glace) - pour l'eau, il y a théoriquement un océan d'eau salée souterrain, ce serait donc une cible plus probable que les calottes polaires ( surtout si l'expédition travaillait déjà sur des moholes).

Phobos est détruit dans Red Mars , ce qui aide également à la terraformation ( bien que ce n'était pas le but) en ajoutant de la chaleur. Cela ne serait pas possible sur l'une des lunes de Jupiter / Saturne, car ce ne sont pas des lunes tout en bas.

En quoi le fait d'avoir un champ magnétique affecte-t-il l'atmosphère d'une planète? En déviant le vent solaire, cela peut réduire la quantité d'hydrogène et d'hélium perdus en haute altitude, mais il s'agit certainement d'un effet très marginal par rapport à la gravité de la planète (détermination de la vitesse de fuite) et à la température atmosphérique (détermination de la vitesse des particules atmosphériques).
@JonofAllTrades ayant étudié la physique planétaire, les vents solaires peuvent complètement dépouiller une planète de son atmosphère, avec une magnétosphère faisant la plupart (sinon la totalité) du blindage.
Vénus semble être un contre-exemple fort. Pouvez-vous m'indiquer des modèles informatiques d'entrée de gamme qui tiennent compte de l'influence relative de l'insolation, de la gravité, du vent solaire, de la composition de la croûte, etc.?
Je ne comprends pas la partie cachée.Pourquoi ne serait-ce pas possible?Les lunes de Jupiter et de Saturne n'ont pas leurs propres lunes, mais Jupiter et Saturne ont plus de 60 autres lunes avec lesquelles travailler.
Mike Scott
2011-01-24 13:46:23 UTC
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Ils ne pouvaient même pas travailler sur Mars - Robinson a accéléré les délais de quelques ordres de grandeur à des fins dramatiques.

C'est discutable. La vérité est que nous ne savons pas vraiment quelles seraient les échelles de temps. Nous ne sommes même pas près d'avoir ces données.
PearsonArtPhoto
2011-01-24 19:30:44 UTC
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Les mêmes techniques ne fonctionneraient pas sur une planète, mais elles pourraient fonctionner sur une lune du système solaire externe. Bien sûr, Titan est déjà couvert d'un gaz à effet de serre à une pression plus élevée que la Terre, et il ne fait pas particulièrement chaud. Cela pourrait aider certains, mais ce ne serait probablement pas la solution ultime.

Omega Centauri
2011-01-30 08:35:43 UTC
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Il est vraiment impossible de changer la composition des géants du gaz. Premièrement, ils sont massifs: des dizaines à des centaines de fois la masse de la terre, et surtout de l'hydrogène. Tout oxygène créé se combinerait avec l'hydrogène (et éventuellement d'autres éléments), et tomberait probablement sous forme de pluie / neige et serait perdu dans la basse atmosphère. En fait, les gaz sont probablement mélangés par convection, vous ne pouvez donc pas vous concentrer uniquement sur une couche mince avec à peu près la bonne température et la bonne pression et une masse nette raisonnable, mais vous devez changer la composition de la planète entière. Si vous aviez autant de matériel disponible, vous pourriez construire vous-même une ou plusieurs planètes plus facilement que d'essayer de changer une géante gazeuse.

Je pense aussi que les mondes aquatiques (avec des océans profonds) sont un problème sérieux, les nutriments couleraient dans les profondeurs qui, dans un véritable monde aquatique, pourraient être des centaines de kilomètres. À moins qu'une sorte d'activité géologique ne continue de le mélanger (comme le fait la tectonique des plaques sur la terre), tous les composés qui sont préférentiellement déposés dans les sédiments sont rapidement (à une échelle de temps géologique), perdus dans la biosphère potentielle.

Angus Glashier
2011-02-07 20:43:40 UTC
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Si vous aviez de très grandes quantités d'énergie, vous pourriez construire des soleils artificiels et couvrir à peu près n'importe quelle boule de roche avec les gaz nécessaires pour maintenir la vie, au moins pendant un certain temps. Cela semble être très compliqué, cependant. Cela n'a aucun sens de terraformer une planète entière quand vous pouvez créer des dômes de la taille d'une ville parfaitement habitables à un coût bien moindre.

Après tout, si nous voulions vivre dans une atmosphère, pourquoi devrions-nous nous donner la peine de laisser la Terre en la première place?

Robert Walker
2016-02-09 07:09:08 UTC
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Je ne pense pas qu'ils fonctionneraient sur Mars. Tout d'abord, le calendrier est extrêmement accéléré. La société martienne estime à mille ans pour arriver à un point où l'air est suffisamment épais pour que les arbres poussent et que les humains puissent survivre sans combinaisons de pression avec un appareil respiratoire à système fermé de type aqualung. Et cela pourrait prendre des milliers, voire des centaines de milliers d'années pour arriver à une atmosphère riche en oxygène.

