Próbowaliśmy latać w kosmos przez dziesięciolecia, ale do 2000 roku nasz pobyt na orbicie był zwykle tymczasowy. Jednak po tym, jak trzech astronautów przeniosło się na Międzynarodową Stację Kosmiczną na czteromiesięczny pobyt, oznaczało to początek dekady ciągłej obecności człowieka w kosmosie.
Po tym, jak trio astronautów osiedliło się na ISS 2 listopada 2000 r., Urzędnik NASA zauważył:
„Lecimy w kosmos na zawsze. Najpierw ludzie będą krążyć wokół tej kuli, a potem polecimy na Marsa”.
Po co w ogóle latać na Marsa? Obrazy z 1964 roku pokazały, że Mars jest wyludnioną, pozbawioną życia planetą, która pozornie niewiele ma do zaoferowania ludziom. Ma niezwykle delikatną atmosferę i brak oznak życia. Jednak Mars budzi optymizm co do kontynuacji rasy ludzkiej. Na Ziemi żyje ponad siedem miliardów ludzi i liczba ta stale rośnie. Przeludnienie lub katastrofa planetarna są możliwe i zmuszają nas do szukania nowych domów w naszym Układzie Słonecznym. Mars ma nam do zaoferowania więcej niż to, co pokazuje łazik Curiosity. W końcu była woda.
Dlaczego Mars?
Mars od dawna przyciąga ludzi i pobudza wyobraźnię. Ile książek i filmów powstało na podstawie życia na Marsie i jego rozwoju. Każda historia tworzy swój własny, niepowtarzalny styl życia, który mógłby osiedlić się na Czerwonej Planecie. Co takiego jest w Marsie, że jest on tematem tylu historii?
Chociaż mówi się, że Wenus jest siostrzaną planetą Ziemi, warunki na tej ognistej kuli są wyjątkowo niezdatne do zamieszkania, chociaż NASA zaplanowała wizytę na Wenus z przelotną wycieczką na Marsa. Z drugiej strony Mars jest najbliżej Ziemi. I pomimo tego, że dziś jest to zimna i sucha planeta, posiada wszystkie elementy potrzebne do życia, takie jak:
Film promocyjny:
Woda zamarznięta jak czapy polarne
Węgiel i tlen w postaci dwutlenku węgla
Azot
Istnieją uderzające podobieństwa między dzisiejszą atmosferą Marsa a atmosferą, która była na Ziemi miliardy lat temu. Kiedy Ziemia się uformowała, na planecie nie było tlenu i wyglądała jak pusta, nie nadająca się do zamieszkania planeta. Atmosfera składała się wyłącznie z dwutlenku węgla i azotu. I nie było tlenu, dopóki bakterie fotosyntetyczne, które rozwinęły się na Ziemi, nie wyprodukowały wystarczającej ilości tlenu do możliwego rozwoju zwierząt. Cienka atmosfera Marsa składa się prawie w całości z tlenku węgla. Oto skład atmosfery Marsa:
95,3% dwutlenku węgla
2,7% azotu
1,6% argonu
0,2% tlenu
Natomiast atmosfera ziemska składa się w 78,1% z azotu, 20,9% z tlenu, 0,9% z argonu i 0,1% z dwutlenku węgla i innych gazów. Jak można się domyślić, wszyscy ludzie, którzy jutro chcą odwiedzić Marsa, będą musieli zabrać ze sobą wystarczającą ilość tlenu i azotu, aby przeżyć (nie oddychamy czystym tlenem). Jednak podobieństwa w atmosferach wczesnej Ziemi i współczesnego Marsa skłoniły niektórych naukowców do spekulacji, że te same procesy, które przekształciły znaczną część dwutlenku węgla na Ziemi w oddychający tlen, mogą być replikowane na Marsie. Wymaga to zagęszczenia atmosfery i stworzenia efektu cieplarnianego, który ogrzeje planetę i zapewni odpowiednie siedlisko roślinom i zwierzętom.
Średnia temperatura powierzchni Marsa wynosi minus 62,77 stopni Celsjusza i waha się od plus 23,88 stopni do minus 73,33 stopni Celsjusza. Dla porównania średnia temperatura na Ziemi wynosi 14,4 stopnia Celsjusza. Niemniej jednak Mars ma kilka cech, które pozwalają uznać go za przyszłe mieszkanie, takie jak:
Czas orbity - 24 godziny 37 minut (Ziemia: 23 godziny 56 minut)
Pochylenie osi obrotu - 24 stopnie (Ziemia: 23,5 stopnia)
Przyciąganie grawitacyjne to jedna trzecia przyciągania Ziemi
Czerwona planeta znajduje się wystarczająco blisko słońca, aby doświadczyć pór roku. Mars jest około 50% dalej od Słońca niż Ziemia.
Inne światy uważane za potencjalnych kandydatów do terraformacji to Wenus, Europa (księżyc Jowisza) i Tytan (księżyc Saturna). Jednak Europa i Tytan są zbyt daleko od Słońca, a Wenus jest zbyt blisko. Ponadto średnia temperatura na powierzchni Wenus wynosi 482,22 stopni Celsjusza. Mars, podobnie jak Ziemia, stoi samotnie w naszym Układzie Słonecznym i może podtrzymywać życie. Zobaczmy, jak naukowcy planują przekształcić suchy, zimny krajobraz Marsa w ciepłe i nadające się do zamieszkania siedlisko.
