У последње време постоји много планова у вези са развојем Марса и постављањем база за астронауте и насељенике. Али ако људи заиста желе да живе тамо једног дана, Црвена планета ће морати да буде темељно тераформисана. Шта је потребно за ово? Човечанство је одувек сањало да лети до далеких звезда, људи су желели да путују у свемир, живе на другим планетама. У последње време се много прича и пише о оваквим летовима и перспективи људске миграције на друге планете, граде се ракете, планирају свемирске експедиције. Данас бих желео да размислим да ли ћемо успети да претворимо Марс у нову Земљу, како да тераформишемо Црвену планету и да ли је то у принципу могуће.
Прочитајте такође: Шта нас може спречити да колонизујемо Марс?
Има ли живота на Марсу?
Марс је планета која је у последње време у насловима научних вести и чланака. Марс је дефинитивно планета у Сунчевом систему којој посвећујемо највише пажње. То није само зато што је прилично близу Земљи (у поређењу са другим планетама), већ и због карактеристика које га чине донекле сличном нашој планети. Наравно, колико је то могуће на небеском телу лишеном живота, кисеонику у атмосфери, и на коме бесне пешчане олује које прекривају целу површину планете.
Током протеклих неколико деценија, научници су научили много о еволуцији Марса и условима на његовој површини, што је променило њихову перспективу. Док ови услови нису баш повољни. Сада знамо да иако је Марс тренутно веома хладна, сува и негостољубива планета, није увек било тако. Штавише, научници су приметили да чак иу свом садашњем облику, Марс и Земља имају много заједничког. Пре свега, две планете су сличне по величини, нагибу осе, структури, саставу, па чак и по присуству воде на њиховој површини. Из тог разлога и због своје релативне близине Земљи, Марс се сматра главним кандидатом за људска насеља у будућности. Ова перспектива ће бити могућа ако је могуће трансформисати услове на планети у складу са људским потребама (тераформирање). Упркос поменутим сличностима, трансформација Марса у планету погоднију за људски живот изазваће многе потешкоће. Прво, постоји веома танка и непрозрачна атмосфера, која се састоји од 96% угљен-диоксида, 1,93% аргона и 1,89% азота, као и трагова кисеоника и водене паре.
Међутим, уместо рецитовања енциклопедијских чињеница о величини и саставу планете, занимљивије је погледати прошлост Марса, јер је некада био много сличнији Земљи. Неки научници, на основу података које су прикупиле Марсове сонде и ровери, сугеришу да је вода у облику мора и плитке воде некада покривала већи део Црвене планете. Али то је вероватно било пре око 4 милијарде година. Од тада се много тога променило, а научници верују да је промена атмосфере довела до нестанка воде на планети. Некада давно, атмосфера Марса је можда имала другачији састав и вероватно је била довољно густа да подржи океан течне воде.
Прочитајте такође: Простор на вашем рачунару. 5 најбољих астрономских апликација
Зашто се атмосфера Марса толико променила?
Џиновске пешчане структуре посматране на површини Марса немају ништа слично на Земљи и јединствене су за Црвену планету. Шта нам они могу рећи о древној атмосфери Марса? Научници претпостављају да је њихово формирање изазвано ударом на површину ветрова и урагана који бесне у танкој атмосфери планете. Они стварају карактеристичне дине и стене које су почеле да се формирају пре 3,7 милијарди година, а које данас проучавамо.
Дакле, проучавање структуре површине може помоћи да се утврди када је Марс изгубио већину своје атмосфере. Али где је нестала атмосфера? Ово питање првенствено занима научнике. Пошто је Марс мањи од Земље, његова гравитациона сила је слабија и вероватно не би била довољна да задржи атмосферу планете. Сунчево зрачење (односно честице које лете у свемир са Сунца) је вероватно одузело Марсу већи део атмосфере. У ствари, атмосфера Марса се и даље разређује под утицајем овог зрачења.
