WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 33 | 34 || 36 | 37 |   ...   | 55 |

Какие принципиально необходимые условия Вам для этого потребуются Какие основные этапы этой работы Вы предусмотрите Вам никогда не приходили по почте извещения о подарках от какойнибудь фирмы А поучаствовать в беспроигрышных лотереях Вас не приглашали Как, и даже в МММ или ГКО Вы не вступили Так вот, далеко не на всякие предложения имеет смысл откликаться, и уж тем более не на все следует соглашаться. Как говорят англичане: «Бесплатный сыр бывает только в мышеловке». Ну, а говоря серьёзно, любые возможные сценарии по реализации т. н. «предложения» по заселению иной планеты сопряжены с таким количеством проблем, прямых издержек и даже опасностей, что... А впрочем, всё по порядку.

Сценарий 1. «Космический корабль». Подавляющее большинство участников направило ход своих мыслей примерно по следующему пути. Мы, жители Земли, развиваем и дальше бурными темпами свою всевозможнуютехнику. Методами межпланетных (межзвёздных) перелётов мы отправляем на другую планету некоторый передовой отряд инженеров и строителей, который из местных материалов начинает создавать базу-поселение. Все системы базы, особенно ее жизнеобеспечение, функционируют при этом полностью автономно от местных условий. По мере расширения посёлка туда отправляются дополнительные контингенты людей, которые там что-нибудь полезное делают. Живут они при этом также в замкнутом объёме и по замкнутым технологиям, но счастливо.

Нетрудно видеть, что основой такого типа рассуждений являются действительно впечатляющие успехи вахтовых работ на Севере, антарктических станций, пилотируемой космонавтики и экспериментов по моделированию простейших биоценозов в замкнутых объёмах («Биосфера–1 и 2»). При всей пользе, необходимости и целесообразности перечисленных работ, нельзя не отметить, что все вышеперечисленные технологии прочно, тесно и однозначно привязаны к «Большой Земле», т. е. их стартовой базе. Все виды обеспечения предполагают регулярные внешние поставки, все виды ремонтных работ и аварийных ситуаций не мыслимы без соучастия внешних ресурсов и специалистов, пространственная и временная автономность всех перечисленных технологий незначительна и принципиально ограничена. Строго говоря, даже не столь важно, находится такая база на поверхности какой-либо планеты, или просто летает в космическом пространстве. Ближайшими перспективами этого направления является дальнейшее совершенствование и расширение орбитальных станций (от «Мира» к МКС), обсуждаемые лунные станции и полёт человека на Марс ().

Сценарий 2. «Колонизация и индустриальное освоение».

Следующая, более смелая группа предложений сводилась к поиску и выбору планеты с условиями, приближенными к земным, заброске туда команды по начальному этапу сценария № 1, и далее расширенное воспроизведение там населения и всех возможных производств с полным использованием местных условий и ресурсов, фактическое «вхождение» в состав жителей-инопланетян. Данная стратегия основана на всём многотысячелетнем опыте человечества по расселению по «лику земли», освоениюновых «целинных» земель, Нового Света и т. п. Думаю, наилучшим образом этот сценарий №2 описан в терминах 19 века в романе Жюль Верна «Таинственный остров» (кстати, аналог сценария № 1 — это «Капитан Немо»). Следует вспомнить, что этот путь всегда был сопряжён с опасностями, трудностями, лишениями и многими жертвами, но в итоге экспансия человечества (или его отдельных частей) всё время расширялась. Некоторые «тур-ломоносовцы» развили свои прогрессивные взгляды по этой линии до того, что на другой планете «создали» не только лёгкуюи тяжёлуюпромышленности, но даже приступили к государственному и партийному строительству.

Абсолютно точно (убеждён, как говорил Черномырдин), что как только подобная «подходящая» планета человечеству подвернётся, судьба её будет решена однозначно (как говорил Жириновский) и бесповоротно, и именно так, как человечество всегда и поступало в аналогичных ситуациях. Планета эта будет перекопана, застроена, загажена и т. д. (см. вокруг себя). Все хорошее, что на этой планете имело несчастье находится до того, повторит судьбу инкских и ацтекских цивилизаций, коровы Стеллера, сумчатого волка, подснежников и многого другого, что помешало «прогрессивному человечеству» на этой планете.

