→ Teraformiranje Marsa

Kljub dejstvu, da so razmere na Marsu čim bližje tistim na Zemlji, kolonizacija rdečega planeta zahteva predhodno fazo teraformiranja. Vendar pa je načrt za teraformiranje Marsa po mnenju mnogih znanstvenikov potencialno izvedljiv v razmeroma bližnji prihodnosti, saj številni dejavniki prispevajo k nastanku življenja tukaj.

Najprej je treba opozoriti na veliko zalogo kisika na Marsu, predvsem v spojini ogljikovega dioksida v polarnih kapah, pa tudi v spojini H2O2 (regoliti). Pri segrevanju regolit sprošča kisik, ki ga lahko dihamo, pri segrevanju pa ogljikov dioksid preide v plinasto obliko in se nato lahko uporabi za fotosintezo. Poleg tega bo ogljikov dioksid v obliki plina ustvaril učinek tople grede in zvišal temperature. Da bi sprostili ogljikov dioksid in ustvarili učinek tople grede, znanstveniki predlagajo taljenje pokrovčka na južnem polu. Zaradi izhlapevanja ogljikovega dioksida se bo povečal atmosferski tlak, ki bo zadoščal za ohranjanje vode v tekočem stanju. Zaradi fotosinteze bo ozračje postopoma nasičeno s kisikom, kar prispeva k ustvarjanju ozonske plasti, ki ščiti površino pred sevanjem. Da bi to naredili, bo treba na Mars prinesti rastline, ki bi lahko obstajale v ostrem podnebju rdečega planeta. Morda bi šlo za gensko spremenjene lišaje.

Vendar se vrnimo k prvi nalogi - stopiti južno polarno kapo. Za to je potrebno temperaturo površine dvigniti za 4 stopinje Celzija. Ta rezultat je mogoče doseči na različne načine. Na planetu je na primer mogoče zgraditi različna industrijska podjetja, ki bi v ozračje izpuščala pline, ki ustvarjajo učinek tople grede. Učinek tople grede je mogoče ustvariti tudi s pomočjo plina tetraftometana (CF4), ki ga na Mars dostavijo v velikih količinah, vendar bo ta rešitev problema stala veliko več.

Drug način za ogrevanje planeta je obstreljevanje površine z asteroidi iz glavnega pasu, vendar to zahteva zapletene in izjemno natančne izračune. Nekateri strokovnjaki razmišljajo o možnosti kolapsa na površje Marsa, da bi dosegli isti cilj. Vendar je vredno upoštevati, da lahko bombardiranje asteroidov in propad satelita vplivata na hitrost vrtenja, pa tudi na spremembo nagiba osi planeta.

Nekateri znanstveniki predlagajo uporabo posebnih zrcal - sončnih jader - ki bi povečala količino sončnega sevanja, ki ga prejme planet (v tem primeru bi morala biti takšna zrcala na Lagrangeovi točki, kjer je skupna privlačnost nebesnih teles enaka nič).

Planet lahko segrejete tudi s pomočjo bakterij, ki so sposobne proizvajati kisik in metan (ali amoniak) v prisotnosti vode in ogljikovega dioksida (ali vode in dušika). Dejstvo je, da sta amoniak in metan toplogredna plina, učinek, ki ga povzročata ta plina, pa je veliko močnejši od učinka ogljikovega dioksida. Hkrati lahko metan in amoniak zaščitita površino planeta pred škodljivimi sončnimi raziskavami.

Po trojici astronavtov 2 november 2000 naselil na ISS, je eden od predstavnikov Nase opozoril:

»... Za vedno gremo v vesolje. Najprej bodo ljudje krožili okoli te žoge, nato pa bomo poleteli na Mars ... "

Zakaj sploh na Mars?

Več slik 1964 leta izdaje je pokazalo, da je Mars zapuščen, brez življenja planet, ki na videz ljudem nima kaj ponuditi. Ima izjemno redko atmosfero in brez znakov življenja.

Vendar pa Mars vliva nekaj optimizma glede nadaljevanja človeške rase. Na Zemlji je več kot sedem milijard ljudi in ta številka nenehno narašča.

Morda prenaseljenost ali planetarna katastrofa, ki nas prisilijo, da iščemo nove domove v našem sončnem sistemu. Mars nam lahko ponudi več, kot nam pokaže rover Curiosity. Navsezadnje je bila voda.