Прочитајте такође: Универзум: Најнеобичнији свемирски објекти
Али тамо још увек има воде - понекад чак и течности!
На Марсу је било и има воде! Стене Марса зарђале боје, због којих га називају и "Црвена планета", сведоче о прошлости пуној воде. Марс је прекривен дубоким долинама, сувим коритима река, језерима, глатким камењем – шљунком, сличним онима насталим на Земљи у средини где тече вода. Научници су дуго веровали да је топао и влажан период на Марсу био релативно кратак, али студије показују да је његов водени покривач тамо могао постојати много дуже него што се раније мислило. Сонда Хигх Ресолутион Имагинг Сциенце Екперимент (ХиРИСЕ) са орбите Марса пружила је податке и изузетно прецизне слике површине планете, захваљујући којима су истраживачи анализирали карактеристике више од 200 древних корита. На основу величине канала, њиховог облика и релативне старости околног терена, тим је закључио да је вода текла преко површине Марса пре између 3,8 и 2 милијарде година.
Један од ровера који су на површини Марса од 2012. године, Кјуриосити, већ је пружио доказе да је Марс некада имао воду. Користећи податке са ровера Цуриосити, тим НАСА утврдио да је управо вода изазвала таложење седиментних стена у кратеру Гале. Слојеви ових седиментних стена чинили су основу планинског масива Схарп, који се налази у центру кратера. Подаци добијени са ровера сугеришу да су пре отприлике 3,8 и 3,3 милијарде година на овој локацији постојали бројни потоци и језера, чији су седименти постепено формирали ниже слојеве планине Шарп. Односно, попуњавање најмање нижих слојева планинског масива догодило се у периоду од око 500 милиона година.
Ова истраживања дају разлог научницима да кажу да је вода дефинитивно постојала на површини Марса и додају многа нова сазнања о развоју еволуционих процеса на Марсу, како у прошлости тако и у садашњости. Данас је вода на Марсу у облику леда испод танког слоја марсовског тла. Понекад, када температура дозволи (дешава се да на Марсу порасте и до +20 степени Целзијуса), лед се локално топи и течна вода се слива низ стеновите падине.
Међутим, научници кажу да настављају да проверавају чињенице о постојању воде на Марсу. Још увек нема јединственог мишљења о овом питању. Главно питање је који су разлози трансформације планете од влажне и прилично топле до пустињске и хладне.
Прочитајте такође: Најважније и најзанимљивије свемирске мисије у 2021
Како се Марс може тераформирати?
Идеја за ово не недостаје. Постоји неколико предлога како учинити Марс погодним за становање за људске колонисте. Давне 1964. Дандридге М. Цоле заговарао је стварање ефекта стаклене баште на Марсу. То се, по његовом мишљењу, може учинити ако испоручите лед који се састоји од амонијака из спољашњег дела Сунчевог система, а затим га баците на површину. Пошто је амонијак (НХ3) моћан гас стаклене баште, његов улазак у атмосферу Марса ће га згуснути и повећати глобалну температуру. Пошто се амонијак састоји углавном од азота, он може да испуни атмосферу и такозваним пуферским гасом, који ће у комбинацији са кисеоником створити атмосферу погодну за људско дисање.
Други предложени метод укључује смањење албеда (интензитета рефлексије светлости од површине планете), за шта површина Марса мора бити прекривена тамним материјалима који ће повећати апсорпцију сунчеве светлости. Ово може бити било шта, од прашине Фобоса и Деимоса (два каменита месеца Марса и најмрачнија тела у Сунчевом систему) до екстремних лишајева и тамних биљака. Један од најватренијих присталица ове одлуке био је познати писац и научник Карл Саган.
Године 1976. НАСА је званично преузела питање планетарног инжењеринга. Научници су открили да се фотосинтетички организми, отапање поларних ледених капа и ослобађање гасова стаклене баште у атмосферу могу користити за стварање топлије атмосфере богате кисеоником.