Но, во-первых, ничего подходящего ни в нашей солнечной системе, ни в обозримых окрестностях не намечается. И во-вторых, а стоит ли повторять собственные «зады» Получим ли мы от реализации сценария №2 какое-нибудь новое знание Научимся ли чему-нибудь, если тут не научились Сценарий 3. «Биосфера». Наиболее «реалистичные» люди исходили из того, что имеется в наличии, и пошли по пути «заселения» планет в условиях, которые нам на сегодняшний день предоставлены или которые можно ожидать в обозримом будущем. Этот путь предусматривает существеннуютрансформациюпервичной атмосферы «незаселённой» планеты (некоторые оптимисты предполагали даже перестройку и её твёрдой поверхности), интродукцию (внесение) и последующую адаптациюнекоторых видов растений и животных, формирование простейших биоценозов и последующее «встраивание» во вновь созданнуюбиосферу планеты самого человека. Нетрудно заметить, что сценарий № 3 предполагает творческий синтез первых двух, т. к. начальные этапы преобразования планеты неизбежно происходят по № 1, а в случае успеха т. н. «реформ» (хм-хм... ) впоследствии, в светлом будущем, реализуется и № 2. (О понятиях «биосфера», «заселение» и др. — см.

глоссарий на стр. 259).

Рассмотрев схематично возможные варианты, сформулируем теперь Необходимые условия для заселения. Очевидно, что сценарии №1 и №2 представляют собой две крайности: первый не требует по сути никаких условий, а второй — неимоверно сложные. Поэтому в дальнейшем остановимся на №3.

Температура центрального светила. «Солнце — источник жизни», или уж по крайней мере, — источник энергии для функционирования подавляющего большинства биогеоценозов. Вряд ли для нас будут сейчас представлять интерес одиночные планеты, блуждающие в потёмках по глубинам космоса. Реально может быть заселена планета, входящая в систему около звезды главной последовательности спектраль ного класса от F (температура поверхности 7400 К) до K (4900 К).

Во-первых, в окрестностях этих звёзд возможно формирование планетных тел (см. также вопрос № 754, стр. 205), а во-вторых, они дают излучение, подходящее для процесса фотосинтеза (см. вопрос № 421, стр. 142). Фотосинтез при прочих необходимых условиях может идти и при малой освещённости, например на Плутоне, но только с меньшей интенсивностью, но невозможен и в непосредственной близости от холодной звезды позднего класса.

Диапазон планетных орбит, эксцентриситет, вращение, наклон экватора, спутники планеты. Перечисленные параметры небесной механики прямо влияют на тепловой баланс планеты и её температуру.

Известные нам биологические формы жизни способны существовать в достаточно узком диапазоне температур. Жаростойкость большин ства высших растений не превышает +55 С, лишайников +100 С, спор бактерий — до +140 С. Понижение температуры существенно ниже 0 С приводит к повреждениютканей и мембран клеток из-за образования кристаллов льда, обезвоживаниюорганизмов, снижениюскорости биохимических реакций, прекращениюметаболизма. Возможно кратко временное замораживание в жидком азоте (-190 С). Предполагается, что в условиях глубокого замораживания, в т. ч. космоса, длительное время могут сохраняться некоторые бактерии и вирусы.

Для обеспечения нормального теплового баланса на поверхности планета должна находиться не слишком близко, но и не слишком далеко от центральной звезды. В зависимости от реалистичных вариантов светимости звезды и альбедо планеты (её отражательной способности), можно ожидать, что её орбита может находиться между 0,5 и 1,5 а. е.

Эксцентриситет27 орбиты также не должен принимать слишком больших значений, иначе при изменении расстояния до звезды температура Любой эллипс можно определить как множество точек C, для которых AC +BC равно одному и тому же числу. Точки A и B называются фокусами эллипса. Эксцентриситетом эллипса () называется отношение длины отрезка AB к длине б ольшей оси эллипса (отрезка прямой, проведённой через точки A и B, лежащего внутри эллипса; длина этого отрезка, очевидно, равна AC +BC, то есть = AB/(AC +BC)).

Если масса звезды намного больше массы вращающейся вокруг неё планеты, то можно считать, то звезда неподвижна и один из фокусов эллиптической орбиты планеты совпадает с центром звезды. Эксцентриситет характеризует «вытянутость» эллипса (для окружности, т. е. «совсем не вытянутого эллипса», =0). Соответственно, чем больше эсцентриситет орбиты, тем больше диапазон возможных расстояний между планетой и звездой.

на планете может изменяться в несколько раз. Дисбаланс температур может произойти и при слишком большом периоде вращения планеты (день–ночь) или при большом наклоне экватора (зима–лето). Весьма желательным для стимулирования биологической эволюции является наличие у планеты достаточно близкого и относительно массивного спутника.

Диапазон масс планеты, уровень гравитации. Оптимальной для развития жизни на основе нуклеиновых и аминокислот является планета примерно с массой Земли 5 · 1027 г. Маленькие планеты не смогут удерживать атмосферу и потеряют все запасы воды, а большие, напротив, удержат и сохранят в своей атмосфере летучие газы со времён своего формирования. Изменение массы планеты чувствительным образом влияет и на ход всей эволюции планетного тела, его внутреннее строение. При повышении гравитации изменяются температуры и давления всех возможных сред обитания, изменяется и баланс энергетических затрат организмов.