Zakaj Mars? Mars že dolgo privlači ljudi in ujame domišljijo. Koliko knjig in filmov je bilo ustvarjenih na podlagi življenja na Marsu in njegovem razvoju.

Vsaka zgodba ustvarja svoj edinstven način življenja, ki bi se lahko naselil na rdečem planetu. Kaj je na Marsu, da je predmet toliko zgodb?

Čeprav naj bi bila Venera Zemljin sestrski planet, so razmere na tej ognjeni krogli izjemno nenaseljive, čeprav je NASA načrtovala obisk Venere s stranskim izletom na Mars. Po drugi strani pa je Mars najbližje Zemlji.

In kljub temu, da je danes hladen in suh planet, ima vse elemente, primerne za življenje. Obstajajo presenetljive podobnosti med današnjim Marsovim ozračjem in ozračjem, ki je bilo na Zemlji pred milijardami let.

Ko se je Zemlja prvič oblikovala, na planetu ni bilo kisika in je bil videti kot prazen, nenaseljen planet. Ozračje je bilo v celoti sestavljeno iz ogljikovega dioksida in dušika.

In kisika ni bilo, dokler fotosintetske bakterije, ki so se razvile na Zemlji, niso proizvedle dovolj kisika za morebiten razvoj živali. Tanka atmosfera Marsa je skoraj v celoti sestavljena iz ogljikovega monoksida.

To je sestava atmosfere Marsa: 95,3 % ogljikov dioksid 2,7 % dušika 1,6 % argona

0,2 % kisika

Nasprotno pa je zemeljska atmosfera 78,1 % iz dušika, 20,9 % kisika, 0,9 % argona in 0,1 % ogljikovega dioksida in drugih plinov. Kot si lahko predstavljate, bodo morali vsi ljudje, ki bodo jutri želeli obiskati Mars, imeti s seboj dovolj kisika in dušika, da bodo preživeli (navsezadnje ne dihamo čistega kisika). Vendar pa je podobnost med atmosfero zgodnje Zemlje in današnjega Marsa privedla do domneve nekaterih znanstvenikov, da bi se na Marsu lahko ponovili isti procesi, ki so večino ogljikovega dioksida pretvorili v kisik za dihanje na Zemlji.

Če želite to narediti, morate zgostiti ozračje in ustvariti učinek tople grede, ki bo segrel planet in zagotovil primeren življenjski prostor za rastline in živali. Povprečna površinska temperatura Marsa je minus 62,77 stopinj Celzija in se giblje od plus 23,88 stopinj v minus 73,33 Celzija.

Za primerjavo, povprečna temperatura na Zemlji je 14,4 stopinj Celzija. Kljub temu ima Mars več značilnosti, ki nam omogočajo, da ga obravnavamo kot prihodnji dom, kot so: čas revolucije - 24 ure 37 minut (Zemlja: 23 ure 56 minutah) naklon vrtilne osi - 24 stopinj (Zemlja: 23,5 stopinj) gravitacijska privlačnost – tretjina zemeljskega Rdečega planeta je dovolj blizu Sonca, da lahko doživimo menjavo letnih časov.

Mars je približno 50 % dlje od Sonca kot Zemlja. Drugi svetovi, ki veljajo za možne kandidate za teraformiranje, so Venera, Evropa (Jupitrova luna) in Titan (Saturnova luna). Vendar sta Evropa in Titan predaleč od Sonca, Venera pa preblizu.

Poleg tega je povprečna temperatura na površini Venere 482,22 stopinj Celzija. Mars, tako kot Zemlja, stoji ločeno v našem sončnem sistemu in lahko podpira življenje.

Ugotovimo, kako nameravajo znanstveniki spremeniti suho, hladno pokrajino Marsa v topel in bivalni habitat. Teraformiranje Marsa bi bilo ogromen podvig, če sploh.

Začetne faze lahko trajajo več desetletij ali stoletij. Teraformiranje celotnega planeta v obliko, podobno Zemlji, bi trajalo več tisoč let. Nekateri menijo, da več deset tisoč let. Kako spremenimo suho puščavsko zemljo v bujno okolje, v katerem lahko preživijo ljudje, rastline in druge živali?

