Учёные предложили повысить температуру на Марсе с помощью наночастиц
Исследователи выдвинули идею распылять в атмосфере Красной планеты наноразмерные графеновые диски, чтобы создать парниковый эффект и повысить температуру на 30 градусов. Однако для этого потребуется производство сотен тысяч тонн материала и огромные энергозатраты — как минимум несколько десятков ядерных реакторов или солнечные фермы размером с целый город.

Превращение Марса в более пригодное для жизни место требует решения множества сложных задач. Во-первых, необходимо защититься от радиации, уровень которой в 250 раз выше земного. Во-вторых, марсианская атмосфера на 95% состоит из углекислого газа и создаёт давление всего в 0,6% от земного, что соответствует высоте 35 километров над Землёй.
В таких условиях вода не может существовать даже в самый тёплый день: лёд при нагревании сразу испаряется, минуя жидкую фазу. Кроме того, температура на Марсе никогда не поднимается выше +20 градусов Цельсия и часто опускается до -125 градусов.
Учёные из США, Великобритании, Бразилии и других стран предложили решение проблемы холода и давления, распыляя в атмосфере мельчайшие твёрдые частицы. По расчётам, они могут создать искусственный парниковый эффект, удерживая тепло и повышая средние температуры на 30 градусов.
Исследователи сравнили два материала: алюминиевые стержни и графеновые диски. Графен оказался более эффективным, так как для достижения того же эффекта требуется меньше энергии.
Графен — это кристаллы углерода, выстроенные в форме шестиугольников. Они лёгкие и прочные, но их главное преимущество — способность поглощать инфракрасное излучение, блокировать ультрафиолетовое и пропускать видимый свет.
Предполагается, что графен будет производиться на Марсе из атмосферного углекислого газа методом электролиза, аналогично работе марсианского генератора кислорода MOXIE. После отделения кислорода от диоксида углерода, оставшийся угарный газ будет пропускаться через реактор, где при высоких температурах будет получаться графен. Затем из кристаллов графена будут формироваться наноразмерные диски, например, с помощью электромагнитных полей. Этот процесс также требует значительных энергозатрат.
Для достижения необходимого потепления климата Марса потребуется распылять графеновые диски в течение нескольких десятилетий со скоростью минимум 4,5 килограмма в секунду, а лучше в 10 раз больше. Для этого понадобится огромная энергетическая инфраструктура: только для производства минимально необходимого количества графена потребуется 360 мегаватт.
По расчётам авторов статьи, для достижения такой энергомощности на Марсе потребуется инфраструктура массой около 50 тысяч тонн. Это могут быть десятки атомных реакторов или солнечные электростанции размером в сотни футбольных полей. Учитывая процессы формирования дисков и их распыления, энергозатраты увеличиваются многократно.