Химический состав. Базовыми химическими элементами для организации биологической жизни являются органогенные элементы (H, C, O, N), из которых в основном (до 60%) состоят белк и аминои кислоты, и которые в космосе имеются в достаточных количествах (см. вопрос №811, стр. 224). По опыту нашей биосферы значительную (до 0,001%) долю массы живых организмов составляют также макроэлементы (P, K, Ca, S, Mg, Na, Cl, Fe и др.). В количествах до 0,000001% в организмах присутствуют жизненно важные микроэлементы (Mn, B, Co, Cu, Mo, Zn, V, I, Br, Al). Роль в жизнедеятельности ультрамикроэлементов (U, Ra, Ag, Hg, Be, Cs, Se и др. редкие элементы), содержание которых менее 10-8, пока полностьюне выяснена.

В космосе присутствуют сложные органические молекулы, до аминокислот и углеводов. Однако, если планета будет иметь существенные отличия химического состава от земного, то организация на ней биологической жизни будет или невозможна, или столкнётся с большими трудностями и приобретёт заведомо иные формы.

Дифференциация оболочек планеты. Разделение планетного тела на твёрдую и газообразную (как минимум) оболочки необходимо, повидимому, для создания многоклеточных организмов. Можно предполагать, что в протопланетном облаке на определённых расстояниях от центральной протозвезды могли быть условия, соответствующие условиям в атмосферах планет-гигантов. Вопрос о возможности существования простейших форм жизни в протопланетных газопылевых облаках, на планетозималях, кометных ядрах и т.п. неоднозначен.

Атмосфера планеты, прозрачность общая, спектральная.

Атмосфера заселяемой планеты должна совмещать в себе несколько принципиальных функций. Во-первых, она должна защищать биологические организмы от жёсткого электромагнитного (ультрафиолет и выше) и корпускулярного облучения звёзды. В случае Земли «нижним» барьером от УФ служит озоновый слой (в эпоху до кислорода это могло быть поглощение в аэрозолях облачного слоя), а солнечный ветер экранируется магнитосферой (см. вопрос №0951, стр. 311).

Во-вторых, атмосфера должна обладать достаточной прозрачностью в видимом и инфракрасном диапазонах. Однако, развитие чрезмерных парниковых эффектов нежелательно из-за возможных тепловых дисбалансов.

Окислительные среды, кислород. На современной Земле основная часть органического вещества создается за счёт процессов фотосинтеза, однако, жизнедеятельность возможна и без доступа света. В 1887 г.

С. Н. Виноградский открыл процесс хемосинтеза на примере нитрифицирующих бактерий, которые существуют за счёт энергии окисления аммиака. Помимо них, существуют автотрофные серобактерии (окисляют сероводород), железобактерии (закисное железо), метанобактерии и др. Многие неорганические вещества, которые служат основой для синтеза живого вещества хемосинтетиков (H2, CH4, NH3, CO, H2S и др.), имеют широчайшее распространение в космосе. Существуют бактерии, осуществляющие фоторедукцию CO2 (восстановление на свету) без участия кислорода. В среде без О2 живут также анаэробные виды бактерий, использующие органические вещества.

Таким образом, на заселяемой планете в «тёмную» или «бескислородную» эпоху должны иметься какие-либо иные исходные химические соединения, окислительные среды, источники химической энергии.

Океаны, континенты, вулканизм, тектоника.

Для реализации жизни на основе нуклеиновых и аминокислот на планете необходимы достаточные количества жидкой и газообразной Н2О.

Возможны реализации в других жидких средах. Для перспектив эволюции при этом крайне желательны наличие суши в виде континентов или больших островов, движения плит, активный вулканизм с выбросом многочисленных дополнительных химических ингредиентов и т. д.

Космические катастрофы. Падение крупных метеороидов (или даже астероидов) на планету может представлять определённуюопасность для высокоорганизованных форм биологической жизни. Простейшие организмы такие катастрофы скорее всего переживут; более того, это может случить даже определенным стимулятором эволюции.

Однако, предположим, что всё, что надо, есть. Перейдем теперь к:

Основные этапы «озеленения» подобранной планеты мы можем (пока ещё не пообщались с инопланетянами) рассматривать только на примере собственной Земли. Напомним, что можно выделить следующие принципиальные стадии:

1. формирование протопланетного и планетного тела (см. вопрос №754, стр. 205);

2. заселение его (пп. 1 и 2, возможно, следует поменять местами);

3. «соучастие» живых систем в дифференциации планетных оболочек;

4. создание эукариотических клеток;

5. активный фотосинтез и насыщение атмосферы кислородом;

6. охлаждение планеты и формирование гидросферы;

7. биологическая эволюция от простейших к многоклеточным организмам, от водных к сухопутным формам, далее к высшим формам с последующими коррективами условий окружающей среды.

Pages:     | 1 |   ...   | 33 | 34 || 36 | 37 |   ...   | 55 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.