Орбитальные зеркала

Хотя производство космического зеркала, способного нагреть всю поверхность Марса до земных температур, теоретически возможно, по инженерной сложности эта задача выходит далеко за пределы технологического горизонта этой книги. Гораздо более практичная идея состоит в постройке зеркала, способного прогреть ограниченную область Марса на несколько градусов. Как показывают данные на рис. 9.1, нагрев южного полюса на 4 °К должен вызвать испарение резервуара с диоксидом углерода в полярной шапке. На основании общего количества солнечной энергии, необходимого для повышения температуры в данной области на определенное количество градусов выше полярного значения в 150 °К, мы приходим к выводу, что космическое зеркало радиусом 125 километров может отражать достаточно солнечного света, чтобы поднять температуру во всей области к югу от 70° южной широты на 5 °К. Этого более чем достаточно. Если солнечный парус будет сделан из материала вроде покрытого алюминием майлара с плотностью 4 тонны на квадратный километр (и толщиной около 4 мкм), его масса составит 200 000 тонн. Множество кораблей близкой массы в настоящее время плавают по океанам Земли. Таким образом, хотя для запуска с Земли парус слишком велик, его можно будет построить в космосе из вещества с астероидов или спутников Марса – когда у нас появятся необходимые технологии. Общее количество энергии, необходимое, чтобы обработать материал для такого отражателя, составит около 120 МВт. лет. Для этого нам потребуется набор 5 МВт ядерных реакторов, которые могут быть использованы в пилотируемом ядерном электрическом реактивном (ЯЭР) космическом аппарате. Интересно, что при размещении вблизи Марса такое устройство не должно обращаться вокруг планеты. Давление солнечного света сбалансирует притяжение планеты, позволяя зеркалу парить как «статит»,[31] а вырабатываемая энергия постоянно будет направляться на южную полярную область [48]. Рабочая высота для паруса предложенной плотности составит 214 000 километров. Идея статита-отражателя и размер зеркала, необходимый для того, чтобы спровоцировать рост полярной температуры, приведены на рис. 9.8 и 9.9.

Рис. 9.8. Солнечные паруса с плотностью 4 тонны на квадратный километр можно стационарно удерживать над Марсом давлением излучения на высоте 214 000 километров. Расход небольшого количества света позволит избежать затенения

Рис. 9.9. Солнечные паруса-зеркала с радиусами порядка 100 километров и массами в 200 000 тонн способны поднять температуру на 5 °К и тем самым вызвать испарение CO₂ в южной полярной шапке Марса. Такие зеркала мы можем построить в космосе

Если значение T_d меньше 20 °К, то самостоятельного высвобождения полярных запасов углекислого газа может быть достаточно, чтобы вызвать испарение резервов реголита и нарастающий парниковый эффект. Однако представляется вероятным, что если T_d превысит 20 °К, то нам придется добавить сильные парниковые газы в атмосферу, чтобы вызвать глобальное повышение температуры, достаточное для создания ощутимого атмосферного давления на Марсе.