Руйнування світу і запасний план
Те, що людство поступово руйнує планету, — незаперечний факт.
Захисники навколишнього середовища часто говорять, що людям необхідно скоротити свій слід на планеті. Недавнє дослідження продемонструвало, наскільки в буквальному сенсі величезний цей слід.
Тоді як маса форм життя Землістановить близько 1,1 трлн тонн і не сильно змінилася останніми роками, так звана «антропогенна маса» штучних матеріалів зростає в геометричній прогресії. Маса всього, що люди побудували і виробили, від бетонних тротуарів і хмарочосів зі скла та металу до пластикових пляшок, одягу та комп'ютерів, зараз приблизно дорівнює масі живих істот на Землі і може перевершити її цього року, згідно з даними дослідження, опублікованого вжурналі Nature.
Це відкриття може підтримати аргумент про те, щоХоча це розуміння є скоріше символічним, ніж науково значущим, матеріальний масштаб людського підприємства допомагає пояснити, як нам вдалося трансформувати глобальні цикли поживних речовин, змінити клімат. і поставити безліч видів на межу зникнення.
Крім того, розмноження самих людей загрожує планеті перенаселенням, нестачею ресурсів та голодом.
«Проблема полягає не тільки в кількості.живущих на планете людей, а в количестве потребителей и в масштабе и характере потребления», — утверждает Давид Сэттертвейт, старший научный сотрудник лондонского Международного института по вопросам экологии и развития в интервью для «Би- бі-сі».
В підтримку своєї тези він наводитьспівзвучне висловлювання індійського лідера Махатми Ганді, який вважав, що «в світі достатньо [ресурсів], щоб задовольнити потреби кожної людини, але не загальну жадібність».
До недавніх пір кількість живуть на Земліпредставників сучасного образу людини (Homo sapiens) було відносно невелико. Усього 10 тис.тис. років тому на нашій планеті мешкало не більше кількох мільйонів людей. Лише на початку 1800-х років людське населення досягло мільярда. А двох мільярдів - тільки в 20-ті роки ХХ століття.
Наразі населення Землі становить понад 7,5 млрд людей. За прогнозами ООН, до 2050 року воно може досягти 9,7 мільярдів, а до 2100 року імовірно перевищить 11 мільярдів.
Населення стало швидко зростати лишев останні кілька десятиліть, так що у нас поки немає історичних прикладів, спершись на які ми могли зробити прогнози щодо можливих наслідків цього зростання в майбутньому.
Інакше кажучи, якщо вірно, що на нашійпланеті до кінця століття житиме вже більше 11 мільярдів людей, наш нинішній рівень знань не дозволяє нам сказати, чи можливо стійкий розвиток при такому населенні просто тому, що в історії не було ще прецедентів.
Чи не час обмірковувати запасний план?
Якою має бути нова Земля?
Якщо люди збираються жити у позаземному середовищіпроживання, то в ній повинні бути ті умови, в яких сучасна людина еволюціонувала, щоб залежати від них тут, на Землі. Про які умови йдеться? Нам необхідний правильний діапазон температур, придатний для дихання повітря, гравітація, цикли день-ніч та багато іншого.
Звісно, є місія TESS, яка займаєтьсяпошуком екзопланет. Вона вже знайшла тисячі світів, але «переїхати» туди проблематично. По-перше, у нас недостатньо технологій для подорожі на настільки далекі відстані за прийнятну кількість часу. Крім того, умови на цих екзопланетах далекі від ідеальних.
Чи можливо відтворити нашу планету, побудувавши штучний світ?
- гравітація
Земна гравітація абсолютно необхідна для довгоїжиття. Астронавтам на борту Міжнародної космічної станції доводиться мати справу зі втратою кісткової маси та низьким кров'яним тиском, серед іншого, через тривале перебування в умовах мікрогравітації. Дослідження, присвячені фізіологічному впливу космосу на астронавтів після кількох місяців перебування на Міжнародній космічній станції (МКС), виявили значні зміни у білій та сірій речовині. Ці зміни можуть спричинити нечіткий зір або навіть вплинути на здатність космонавта ходити правильно. Але, можливо, найбільше занепокоєння викликає те, як ці нейрофізіологічні зміни можуть впливати на пізнання та поведінку.
У відсутності земної гравітації рідина в тілімає тенденцію підніматися вгору. Це може привести до невинному набряку обличчя, але можуть виникнути і інші когнітивні проблеми, такі як дезорієнтація і уповільнення часу реакції.
На жаль, генератори штучної гравітації кидаютьвиклик відомої фізики. Натомість штучна місячна мегаструктура повинна буде обертатися, щоб створити гравітацію за рахунок відцентрової сили, спрямованої назовні вздовж свого екватора. Замість покладених один на одного поверхів рівні довкілля на штучному місяці можуть нагадувати шари цибулі. На противагу земному численні голови мешканців, а не ноги будуть звернені «вниз» до центру мегаструктури. Гравітація теж була б зворотною.
- обертання
Обертання планети необхідно не тільки для гравітації відцентрової сили, а й для рівномірного розподілу сонячного світла на планеті.
Отримати саме обертання було б просто.Ракети, розташовані під кутом, можуть почати обертання і підтримувати швидкість, необхідну для земної гравітації. Ракетам також не потрібно працювати безперервно. «Оскільки структура обертається в космосі, немає нічого, що могло б її сповільнити.