Predlagane so tri metode: velika krožna zrcala, ki bi odsevala sončno svetlobo in segrevala površino Marsa. Tovarne rastlinjakov. Spuščanje asteroidov, polnih amoniaka, na planet za povečanje ravni plinov. NASA trenutno razvija motor za sončno jadro, ki bi omogočil namestitev velikih odsevnih ogledal. v vesolju. Nahajali se bodo več sto tisoč kilometrov od Marsa in bodo odbijali sončno svetlobo na majhno površino površine Marsa.

Takšno ogledalo naj ima premer približno 250 kilometrov. Takšna stvar bo tehtala približno 200 000 ton, zato ga je bolje zbrati v vesolju in ne na Zemlji.

Če takšno ogledalo usmerite proti Marsu, lahko na majhnem območju dvigne temperaturo za nekaj stopinj. Bistvo je, da jih koncentriramo na polarne kape, da stopimo led in sprostimo ogljikov dioksid, za katerega se verjame, da je ujet v ledu.

Z leti bodo naraščajoče temperature sproščale toplogredne pline, kot so klorofluoroogljikovodiki ( C F C), ki jih najdete v klimatski napravi ali hladilniku. Druga možnost za zgostitev atmosfere Marsa in s tem povečanje temperature na planetu je gradnja tovarn, ki proizvajajo toplogredne pline, ki jih poganjajo sončne celice.

Ljudje smo dobri pri sproščanju ton toplogrednih plinov v svoje ozračje, za kar nekateri menijo, da povzroča globalno segrevanje. Isti toplotni učinek se lahko dobro šali na Marsu, če se ustvari na stotine takih tovarn.

Njihov edini namen bo izpuščanje klorofluoroogljikovodikov, metana, ogljikovega dioksida in drugih toplogrednih plinov v ozračje. Tovarne za proizvodnjo toplogrednih plinov bodo bodisi poslali na Mars bodisi ustvarili že na površju rdečega planeta, kar bo trajalo leta.

Za prevoz teh strojev na Mars morajo biti lahki in učinkoviti. Stroji v rastlinjakih bi nato posnemali naravni proces rastlinske fotosinteze z vdihavanjem ogljikovega dioksida in izdihavanjem kisika.

Trajalo bo veliko let, a postopoma bo atmosfera Marsa nasičena s kisikom, tako da bodo astronavti lahko nosili le dihalne aparate, ne pa tudi tlačnih oblek. Namesto ali poleg teh rastlinjakov lahko uporabimo fotosintetske bakterije.

Obstaja tudi bolj ekstremna metoda ozelenitve Marsa. Christopher McKay in Robert Zurin sta predlagala bombardiranje Marsa z velikimi, ledenimi amoniakovimi asteroidi, da bi na rdečem planetu ustvarili tone toplogrednih plinov in vode.

Rakete na jedrski pogon bi morale biti vezane na asteroide iz zunanjega dela našega sončnega sistema. Asteroide bodo premikali s hitrostjo 4 km/s za deset let, nato pa se izklopi in pusti deset milijard ton težak asteroid, da pade na Mars.

Pri padcu sproščena energija je ocenjena na 130 milijonov megavatov. To je dovolj za napajanje Zemlje z elektriko deset let. Če bi bilo možno asteroid te velikosti zabiti v Mars, bi energija enega udarca dvignila temperaturo planeta za 3 stopinj Celzija.

Nenaden dvig temperature bo povzročil taljenje približno trilijona ton vode. Več takšnih misij v petdesetih letih bi lahko ustvarilo želeno temperaturno klimo in prekrilo z vodo 25 % površine planeta.

Vendar bombardiranje z asteroidi, ki sproščajo energijo, enakovredno 70 000 megatonske vodikove bombe bodo za več stoletij odložile naselitev ljudi. Čeprav bomo Mars morda dosegli v naslednjem desetletju, bo teraformiranje trajalo na tisoče let. Zemlja je potrebovala milijarde let, da se je razvila v planet, kjer lahko uspevajo rastline in živali.

Preoblikovanje pokrajine Marsa v Zemljo je izjemno zapleten projekt. Pretekla bodo mnoga stoletja, preden bosta človeška iznajdljivost in delo stotisočev ljudi lahko vdihnila življenje v hladen in zapuščen rdeči svet.