Године 1993., оснивач заједнице Марса, др Роберт Зубрин, и Кристофер П. Мекеј из НАСА-е заједно су написали рад „Технолошки захтеви за терраформисање Марса“. У њему су предложили коришћење огледала постављених у орбити планете за директно загревање њене површине. Смештена у близини полова, ова огледала би могла да истопе ледени покривач и допринесу глобалном загревању. У истом раду, они су тврдили да астероиди прикупљени у Сунчевом систему могу бити преусмерени да ударе на површину, подижући прашину и загревајући атмосферу. Зашто је потребно да користите нуклеарно-електричне или нуклеарно-термалне ракете за лансирање свих потребних материјала у орбиту.
Новији предлози сугеришу стварање затворених стакленика у којима ће живети колоније цијанобактерија и алги које производе кисеоник. У 2014, НАСА Тецхсхот Инц. известио да је рад на таквом концепту већ почео.
У будућности, НАСА намерава да пошаље мале канистере екстремофилних фотосинтетских алги и цијанобактерија на ровер како би тестирали овај процес у окружењу Марса. Ако мисија буде успешна, НАСА и Тецхсхот намеравају да изграде неколико великих стакленика за производњу и прикупљање кисеоника за будуће летове људи на Марс, што ће смањити трошкове и продужити мисије смањењем количине кисеоника који се мора транспортовати.
Иако ови планови не укључују еколошки или планетарни инжењеринг, Еугене Боланд (главни научник у Тецхсхот Инц.) верује да је ово корак у правом смеру. Постојале су и идеје да се на површини Марса детонирају атомске бомбе (Илон Маск је својевремено био заговорник овог концепта), које би створиле огромну количину прашине која би блокирала сунчеве зраке и тако загрејала планету.
Прочитајте такође: Шта ће истрајност и домишљатост на Марсу?
Глобално загревање: да ли се Марс може загрејати?
На срећу, или нажалост, у зависности од ваше перспективе, ми људи имамо много искуства у загревању планете. Током једног века емисије угљен-диоксида, ненамерно смо повећали температуру Земљине површине помоћу једноставног механизма стаклене баште. Ми емитујемо угљен-диоксид, који је заиста добар у пропуштању сунчеве светлости и спречавању изласка топлотног зрачења, тако да делује као огромно невидљиво ћебе на Земљи. Повећана топлота доприноси испаравању океанске воде у атмосферу, која на тај начин добија још један покривни слој, који повећава температуру, што, заузврат, доводи до испаравања још веће количине воде и већег загревања атмосфере планете.
Ако ради на Земљи, можда ће и на Марсу. Атмосфера Марса је скоро потпуно нестала у свемиру, али Црвена планета има огромне резерве воденог леда и замрзнутог угљен-диоксида у поларним капама и непосредно испод површине планете.
Ако би људи могли некако да загреју поларне капе, могли би да испусте довољно угљен-диоксида у атмосферу да изазове загревање стакленика. Све што бисмо тада морали да урадимо је да идемо и гледамо и чекамо вековима да физика учини своје и учини Марс много мање агресивним местом.
Нажалост, ова једноставна идеја вероватно неће успети. Први проблем је развој технологије грејања. Дизајни потребни да се то уради, од џиновских стубова до стварања огромног свемирског огледала које би фокусирало више светлости, а самим тим и топлоте, захтевају радикалне скокове у технологији и производњи у свемиру, далеко изнад тренутних могућности човечанства. У случају свемирског огледала, на пример, требало би да извучемо око 200 тона алуминијума негде у свемиру, док смо данас у могућности да извучемо... па, нула тона алуминијума у свемиру.
Постепено долази до болног сазнања да на Марсу нема довољно ЦО2 да изазове тренд загревања. Тренутно атмосферски притисак на Марсу не прелази један проценат атмосферског притиска Земље. Ако бисмо могли да испаримо сваки молекул ЦО2 и Х2О на Марсу у атмосферу, притисак на Црвеној планети би био... 2% атмосферског притиска на Земљи.
