Elon Musk hat kürzlich vorgeschlagen , den Mars mit nuklearen Geräten zu terraformieren . In der Vergangenheit wurden Ideen im Zusammenhang mit Kometen diskutiert, aber Musk scheint, jedenfalls für mich, ein Mann in Eile zu sein, und vielleicht hat seine Idee einen gewissen Wert, da das Warten auf geeignete Kometen eine Weile dauern und einen großen Energieaufwand erfordern kann.
Der Geschäftsmann hat oft gesagt, dass er der Meinung ist, dass Menschen den Mars besiedeln sollten, und jetzt scheint er vor nichts zurückschrecken zu wollen, um seinen Willen durchzusetzen. „Es ist ein Fixer-Upper eines Planeten“, sagte Musk zu Colbert. „Aber irgendwann könnte man den Mars in einen erdähnlichen Planeten verwandeln.“ Dafür gibt es einen schnellen und einen langsamen Weg. Der langsame Weg beinhaltet die Einrichtung vieler Pumpen und Generatoren, um den roten Planeten aufzuwärmen, damit sein gefrorenes Kohlendioxid schmilzt und den Planeten in eine dickere Atmosphäre hüllt. Die dickere CO2-Decke hilft dem Planeten, sich weiter zu erwärmen, wodurch mehr Kohlendioxid schmilzt, und die positive Rückkopplungsschleife geht weiter. (Das ist im Wesentlichen das, was wir auf der Erde tun, und es wird globale Erwärmung genannt.) Es gibt einen einfacheren und billigeren Weg, den Mars aufzuwärmen. „Der schnellste Weg ist, thermonukleare Waffen über die Pole zu werfen“, sagte Musk.
Ich kann nicht sofort eine Schätzung des Kohlendioxidvolumens auf (oder unter) der Marsoberfläche finden, aber diese Quelle Water on Mars gibt eine Schätzung des Wassereisvolumens an:
Wasser auf dem Mars existiert heute fast ausschließlich als Eis, mit einer kleinen Menge, die in der Atmosphäre als Dampf vorhanden ist. Der einzige Ort, an dem Wassereis an der Oberfläche sichtbar ist, ist die Nordpol-Eiskappe. Reichlich Wassereis ist auch unter der permanenten Kohlendioxid-Eiskappe am Südpol des Mars und im flachen Untergrund in gemäßigteren Breiten vorhanden. Mehr als fünf Millionen Kubikkilometer Eis wurden auf oder nahe der Oberfläche des modernen Mars identifiziert, genug, um den gesamten Planeten bis zu einer Tiefe von 35 Metern zu bedecken. Noch mehr Eis wird wahrscheinlich im tiefen Untergrund eingeschlossen sein.
Physikalisch, und ich möchte bei der Physik bleiben, insbesondere der Atmosphärenphysik, und nicht bei der Technik, ist diese Idee machbar?
Hat Musk seine Hausaufgaben gemacht in Bezug auf:
Die benötigte Menge an Kernmaterial? (Und der unbestrittene Aufschrei über seinen Transport von der Erde mit potenziell hochexplosiven Raketen überhaupt)?
Ist die Schwerkraft des Mars stark genug, um den beteiligten Wasserdampf zurückzuhalten? Ich vermute, es ist.
Wird der atmosphärische Druck helfen, den erzeugten Wasserdampf zurückzuhalten, oder reicht seine Idee aus, um eine relativ dichte Atmosphäre zu erzeugen?
Schließlich ist Musk ein Geschäftsmann, der ein mögliches Projekt verkauft, und das impliziert, wie ich vermute, verständlicherweise, dass es um dramatische Publicity geht. Würde ein Satz Spiegel im Orbit die Arbeit genauso effizient erledigen, wenn auch über einen längeren Zeitraum?
Hat Musk seine Hausaufgaben gemacht?
Was die Grundidee betrifft, Atomwaffen einzusetzen, um CO 2 freizusetzen und damit den Mars zu erwärmen, nein, das hat er nicht. Ich vermute, hier sprach entweder der gelangweilte Elon Musk oder vielleicht der Elon Musk, der in diesem Interview mit Colbert nicht ganz leugnete, ein Superschurke zu sein (1-900-MHA-HAHA Elon Musk?).
Die Sublimationsenthalpie von CO2 beträgt etwa 26 kJ/mol oder 590 kJ/kg. Die Tsar Bomba setzte 210 Petajoule Energie frei. Angenommen, Musk schafft es, ein Tsar-Bomba-Äquivalent über einem der Pole des Mars explodieren zu lassen, wobei die gesamte Energie in die Sublimation von CO2 fließt und das gesamte neu erzeugte gasförmige CO2 für eine Weile in der Atmosphäre verbleibt. Das sind zusätzliche 355 Megatonnen CO2, die der Marsatmosphäre hinzugefügt werden.
Das klingt nach viel. Es ist nicht. Es ist eine winzig kleine Menge im Vergleich zu den 25 Teratonnen CO2 in der Marsatmosphäre. Wir haben gerade das größte von der Menschheit erfundene Gerät in die Luft gesprengt und den atmosphärischen CO2-Gehalt des Mars nur um einen unermesslich kleinen Betrag erhöht.
Das meiste CO2 des Mars befindet sich in seiner Atmosphäre, nicht in seinen Eiskappen. Wenn wir etwa 20.000 Tsar-Bomba-Äquivalente verwenden würden, könnten wir den CO 2 -Gehalt des Mars theoretisch um 25 bis 33 % erhöhen. Das wird nicht viel bringen. (Im Vergleich dazu sind es die Folgen einer Verdopplung des CO 2 -Gehalts in der Erdatmosphäre , die die Menschen beunruhigen.)
Obwohl der Mars deutlich mehr CO 2 in seiner Atmosphäre hat als die Erde, ist der Treibhauseffekt auf dem Mars deutlich geringer als auf der Erde. Dafür gibt es eine Reihe von Gründen:
Atomwaffen könnten helfen, den Mars zu erwärmen. Der Energiehaushalt des Mars variiert erheblich mit dem Marswetter. Der Mars leidet gelegentlich unter planetenweiten Staubstürmen. Während diese Staubstürme die Albedo des Mars erhöhen, verändern sie den Energiefluss zur und von der Oberfläche um mehr als genug, um diese verlorene eingehende Energie zu kompensieren. Wenn das Ziel darin besteht, den Mars aufzuheizen, wäre es viel sinnvoller, die äquatorialen Regionen des Mars zu nuklearen als seine Pole. Wir müssten dies regelmäßig tun, um eine Wirkung zu erzielen. Ob das eine gute Idee ist, ist eine andere Frage.
David z