Teraformiran Mars, kot si ga je zamislil umetnik

Mnogi vesoljski programi so na koncu korak k pošiljanju astronavtov na Mars. In povsem naravno je razmišljati o naslednjem koraku - kolonizaciji. Za izvedbo pa bo to zahtevalo veliko sredstev in delovne sile. Vendar pa tehnologija še naprej hitro napreduje in novi materiali lahko zdaj pomagajo pri izpolnitvi te težke naloge. In teraformiranje Marsa je veliko bolj zapleten proces, ki presega trud, vložen v gradnjo Mednarodne vesoljske postaje.

Prednosti teraformiranja planeta

Vendar pa morate razumeti, v čem so težave, preden začnete spreminjati planete. Ima veliko prednosti pred drugimi predmeti. Prvič, ima atmosfero, za razliko od na primer Lune.

To olajša pridobivanje pomembnih elementov, kot sta dušik in kisik. Naslednja prednost je, da ima Mars podobno mineralno sestavo kot Zemlja. Vse kovine in minerali, potrebni za proizvodnjo in industrijo, obstajajo tudi na Marsu. Ima tudi podobno rotacijo in osni nagib, skoraj kot na Zemlji. Nagib njene osi daje letne čase, podobne zemeljskim. Ti pogoji bodo bodočim kolonistom pomagali prilagoditi se življenju na Marsu.

Vendar pa je na poti še veliko izzivov. Prvič, to je razdalja. Let stane veliko denarja. Naslednji problem je vzdušje. Pretanek je, da bi zadržal kisik. To pomeni, da je treba spremeniti ne le kvalitativno sestavo ozračja, da bi dosegli učinek tople grede, temveč tudi kvantitativno sestavo za prvotno poselitev. Poleg tega je gravitacija na Marsu šibkejša kot na Zemlji. Tako se bodo ljudje, ki živijo na Marsu in/ali ga teraformirajo, morali soočiti z izgubo kosti in drugimi boleznimi, povezanimi z nizko gravitacijo.

Vsekakor pa preobrazba Marsa ponuja veliko možnosti. Človeštvu bo dala priložnost, da najde nove vire, ne da bi izčrpala Zemljo. Vendar pa bodo za to potrebna prizadevanja ne le nacionalnih vlad, ampak tudi zasebnega sektorja.

Kljub odsotnosti zraka, nizkih temperatur in sevanja je Mars zanimiva tarča za človeško teraformiranje.

Poglejmo, kakšne so prednosti kolonizacije rdečega planeta:

Prednosti kolonizacije

kolonizacija rdečega planeta

Ima zelo podobno dolžino dneva. Marsov dan traja 24 ur in 39 minut, zato bi se rastline in živali zelo hitro prilagodile. Ima aksialni nagib, podoben Zemljinemu. To mu omogoča menjavo letnih časov, tako kot naš domači planet.
Mars ima ogromne zaloge vode v obliki ledu. Ta voda bo bistvena za popotnike in bi jo lahko uporabili za izdelavo raketnega goriva.

Namesto da bi z Zemlje vlačili živila, bi morebitni kolonisti lahko dobili svoj zrak tako, da bi vodo na Marsu razdelili na kisik in vodik. Ta voda se bo uporabljala tudi za pitje.

Preliminarni poskusi so pokazali, da je mogoče zemljo Marsa uporabiti za ustvarjanje zaščitnih struktur. Zemeljske rastline lahko gojimo v Marsovi zemlji, če dobijo dovolj sončne svetlobe in ogljikovega dioksida.

Sčasoma lahko razvijemo nahajališča mineralov.
In v zelo oddaljeni prihodnosti lahko kolonizacija vključuje njegovo teraformiranje, tj. povišanje temperature planeta do trenutka, ko se njegovi ledeniki stopijo in ogromne zaloge plina napolnijo ozračje.

Že več desetletij ljudje iščejo življenje ali vsaj njegove sledi na Marsu. Zaenkrat te študije niso prinesle želenih rezultatov, vendar ideja o "živem" Marsu še naprej vznemirja ume znanstvene skupnosti po vsem svetu. Če nismo našli življenja na Rdečem planetu, ga morda lahko sami prinesemo tja? Kaj če bi lahko človek nekega dne spremenil peščeno, kamnito pokrajino Marsa v cvetoč vrt, podobo našega domačega sveta?