Било би потребно двоструко већи атмосферски притисак да се спречи да зној прокључа на кожи, а десет пута више да би се спречило да човек затреба свемирско одело. И не говоримо о недостатку кисеоника.
Да би се решио проблем недостатка лако доступних гасова стаклене баште, постоји неколико радикалних предлога. Можда за ово можете користити биљке које емитују хлорофлуороугљенике, који су заиста агресивни гасови стаклене баште. Или бисмо могли да привучемо неке комете богате амонијаком из спољашњег Сунчевог система. Амонијак је одличан гас стаклене баште и на крају се распада у безопасни азот, који чини већину наше атмосфере.
Под претпоставком да можемо да превазиђемо технолошке изазове повезане са овим предлозима, остаје једна колосална препрека: одсуство магнетног поља. Ако не заштитимо Марс магнетним пољем, сваки молекул који уђе у атмосферу биће одуван соларним ветром.
Неће бити лако. Постоји много креативних решења. Можда бисмо могли да направимо огроман електромагнет у свемиру да одбије соларни ветар. Или би било могуће опасати Марс суперпроводником и створити вештачку магнетосферу. Наравно, веома смо далеко од имплементације бар једног од ових решења. Дакле, да ли ћемо икада моћи да терраформирамо Марс у будућности и учинимо га гостољубивијим? Наравно, са научне тачке гледишта то је могуће – немамо фундаменталне законе физике који то спречавају...
Прочитајте такође: Кина је такође жељна истраживања свемира. Па како им иде?
Чему сви ови научници?
Постоји још више сценарија за тераформирање Марса, али велико је питање зашто заиста размишљамо о томе? Осим могућности авантуре и идеје да човечанство оживљава еру смелог истраживања свемира, постоји неколико разлога због којих се Марс предлаже за тераформисање. Прво, постоји страх да ће утицај човечанства на планету Земљу имати катастрофалне последице и да ћемо морати да направимо „резервну локацију“ ако желимо да преживимо на дуге стазе. Да не говоримо о директним користима које развој науке и технологије може донети свима. Други разлози су могућност да проширимо нашу базу ресурса и постанемо цивилизација која не мора да страхује од исцрпљивања ресурса. Колонија на Марсу омогућиће рударење на Црвеној планети, где су минерали и водени лед у изобиљу и могу се користити. База на Марсу би такође могла да послужи као полазна тачка за коришћење астероидног појаса, који би нам омогућио приступ правој количини минерала да их имамо у изобиљу скоро заувек.
Остављајући по страни очигледно питање људске воље и истински астрономских трошкова, потребно је схватити да ће се такви покушаји наставити све док постоји човечанство. Као што је НАСА известила у горе поменутом документу из 1976. године: „Нису идентификована никаква фундаментална, непремостива ограничења Марсове способности да подржи Земљин екосистем. Недостатак атмосфере која садржи кисеоник спречио би људе да живе на Марсу без претходне акције. Додатна озбиљна препрека је постојеће јако ултраљубичасто зрачење површине. Стварање одговарајуће атмосфере која садржи кисеоник на Марсу може се постићи уз помоћ фотосинтетских организама. Међутим, време потребно за стварање такве атмосфере може бити чак...неколико милиона година."
Истовремено, научници се слажу да се овај период може драстично скратити стварањем екстремофилних организама посебно прилагођених суровом окружењу Марса, стварањем ефекта стаклене баште и топљењем поларних ледених капа. Међутим, време потребно да се Марс трансформише вероватно ће и даље бити векови или миленијуми. Међутим, ништа нас не спречава да сада, ако се укаже прилика, започнемо овај процес. Научне и технолошке користи, које ће се појавити као резултат припреме и прелиминарних радова, могу бити огромне.
Прочитајте такође:
Позивам све да одлете на Марс!
Чекамо расподелу земљишних парцела на Марсу.