Однак обертання штучного місяця створює новіпроблеми. Секції конструкції, схильні до однієї або більше земної гравітації, повинні володіти досить високим ставленням міцності до ваги, щоб не розірватися на частини. Наприклад, сталь може не підійти для конструкції діаметром 120 км, пише Popular Mechanics. Однак синтетичне волокно зилон з кращим з відомих співвідношень міцності до ваги, в сім разів міцніше сталі і приблизно вдвічі міцніше за кевлар. Він органічний, тобто містить вуглецю. Таким чином, багаті на вуглець астероїди були б хорошими об'єктами видобутку для цього матеріалу.
- стабільність
Незважаючи на всі інженерні проблеми, побудуватинаше космічне довкілля, натхненну Зіркою Смерті, буде набагато простіше, ніж побудувати точну копію Землі. Але він ніколи не міг зрівнятися з другою Землею в одному: стабільність.
Всі ці структури або ідеї для колоній страждаютьвід одного виду істотних недоліків, які можна висловити одним терміном: нестабільність. Активне обслуговування необхідно для підтримки навколишнього середовища, наприклад, точних правильних параметрів орбіти. Вони набагато менш стабільні, ніж наша планета.
Що потрібно, щоб побудувати нову планету?
Які технології нам знадобляться для створення нової планети? Де ми знайдемо достатньо сировини для нашого майбутнього світу? Скільки часу у нас піде на завершення цього планетарного будівництва?
Скелясті планети, такі як Земля, народжуються ззалишків недавно утворилася зірки. Вони починаються як порошинки розміром менше людської волосини. Потім ці зерна зливаються в більші шматки, які продовжують стикатися один з одним, поки через кілька мільйонів років вони не перетворяться в новий земний світ. Теоретично ми розуміємо, як у Всесвіті утворюються планети. Але як би нам зайнятися виготовленням штучного?
Якби ми, люди, побудували планетарну копію ізаселили її, нам довелося б створити скелю з атмосферою придатного для дихання повітря, правильної температурою, земної гравітацією і стабільної орбітою навколо Сонця. І це тільки для початку.
Почнемо будівництво в зоні проживання Сонця. Це допоможе нам підтримувати температуру на нашій штучної планеті, як на Землі. Але де взяти всі матеріали для його будівництва?
Астероїди можуть здатися хорошим джерелом.Проблема в тому, що Земля має масу понад 2 000 поясів астероїдів. У Сонячній системі просто не вистачає астероїдів, щоб побудувати новий світ розміром з Землю.
Але в хмарі Оорта може бути достатньоматеріалу - рій крижаних уламків, який гіпотетично існує в найвіддаленіших куточках Сонячної системи. Але ця хмара так далеко, що навіть «Вояджер-1», який летів зі швидкістю 17 км/с (11 м) останні 41 рік, не досягне його ще 300 років. І він не дістанеться до іншої сторони хмари Оорта приблизно 30 років.
Необхідно побудувати швидкий космічний корабель,щоб зібрати всю цю пил і направити її в правильному напрямку. Крім того, можна використовувати місяця з інших планет. Наприклад, всі супутники Юпітера дадуть достатньо матеріалу для створення планети розміром близько 7% від розміру Землі. Гарний початок, якщо, звичайно, їх вдасться вивести їх з орбіти газового гіганта.
Втім, немає необхідності будувати наш новий світрозміром з Землю, щоб відтворити ту ж силу гравітації, яку ми відчуваємо зараз. Можна стиснути одну десяту планети в сферу розміром з Місяць. І все ж, щоб завершити будівництво, потрібно як мінімум кілька сотень років.
Як тільки всі інженерні питання будуть вирішені, інаша недавно сформована штучна планета виявиться на орбіті навколо Сонця, Землю необхідно занурити у воду. Після її випаровування на Землі з'явиться атмосфера. Можна ввести частину вуглекислого газу, що виділяється забруднюючими підприємствами на Землі. Вуглекислий газ - необхідна частина атмосфери, до якої ми звикли, але в певних кількостях!
Потім на новій планеті необхідно посадитирослини. Вони будуть повільно накопичувати кисень в атмосфері за допомогою фотосинтезу. Нарешті, після тисячоліть будівництва планети перші людські колонії ступлять на нову Землю, створену руками людини.
Що в підсумку?
Незважаючи на те, що вона буде менше за розміром, копія Землі не буде сильно відрізнятися від оригіналу: температура і сила тяжіння, подібні до земних дозволять людям швидко звикнути.
І все ж є одна важлива відмінність.Наш штучний світ вимагатиме активного обслуговування — від планетарного середовища до параметрів нашої орбіти. В даний час ми дуже багато не знаємо про Всесвіт. І ми можемо лише здогадуватися, як сформується у ньому нова планета. На цьому етапі може бути простіше зберегти існуючий світ, ніж будувати новий.
Читати далі
Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?
Уран отримав статус самої дивної планети в Сонячній системі. Чому?
Науковий прилад SuperCam з ровера Perseverance надіслав на Землю перші результати
Зірка Смерті (англ.Death Star) - вигадана бойова космічна станція - астросооруженіе з всесвіту «Зоряних воєн». Оснащена надпотужним енергетичним лазерною зброєю надзвичайно руйнівної сили, здатним знищувати цілі планети.
Зілон є товарним знаком для рядутермореактивних рідкокристалічних поліоксазолов. Цей синтетичний полімерний матеріал був винайдений і розроблений SRI International в 1980-х роках і виробляється корпорацією Toyobo. У загальному випадку волокно називається PBO. У Zylon високу межу міцності на розрив, в 1,6 рази більше, ніж у кевлара. Крім того, Zylon жорсткіше, ніж сталь.