Čeprav se laiku sliši kot znanstvena fantastika, se raziskovalci v javnem in zasebnem sektorju resno ukvarjajo z vprašanjem, kako lahko sodobna tehnologija teraformira Mars in v veliki meri zato, ker bo kolonizacijo in nadaljnje raziskovanje planeta močno olajšala.

Ali je torej mogoče teraformirati Mars?

Odgovor je pritrdilen. Vendar pa znanstveniki verjamejo, da je to izvedljivo na veliko manj dramatičen način kot ideja Elona Muska o detonaciji jedrskega projektila v tanki atmosferi Marsa. »Zmotno je prepričanje, da jedrski naboj vsebuje zadostno količino energije. Če vzamete vse obstoječe jedrsko orožje na Zemlji, potem bo to enakovredno energiji, ki jo Mars prejme od Sonca v samo eni uri,« pojasnjuje Chris McKay, Nasin planetarni raziskovalec. Po njegovem mnenju, pa tudi po mnenju drugih znanstvenikov, bo sončna svetloba pomagala človeštvu pri ogrevanju Marsa. Nazoren primer tega je globalno segrevanje na Zemlji, ki ga povzroča tanjšanje ozonske plasti in s tem prevelik odmerek sončnega sevanja, ki dviguje temperaturo na planetu. Michael Chaffin, znanstvenik, ki dela na projektu Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN), je prepričan, da je treba atmosfero Marsa še zgostiti, da bo podobna Zemlji. "Ugotovili smo, da je v zgodnjih fazah nastajanja življenja na planetu bistveno ohraniti vodo na njegovi površini, kar je mogoče le z veliko debelejšo plastjo atmosfere, kot je trenutno na Marsu," pravi.

Trenutno je atmosfera Marsa tako tanka in tako slabo zadržuje toploto, da lahko voda na površini planeta obstaja le kratek čas. »Če vzamete kozarec tekoče vode in ga polijete na Mars, bo del tega zmrznil, drugi del pa se bo spremenil v paro. Vsekakor pa ne bo dolgo ostal v tekočem stanju,« je dejal Chaffin. Teoretično, če bi lahko prečrpali del toplogrednih plinov iz Zemljine atmosfere na Mars, bi bilo mogoče planet segreti do takšnega stanja, da bi lahko na njem mirno obstajala velika količina tekoče vode, kot je bilo v daljnem preteklosti (pred približno 3,5 milijarde let). Bolj gosta je atmosfera, bolj sta stabilna atmosferski tlak in temperatura na planetu, kar pomeni, da se bo stabilizirala tudi voda.

McKay meni, da je eden od načinov za izvedbo takšnega programa proizvodnja supertoplogrednih plinov – perfluoroogljikovodikov (PFC) v posebnih obratih. Ne bi motili tanke ozonske plasti planeta ali predstavljali strupene grožnje morebitnim kolonistom, vendar bi lahko ohranjali Mars dovolj toplo. Po tem, 100 let po segrevanju planeta, bodo ljudje lahko začeli saditi rastline na Marsovih tleh. S porabo CO2 in sproščanjem velikih količin kisika bi zelenje postopoma spremenilo kemijo atmosfere, da bi jo naredili primerno za dihanje, proces, ki bi na trenutni ravni biotehnologije trajal tisoče let.

Ta pokrajina je eden od možnih modelov tega, kako je Mars izgledal v daljni preteklosti.

Praktični problemi

Ena glavnih značilnosti, ki jo bodo morali upoštevati prihodnji programi teraformiranja, je, da Mars že vsebuje toplogredne pline, kot je dobro znani CO2. Če se delo izvaja brez upoštevanja njihovega vpliva, se lahko planet preveč segreje. Posledično namesto Edena dobite Venero - planet z gosto atmosfero, ki je sestavljena iz toplogrednih plinov, zato je temperatura na površini tako visoka, da se na njej lahko tali svinec. Poleg tega je atmosferski tlak tam tako visok, da je na Zemlji to mogoče opaziti le v oceanu, na globini približno 900 metrov.

