Курс на Марс. Самый реалистичный проект полета к Красной планете - Ричард Вагнер, Роберт Зубрин (2001)

Чтобы понять, насколько обилие двуокиси углерода может повлиять на наши усилия по терраформированию, и как значение Td будет взаимодействовать с имеющимся количеством углекислого газа, обратитесь к рис. 9.4–9.7. На них можно увидеть окончательное атмосферное давление и точки равновесия максимальной сезонной средней температуры для тропиков Марса, основанные на варианте с бедными запасами диоксида углерода, которые позволяют создать атмосферное давление около 500 мбар (50 мбар углекислого газа в южной полярной шапке и 444 мбар в реголите), и с богатыми – которые позволяют создать давление около 1000 мбар углекислого газа (100 мбар в полярной шапке и 894 мбар в реголите). Помните, что повышение температуры реголита с помощью искусственных методов приводит к значительной разнице в конечном состоянии атмосферы при различных значениях температуры десорбции. То же верно и для рис. 9.4–9.7, где различные кривые соответствуют различным условиям: либо после того, как CO2 вытаял из полярной шапки, постоянный искусственный парниковый эффект уже не создается, либо же постоянно прилагаются усилия для поддержания средней температуры планеты на уровне 5, 10 или 20 °К выше величины, рассчитанной только для атмосферы из диоксида углерода. Например, как показано на рис. 9.5, даже при допущении, что температура десорбции равна 40 °К, искусственно поддерживаемая температура атмосферы в 20 °К приводит к скачку общей температуры более чем на 40 °К. Однако более важно, что если постоянно поддерживать среднюю температуру планеты на 20 °К выше значения, которое способны поддержать имеющиеся марсианские запасы двуокиси углерода, то атмосфера ощутимой толщины с приемлемым давлением может быть создана даже в том случае, когда температура десорбции имеет неутешительное значение в 40 °К.

Рис. 9.4. Равновесное давление, достигаемое на Марсе в предположении, что общие запасы газообразного CO2 будут соответствовать атмосферному давлению в 500 мбар, после того как 50 мбар CO2 выпарили из полярной шапки. DT – это искусственно поддерживаемый устойчивый рост температуры

Рис. 9.5. Равновесная максимальная сезонная температура (суточное среднее значение), достижимая на Марсе в предположении, что общие запасы газообразного CO2 будут соответствовать атмосферному давлению в 500 мбар, после того как 50 мбар CO2 выпарили из полярной шапки

Рис. 9.6. Равновесное давление, достигаемое на Марсе в предположении, что общие запасы газообразного CO2 будут соответствовать атмосферному давлению в 1000 мбар, после того как 100 мбар CO2 выпарили из полярной шапки. DT – это искусственно поддерживаемый устойчивый рост температуры

Рис. 9.7. Равновесная максимальная сезонная температура (суточное среднее значение), достижимая на Марсе в предположении, что общие запасы газообразного CO2 будут соответствовать атмосферному давлению в 1000 мбар, после того как 100 мбар CO2 выпарили из полярной шапки

Важный вывод, который можно сделать из этого анализа, заключается в том, что, хотя окончательные условия на Марсе после терраформирования могут быть весьма чувствительны к ныне неизвестному значению температуры, необходимой, чтобы освободить диоксид углерода из реголита, – Td, они даже более чувствительны к уровню постоянно поддерживаемого искусственного парникового эффекта. Проще говоря, конечные условия в системе атмосфера – реголит на Марсе после терраформирования можно контролировать. Повышая среднюю температуру планеты исключительно путем освобождения природных запасов углекислого газа, мы сможем преодолеть ограничения, налагаемые даже предельными значениями Td.

Как быстро углекислый газ выходит из реголита?