Как уже стало ясно многим, разогреть Марс промышленными выхлопами и даже термоядерными взрывами, как предлагал Илон Маск в 2020 году, недостаточно для его колонизации.
Если честно, есть исследования, которые показывают, что даже если "сбагрить" весь атомный арсенал на Красную планету — это мало что даст.
Чтобы защитить потенциальных обитателей Красной планеты от губительной для углеродных форм жизни космической радиации, необходимо воссоздать на планете магнитное поле, аналогичное земному.
Терраформирование Марса — проект весьма отдалённого будущего. Для его реализации потребуется огромное количество энергии и ресурсов. Нужно будет доставить на Марс всё, что необходимо для создания поселения или обитаемой станции: атмосферу, воду, другие ресурсы, а также обеспечить защиту от радиации. Даже если будущих колонистов модифицируют и сделают устойчивыми к высоким потокам гамма-излучения, всё равно придётся завозить на Марс флору и фауну, а не только киборгов или «тюнингованных» людей.
На Земле магнитное поле защищает биологию и чувствительную электронику от высокоэнергетических заряженных частиц солнечного ветра. Благодаря этому в высоких широтах мы наблюдаем полярные сияния. Магнитосфера также удерживает атмосферу на планете. На раннем Марсе, вероятно, был значительный слой атмосферы, но из-за отсутствия магнитного поля он быстро улетучился.
Создать магнитное поле на Марсе — сложная задача.
Это тебе не насыщать углекислым газом атмосферу разными "печками". На Земле оно образуется благодаря движению жидкого проводящего ядра, состоящего из расплава железа и никеля. Конвекция в ядре, вызванная вращением Земли, создаёт магнитное поле. Для этого необходимы быстрое вращение планеты, значительное жидкое металлическое ядро и высокая температура в центре.
Чтобы «оживить» магнитосферу Марса, нужно что-то очень мощное "бабахнуть" в глубинах планеты. Это должно быть очень горячим и намного мощнее термоядерного синтеза. Бомбы на антиводороде, или термокварковые бомбы использующие квантовый синтез? Возможно, но пока это фантастика. И оно возможно, к счастью, что мы пока не можем синтезировать udQM(кварковая материя из "верхних" и "нижних" кварков). Термокварковая детонация могла бы раскалить планету и уничтожить её атмосферу.
Но есть и более цивилизованные пути для создания марсианской магнитосферы. Например, учёные из NASA предлагают «перезапустить» циркуляцию железа в марсианском ядре, которое за счёт эффекта динамо могло бы генерировать магнитное поле. Однако этот вариант считается наименее осуществимым: ядро Марса слишком мало и недостаточно горячее.
Ещё одно решение — создать искусственное магнитное поле, не мучая марсианское ядро (которое всё же не совсем мертво, как считалось раньше). Например, можно разместить на поверхности Фобоса или на марсианской орбите гигантскую магнитную катушку — соленоид. Варианты такого подхода включают использование сверхдлинного сверхпроводящего проводника или сети станций.
Для создания сильного магнитного поля необходим поток заряженных частиц, который может проходить внутри планеты или вокруг неё. Поскольку внутренние потоки в марсианском ядре невозможны, остаётся второй вариант.
Фобос, больший из двух марсианских спутников, находится на орбите близко к поверхности Марса ( 6000 км). Один оборот по орбите он совершает за восемь часов. Чтобы создать поток заряженных частиц, предлагается ионизировать материал с его поверхности. Ионизированные частицы разгоняются, образуя плазменный тор вдоль орбиты Фобоса. Этот поток создаст сильное магнитное поле, которое сможет защитить жителей Марса.
Аналогичные процессы происходят на спутнике Юпитера — Ио. Материал, выбрасываемый вулканами Ио, ионизируется под воздействием магнитосферы Юпитера и образует плазменный тор вдоль орбиты спутника. Генерация плазмы происходит благодаря сильному магнитному полю Юпитера и его быстрому вращению.
Авторы этой идеи предлагают в будущем воспроизвести этот механизм, испаряя материал с поверхности Фобоса или Деймоса с помощью ядерного реактора на марсианском спутнике. Магнитное поле Солнца, интенсивность которого на орбите Марса достаточно высока, сможет ионизировать выброшенные частицы. Заряженные частицы нужно ускорить до космических скоростей, чтобы они не вымывались солнечным ветром.
Для реализации проекта потребуется энергия порядка одного квинтиллиона джоулей(10E+17 Дж)! Также нужно учесть затраты на развёртывание инфраструктуры и энергетические потери. Суммарное годовое потребление электроэнергии на Земле в 2020 году было больше на три порядка.
Идея наделить Марс магнитным полем пока кажется очень сложной. На данный момент у человечества нет конструкторских разработок генератора марсианского магнитного поля. Однако этот подход можно использовать на меньших объектах, таких как пилотируемые космические корабли или лунные станции.