McKay trenutno dela na izračunih za oceno količine zamrznjenega CO2 blizu ali pod polarnimi ledenimi kapami planeta. Po mnenju strokovnjakov je ogljikovega dioksida še vedno premalo za ogrevanje planeta, točna količina pa še ni znana. Toda predpostavimo, da nam uspe ustvariti planet, ki je dovolj vlažen in topel za življenje. Vendar, kaj se bo sčasoma zgodilo z njegovo atmosfero? Seveda jo bo Mars spet izgubil. Vendar pa bo po mnenju znanstvenikov to trajalo približno 100 milijonov let, kar je v človeškem merilu tako ogromno obdobje, da je vredno vsaj poskusiti.

Planeti so različni, a pravila za vse enaka?

Razlike med Venero, Marsom in Zemljo so dokaj očitne že na prvi pogled. Eden je prevroč, drugi prehladen, tretji je človeku ravno pravšnji. Toda na splošno so vsi le srednje veliki kamniti planeti. Modeli podnebnih sprememb, razviti na Zemlji, bi zelo verjetno lahko delovali tudi na drugih planetih, glede na razlike v debelini atmosfere, velikosti in relativni bližini vsakega planeta do Sonca. Vendar nekateri vidiki marsovskega podnebja za raziskovalce ostajajo skrivnost.

»Podatki z roverjev kažejo, da je imel planet tekočo vodo pred približno 4 milijardami let. Če se vrnemo v preteklost, bo na Marsu veliko jezer in rek, ki lahko opravljajo enako pomembno funkcijo za življenje kot zemeljska. Ampak tukaj je skrivnost: če ste včasih imeli velika tekoča vodna telesa, zdaj pa jih nimate, kaj se je potem zgodilo z atmosfero planeta?« se sprašuje Chaffin. Tu na pomoč priskoči MAVEN. Nasina sonda od leta 2014 kroži okoli planeta in preiskuje sestavo njegove atmosfere in sevanje ozadja. Raziskovalci poskušajo ugotoviti, kaj je v preteklosti privedlo do dramatične izgube velikega dela ozračja. »Mars izgubi 180 gramov nabitih atmosferskih delcev na sekundo. To je dovolj, da celotno sedanje, tankoplastno ozračje izgine v celotni zgodovini Marsa, vendar to ne pojasni izgube prejšnjega, gostejšega ozračja,« pravi znanstvenik.

Zaključek

Kakor koli že, vprašanje teraformiranja Marsa je veliko globlje kot preprosto reševanje vprašanja segrevanja in vlaženja planeta. Marsova prst je revna s hranili in bogata s persulfidi in perklorati, kar pomeni, da se kopenske bakterije v njej preprosto ne bodo ukoreninile. Kaj pa, če kolonisti med Muskovo ekspedicijo na Marsu odkrijejo lastne bakterije, ki bodo zaradi teraformiranja uničene in s tem edinstven vzorec ksenobiokulture izgubljen? Znanstveniki menijo, da se resna razprava in načrti za razvoj planeta lahko gradijo šele, ko človek prvič vstopi na Rdeči planet in ga lahko raziskuje sam, brez uporabe sond in satelitov.

je hipotetičen proces namernega spreminjanja podnebja, površja in znanih lastnosti tega planeta, da bi ogromna območja njegovega zunanjega okolja naredili bolj primerna za bivanje ljudi, zaradi česar naj bi bila kolonizacija Marsa veliko varnejša in zanesljivejša.

Ta koncept temelji na predpostavki, da je zunanje okolje planeta mogoče umetno spremeniti. Poleg tega možnost ustvarjanja biosfere na Marsu še ni dokončno ovržena. Predlaganih je več metod za teraformiranje rdečega planeta, pri čemer bi nekatere od njih zahtevale pretirane ekonomske stroške in naravne vire za njihovo izvedbo, druge pa bi lahko bile tehnološko izvedljive v našem času.

Prihodnja rast prebivalstva in potreba po virih bosta morda zahtevala človeško kolonizacijo zunajzemeljskih vesoljskih objektov, kot so Mars, Luna in drugi bližnji planeti. Kolonizacija vesolja bo olajšala pridobivanje energije in materialnih virov sončnega sistema.

Poleg tega bi lahko v primeru kakršne koli katastrofe, ki bi ogrozila življenje na Zemlji, kot je trk meteorja, ki naj bi uničil dinozavre pred 65 milijoni let, kopenske vrste, vključno z ljudmi, še naprej obstajale na tem drugem naseljivem planetu.