Szklarnie marsjańskie
Terraformowanie Marsa będzie wielkim procesem, jeśli w ogóle. Początkowe etapy mogą trwać kilka dziesięcioleci lub wieków. Terraformowanie całej planety w kształt podobny do Ziemi zajmie kilka tysięcy lat. Niektórzy sugerują dziesiątki tysięcy lat. Jak przekształcić suchą pustynną krainę w bujne środowisko, w którym ludzie, rośliny i inne zwierzęta mogą przetrwać? Oferowane są trzy metody:
Duże, orbitujące lustra odbijające światło słoneczne i ogrzewające powierzchnię Marsa
Fabryki szklarni
Zrzucanie asteroid pełnych amoniaku na planetę w celu zwiększenia poziomu gazu
NASA opracowuje obecnie silnik żagla słonecznego, który umieściłby w kosmosie duże lustra odblaskowe. Znajdują się kilkaset tysięcy kilometrów od Marsa i odbijają światło słoneczne na niewielki fragment powierzchni Marsa. Średnica takiego lustra powinna wynosić około 250 kilometrów. Taka rzecz waży około 200 tysięcy ton, więc lepiej jest ją montować w kosmosie, a nie na Ziemi.
Jeśli skierujesz takie lustro na Marsa, może podnieść temperaturę na niewielkim obszarze o kilka stopni. Kluczem jest skoncentrowanie ich na czapach polarnych, aby stopić lód i uwolnić dwutlenek węgla, który, jak się uważa, jest uwięziony w lodzie. Z biegiem lat rosnące temperatury będą uwalniać gazy cieplarniane, takie jak chlorofluorowęglowodór (CFC), który można znaleźć w klimatyzatorze lub lodówce.
Inną opcją na zagęszczenie atmosfery Marsa, a co za tym idzie wzrost temperatury na planecie, jest budowa fabryk produkujących gazy cieplarniane, zasilanych panelami słonecznymi. Ludzie są dobrzy w uwalnianiu ton gazów cieplarnianych do własnej atmosfery, które według niektórych prowadzą do globalnego ocieplenia. Ten sam efekt termiczny może odegrać dobry żart na Marsie, jeśli powstaną setki takich fabryk. Ich jedynym celem będzie uwolnienie do atmosfery chlorofluorowęglowodoru, metanu, dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych.
Fabryki do produkcji gazów cieplarnianych zostaną albo wysłane na Marsa, albo już ustawione na powierzchni czerwonej planety, a to zajmie lata. Aby przetransportować te maszyny na Marsa, muszą być lekkie i wydajne. Wówczas samochody szklarniowe będą naśladować naturalny proces fotosyntezy roślin poprzez wdychanie dwutlenku węgla i wydychanie tlenu. Zajmie to wiele lat, ale stopniowo atmosfera Marsa będzie nasycana tlenem, tak że astronauci będą mogli nosić tylko aparaty oddechowe, a nie ściskać skafandrów. Bakterie fotosyntetyzujące można stosować zamiast lub dodatkowo do tych maszyn szklarniowych.
Istnieje również bardziej ekstremalna metoda kształtowania krajobrazu Marsa. Christopher McKay i Robert Zurin zaproponowali bombardowanie Marsa dużymi lodowymi asteroidami wypełnionymi amoniakiem w celu wytworzenia ton gazów cieplarnianych i wody na Czerwonej Planecie. Rakiety o napędzie atomowym powinny być przywiązane do asteroid znajdujących się w zewnętrznej części naszego Układu Słonecznego.
Będą poruszać asteroidy z prędkością 4 km / s przez dziesięć lat, a następnie wyłączą się i pozwolą asteroidzie ważącej dziesięć miliardów ton spaść na Marsa. Energię uwolnioną podczas jesieni szacuje się na 130 milionów megawatów. To wystarczy, aby zasilać Ziemię przez dziesięć lat.
Gdyby udało się rozbić planetoidę tej wielkości o Marsa, energia jednego zderzenia podniosłaby temperaturę na planecie o 3 stopnie Celsjusza. Nagły wzrost temperatury spowoduje stopienie około biliona ton wody. Kilka takich misji w ciągu pięćdziesięciu lat mogłoby stworzyć klimat o pożądanej temperaturze i pokryć 25% powierzchni planety wodą. Jednak bombardowanie przez asteroidy, które uwalniają energię równoważną 70 000 megaton bomb wodorowych, opóźni populację ludzką na wiele stuleci.
Chociaż możemy dotrzeć do Marsa w następnej dekadzie, terraformowanie zajmie tysiące lat. Ziemia potrzebowała miliardów lat, aby przekształcić się w planetę, na której mogą się rozwijać rośliny i zwierzęta. Konwersja terenu Marsa na ziemski to niezwykle trudny projekt. Minie wiele wieków, zanim ludzka pomysłowość i praca setek tysięcy ludzi będzie mogła tchnąć życie w zimny i opuszczony czerwony świat.