Le dioxyde de carbone est toxique pour l'homme à une concentration supérieure à 1% dans l'atmosphère, même avec beaucoup d'oxygène. Et cela dépend du fait qu'il y ait suffisamment de CO2 pour que l'atmosphère entre dans un effet de serre incontrôlable.

On ne sait pas du tout s'il y en a assez. Pour un effet d'emballement, vous avez besoin de 10% de la pression atmosphérique de la Terre. Il y en a assez pour 2% de la pression atmosphérique de la Terre.

La quantité d'énergie nécessaire pour libérer la neige carbonique est énorme. Environ un milliard de mégatonnes d'énergie pour doubler la pression atmosphérique ou environ neuf milliards pour atteindre la concentration de 10% où une serre en fuite pourrait démarrer.

Si vous fournissez autant d'énergie à Mars, c'est un taux de plusieurs mégatonnes d'énergie que vous devez fournir chaque seconde, tout simplement pour sublimer la glace sèche - sans parler de la réchauffer, de la glace ou du régolithe et d'ignorer toutes les pertes dans l'espace.

Ses techniques généreraient plusieurs ordres de grandeur trop peu d'énergie pour faire beaucoup pour le climat de Mars.

Ce n'est pas une surprise. Regardez la Terre. Il faut des milliards de personnes conduisant des voitures et brûlant du charbon pendant des décennies pour faire une différence d'un degré sur la température de la Terre. Et en effet, le moyen le plus «simple» de réchauffer Mars est probablement de créer des gaz à effet de serre artificiels en utilisant du minerai de fluorite. Mais c'est encore un méga projet. Ce sont onze kilomètres cubes de minerai de fluorite dont vous avez besoin pour extraire, et cela nécessite la production de 200 centrales nucléaires fonctionnant pendant un siècle, faisant simplement des gaz à effet de serre la seule chose qu'ils font avec toute cette énergie. Et cela ne fonctionne que si Mars a suffisamment de CO2. Et il y a beaucoup de problèmes en cours de route.

L'atmosphère de la Terre n'est pas assez chaude pour Mars, même si vous pourriez la reproduire comme par magie sur Mars. Si vous parvenez à vous débarrasser de tout le CO2 et à le remplacer par de l'azote et de l'oxygène, retirez le carbone de l'atmosphère pour qu'il soit respirable - alors vous vous engagez à augmenter les niveaux de gaz à effet de serre pour tout l'avenir afin de l'empêcher de devenir aussi froid comme l'Antarctique.

Pour les besoins énergétiques, voir mon article: Pourquoi les armes nucléaires ne peuvent pas terraform Mars - Pack moins de coups qu'une collision de comètes

Pour d'autres problèmes, consultez mon article: Problèmes avec Terraforming Mars

Belle réponse détaillée.C'est un peu flou (surtout "Pour un fugitif, il faut 2% de la Terre." De la Terre, c'est quoi?) Mais dans l'ensemble, rien qui ne peut être fait dans un simple montage.
Jersey
2013-07-23 02:21:58 UTC
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Je pense qu'un problème majeur est l'utilisation de plantes et d'organismes terrestres pour terraformer une planète selon nos spécifications. Premièrement, l'effort pour terraformer ne serait-ce qu'un seul corps céleste est titanesque en proportion; nous respirons à 21% d'oxygène, mais nous pourrions survivre à 15. Ensuite, il y a le facteur de la pression atmosphérique (14,7 psi) et de la température. L'augmentation de la pression atmosphérique peut ne pas être viable car la gravité peut être trop faible pour une augmentation de la pression atmosphérique. En ce qui concerne l'atmosphère, la quantité d'oxygène nécessaire pour changer pour déplacer le pourcentage serait astronomique. Je suppose que l'on pourrait commencer avec le lichen et les bactéries, quelque chose avec des besoins en eau très faibles, et peut-être un petit météore pour frapper l'une des calottes polaires de Mars pour déclencher un réchauffement climatique / une catastrophe nucléaire hivernale. Cela augmenterait la température, ferait fondre l'eau et introduirait des nuages ​​de pluie. Cela pourrait augmenter la pression atmosphérique (quoique à un faible pourcentage), puis introduire des bactéries terrestres et du lichen pour aider à produire de l'oxygène, dont le mélange d'expiration d'oxygène et d'humidité augmenterait le pourcentage. Mais vous parlez d'un volume énorme. Je ne pouvais même pas commencer à deviner de combien de milliards de tonnes métriques, ou de particules par pouce carré, nous parlerions. Une telle entreprise mettrait probablement en faillite tous les gouvernements de la planète.

Maintenant, «cultiver» une forme de vie indigène via la génétique pourrait être plus facile, moins cher et peut-être plus viable. Il y a des bactéries sur Mars. Un peu de test, un peu d'ADN lié à la Terre injecté, et nous pourrions éventuellement faire une souche hybride / mutante qui commence la première étape de la vie. Cela prendrait encore quelques époques pour la viabilité, mais c'est une pensée.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 2.0 sous laquelle il est distribué.
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