Mars je v marsičem bolj podoben Zemlji kot drugi planeti v sončnem sistemu. Domneva se namreč, da je nekoč imel ta planet bolj podobno okolje Zemlji z gostejšo atmosfero in obilico vode, a jo je v stotih milijonih let izgubil. Na podlagi načela podobnosti in bližine bi bil Mars najbolj razumna in učinkovita tarča za teraformiranje v sončnem sistemu.

Toda tudi če bodo na tem planetu ustvarjeni pogoji obstoja, podobni tistim na Zemlji, bo njegovo zunanje okolje še vedno ostalo sovražno do kolonizacije zaradi številnih psiholoških dejavnikov, kot so občutki domotožja in izoliranosti, ki jih bodo izkušale naslednje generacije kolonistov.

Poleg tega obstaja etični problem teraformiranja, ki je potencialna zamenjava primitivnega življenja koloniziranega planeta, če sploh, celo mikrobnega.

Nekateri ključni dejavniki Marsovega okolja predstavljajo resne izzive, ki jih je treba obravnavati, in omejujejo obseg teraformiranja.

Tej vključujejo:

1) nizka gravitacija; 2) sončno sevanje in tako imenovano vesoljsko vreme; 3) problem zadrževanja atmosfere in vode.

1) Nizka gravitacija Marsa povzroča veliko težav pri teraformiranju. Prvič, prizadene človeka in ogrozi njegovo motivacijo za kolonizacijo vesolja. Za dolgoročno človeško preživetje v okoljih z nizko gravitacijo bo morda potreben genski inženiring.

Drugič, nizka gravitacija tega planeta ne dovoljuje, da zadrži atmosfero.

Tehnologije za ustvarjanje umetne gravitacije na planetarni ravni ne obstajajo, zato bi bilo za vzdrževanje atmosfere potreben umetni vir, ki bi zagotovil njeno stalno dopolnjevanje.

2) Trenutno potekajo raziskave ravni sončnega sevanja na površini Marsa. Tok sončnega sevanja in spekter njegove energije sta odvisna od različnih dejavnikov, ki še niso povsem razumljeni. Leta 2001 se je začel Mars Solar Radiation Experiment (MARIE), da bi zbral dodatne podatke o zunanjem okolju planeta.

Do zdaj je veljalo, da je rdeči planet zaradi visoke ravni sončnega sevanja neprimeren za kompleksne oblike življenja. To pomeni, da bi bili kolonisti izpostavljeni povečanemu toku kozmičnih žarkov. V tem primeru je nevarnost za zdravje odvisna od intenzivnosti toka sevanja, spektra njegove energije in jedrske sestave žarkov.

Znanstveniki ocenjujejo, da bi nezaščiten človek prejel letno dozo sevanja približno 400–900 milisievertov (mSv) v medplanetarnem prostoru (v primerjavi z 2,4 mSv na Zemlji) in dozo sevanja, ki bi jo prejeli zaščiteni astronavti na odpravi na Mars (ki bi trajal 12 mesecev med letom in 18 mesecev na planetu) bi lahko dosegel približno 500-1000 mSv. Te doze so blizu največjim dovoljenim dozam izpostavljenosti za čas aktivnosti v vesolju (1-4 Sv), ki jih za dejavnosti, ki se izvajajo v nizki zemeljski orbiti, priporoča Nacionalni svet ZDA za zaščito pred sevanjem in meritve.

Kar zadeva učinke vesoljskega vremena, Mars nima normalne magnetosfere, zaradi česar je težko zmanjšati sončno sevanje in zadržati atmosfero. Predpostavlja se, da so polja, ki jih najdemo tukaj, ostanki magnetosfere, ki se je zrušila v zgodnji fazi zgodovine planeta.

Odsotnost magnetosfere naj bi bila vzrok za tanko atmosfero Marsa, kar je razloženo z dejstvom, da energija sončnega vetra omogoča delcem zgornje atmosfere, da dosežejo ločitveno hitrost in se izstrelijo v vesolje. Dejansko so ta učinek zaznali sateliti v orbiti Marsa. Po drugi teoriji sončni veter odtrga atmosfero od planeta in jo zajame s sferičnimi gručami magnetnih polj, plazmoidi. Vendar Venera kaže, da odsotnost magnetosfere ne izključuje prisotnosti goste atmosfere (čeprav suhe) na planetu.

