Живое земного типа может существовать только в определенных диапазонах физических параметров.
«Условия пригодности для обитания флоры и фауны» по Мак Кею
|
| Параметр | Значение | Пояснение | |
| 1 | Средняя температура | 0 — 30 °C | Средняя температура поверхности должна составлять около 15 °C | |
|
| Флора | |||
| 2 | Среднее атмосферное давление | > 10 кПа, (>75Hg) | Основными компонентами атмосферы должны быть: водяной пар, О2 , N2, CO2 | |
| 3 | Парциальное давление O2 | > 0,1 кПа, (>0. 75Hg) | Дыхание растений | |
| 4 | Парциальное давление CO2 | > 15 Па, (>0.1 Hg) | Нижний предел для условия протекания реакции фотосинтеза; нет однозначного верхнего предела | |
| 5 | Парциальное давление N2 | > 0,1-1 кПа, (>0.7 - 7.7Hg) | Азотфиксация | |
| 6 | Пар (t = 15°C) | <1.7 кПа (<12.8Hg) | Давление насыщающих паров Н2О при 15°C. | |
| 7 | Минимальная атмосфера |
| 0.75О2+0.1СО2+0.7N2+12H2O+ 62буфер = 75(Hg) 1%О2+1%N2+0.1%CO2+16%Н2О+82%буфер | |
| 8 | Безуглекислотная атмосфера Марса |
| 60%N2 + 36%Ar+ 2%O2+2%(остальное) | |
|
| Фауна | |||
| 9 | Среднее атмосферное давление | > 5 кПа, (>37,6Hg) < 500 кПа, (<5 ат.) | Указаны минимальное и максимальные давления | |
| 10 | Парциальное давление O2 | > 25 кПа, (>188Hg) |
| |
| 11 | Парциальное давление CO2 | < 10 кПа, (<75Hg) | Ограничение содержания CO2 для избежания интоксикации | |
| 12 | Парциальное давление N2 | > 30 кПа, (>225 Hg) | Буферное | |
Строки 6,7,8 добавлены автором.
В строке 6 дана прибавка давления которую даст водяной пар при температуре 15ºС в замкнутом помещении. В строке 7 приведен состав минимальной атмосферы, которая годиться для дыхания растениями. В качестве буфера может быть использовании азот, аргон или метан.
Как видно из приведенной таблицы для растений необходимо давление выше 75 мм. рт. ст., для животных выше 37.6 мм. рт. ст. (нижний предел за которым наступает летальный исход). Но для дыхания животным необходимо значительно более высокое давление кислорода. Для растений требуется давление кислорода выше 0.75 мм рт. ст., тогда как для животных свыше 188 мм. рт. ст.
Если рассматривать атмосферу необходимую только для растений (строка 7), то оказывается, что получить такой состав несложно. Достаточно удалить из нынешней атмосферы Марсе СО2 и необходимый объем полученного газа сжать до необходимого давления в 75 мм. рт.ст. В результате такой марсианский воздух будет на 96% состоять из азота и аргона и будет содержать 2% кислорода. В такой воздух необходимо добавить не менее 0.01%СО2 и нагреть до 15ºС, а парциальное давление водяного пара установится само собой в зависимости от режима полива. Так получается «безуглекислотная» атмосфера, которая вполне годится для растений в оранжереях.
Для проживания животных и людей необходимо обогащать безуглекислотный марсианский воздух кислородом. До парциального давления хотя бы в 188 мм. рт.ст. Одновременно нужно поднять и парциальное давление азота и аргона, чтобы довести соотношение кислорода и буферных газов примерно до соотношения в земной атмосфере. С задачей насыщения воздуха кислородом справятся растения или водоросли типа хлореллы. В дальнейшем можно замкнуть искусственную биосферу. Необходимо только точно соблюсти пропорцию между числом животных и биомассой растений. Но все это возможно только в замкнутых помещениях или в условиях существования колоний первого типа.