3) Na Zemlji je vode v izobilju, saj je njena ionosfera prežeta z magnetosfero. Vodikovi ioni, ki so prisotni v ionosferi, se zaradi majhne mase gibljejo zelo hitro, vendar ne morejo pobegniti v vesolje, saj so njihove poti odklonjene zaradi magnetnih polj. Venera pa ima gosto atmosfero, ki pa vsebuje le sledi vodne pare (s koncentracijo le 20 delcev na milijon), saj ta planet nima magnetnega polja. V vesolje uhaja tudi voda iz atmosfere Marsa. Poleg tega dodatno zaščito na Zemlji ustvarja njen ozonski pas. Blokira ultravijolično sevanje, preden lahko vodo razdeli na vodik in kisik. Ker se le majhna količina vodne pare dvigne nad troposfero in še višje, v stratosferi, se nahaja ozonski pas, malo vode se razdeli na vodik in kisik.

Indukcija zemeljskega magnetnega polja je 31 μT. Ob upoštevanju večje oddaljenosti Marsa od Sonca bi za kompenzacijo sončnega vetra potrebovali podobno indukcijo magnetnega polja, primerljivo z zemeljskim. Vendar pa ni tehnologij za indukcijo magnetnega polja na planetarni ravni.

Vendar je pomembnost magnetosfere vprašljiva. Zemlja je namreč v preteklosti redno menjavala magnetna pola, medtem ko je magnetosfera za nekaj časa izginila, a življenje še vedno obstaja. Če magnetosfere ni, bi zaščito pred sončnim sevanjem lahko zagotovila debela plast atmosfere, podobna zemeljski.

Po mnenju sodobnih teoretikov se Mars nahaja na zunanjem robu bivalnega območja, območja sončnega sistema, kjer lahko obstaja življenje. Ta planet leži na robu območja, znanega kot razširjeno bivalno območje, kjer lahko koncentrirani toplogredni plini zadržujejo tekočo vodo na površini z zadostnim atmosferskim tlakom. Zato je Mars potencialno sposoben podpirati hidrosfero in biosfero.

To nakazuje, da je imel Mars na neki zgodnji stopnji svojega razvoja zunanje okolje, relativno podobno tistemu na Zemlji. Dejstvo je, da se trenutno zdi, da so zaloge vode na polih planeta, pa tudi v obliki permafrosta pod njegovo površino. Odsotnost tako magnetnega polja kot geološke aktivnosti na Marsu je mogoče pojasniti z njegovo relativno majhnostjo, ki prispeva k hitrejšemu ohlajanju globin planeta kot na Zemlji.

Velike količine vodnega ledu obstajajo pod površjem Marsa, pa tudi na njegovih polih, kjer se vodni led meša s suhim ledom, zamrznjenim z ogljikovim dioksidom. Na južnem polu planeta je skoncentrirana znatna masa vodnega ledu, ki bi, če bi se stopil, prekril celotno površino Marsa z oceanom globine 11 metrov. Na polih zmrznjen ogljikov dioksid (CO 2 ) med marsovskim poletjem izhlapi v ozračje, na površju pa ostanejo majhne količine vode, ki pod vplivom vetra s hitrostjo do 400 km/h izhlapi s polov. Med sezonskim taljenjem se velike količine prahu in vodne pare dvignejo v atmosfero planeta, kar ustvarja potencial za nastanek Zemlji podobnih cirusov.

Večina kisika v Marsovi atmosferi je skoncentrirana v ogljikovem dioksidu (CO 2 ), njeni glavni sestavini. Molekularni kisik (O 2) obstaja le v sledovih. Velike količine elementarnega kisika lahko najdemo tudi na površini planeta v kovinskih oksidih in v prsti v obliki pernitratov. Analiza vzorcev zemlje, ki jih je zbral Nasin pristajalnik Phoenix, je pokazala prisotnost perklorata, ki se uporablja za sproščanje prostega kisika v kemičnih generatorjih kisika. Elektrolizo bi lahko uporabili za cepitev vode na kisik in vodik, če bi imel Mars dovolj tekoče vode in elektrike.

< Предыдущая