Неодамна има многу планови во врска со развојот на Марс и поставување бази таму за астронаутите и доселениците. Но, ако луѓето навистина сакаат да живеат таму некогаш, Црвената планета ќе мора темелно да се тераформира. Што е потребно за ова? Човештвото отсекогаш сонувало да лета до далечни ѕвезди, луѓето сакале да патуваат во вселената, да живеат на други планети. Неодамна многу се зборува и пишува за вакви летови и за изгледите за миграција на луѓето на други планети, се градат ракети и се планираат вселенски експедиции. Денес би сакал да размислам дали ќе успееме да го претвориме Марс во нова Земја, како да ја тераформираме Црвената планета и дали тоа во принцип е можно.
Прочитајте исто така: Што може да не спречи да го колонизираме Марс?
Дали има живот на Марс?
Марс е планета која во последно време е на насловните страни на научните вести и написи. Марс е дефинитивно планетата во Сончевиот систем на која посветуваме најмногу внимание. Ова не е само затоа што е прилично блиску до Земјата (во споредба со другите планети), туку и поради карактеристиките што ја прават донекаде слична на нашата планета. Се разбира, колку што е можно на небесно тело лишено од живот, кислород во атмосферата и на кое беснее песочни бури ја покриваат целата површина на планетата.
Во текот на изминатите неколку децении, научниците научија многу за еволуцијата на Марс и условите на неговата површина, што ја промени нивната перспектива. Додека овие услови не се многу поволни. Сега знаеме дека иако Марс моментално е многу студена, сува и негостољубива планета, тоа не било секогаш така. Освен тоа, научниците забележале дека дури и во сегашната форма, Марс и Земјата имаат многу заедничко. Како прво, двете планети се слични по големина, наклон на оската, структура, состав, па дури и присуство на вода на нивната површина. Поради оваа причина и поради неговата релативна близина до Земјата, Марс се смета за главен кандидат за човечко населување во иднина. Оваа перспектива ќе биде возможна доколку е можно да се трансформираат условите на планетата во согласност со човечките потреби (тераформирање). И покрај споменатите сличности, трансформацијата на Марс во планета посоодветна за човечки живот ќе предизвика многу тешкотии. Прво, има многу тенка и недише атмосфера, која се состои од 96% јаглерод диоксид, 1,93% аргон и 1,89% азот, како и траги од кислород и водена пареа.
Меѓутоа, наместо да се рецитираат енциклопедиски факти за големината и составот на планетата, поинтересно е да се погледне минатото на Марс, бидејќи можеби некогаш бил многу повеќе налик на Земјата. Некои научници, врз основа на податоците собрани од сонди и ровери на Марс, сугерираат дека водата во форма на мориња и плитка вода некогаш покривала поголем дел од Црвената планета. Но, тоа веројатно било пред околу 4 милијарди години. Оттогаш, многу се промени, а научниците веруваат дека промената на атмосферата доведе до исчезнување на водата на планетата. Некогаш, атмосферата на Марс можеби имала поинаков состав и веројатно била доволно густа за да може да поддржи океан со течна вода.
Прочитајте исто така: Простор на вашиот компјутер. 5 најдобри апликации за астрономија
Зошто атмосферата на Марс толку многу се промени?
Џиновските песочни структури забележани на површината на Марс немаат ништо слично на Земјата и се единствени само за Црвената планета. Што можат да ни кажат за древната атмосфера на Марс? Научниците претпоставуваат дека нивното формирање е предизвикано од ударот на површината на ветровите и ураганите кои беснеат во тенката атмосфера на планетата. Тие создаваат карактеристични дини и карпи кои почнале да се формираат пред 3,7 милијарди години, а кои ги проучуваме денес.
Така, проучувањето на структурата на површината може да помогне да се утврди кога Марс изгубил поголем дел од атмосферата. Но, каде отиде атмосферата? Ова прашање е првенствено од интерес за научниците. Бидејќи Марс е помал од Земјата, неговата гравитациска сила е послаба и веројатно немаше да биде доволно за да ја задржи атмосферата на планетата. Сончевото зрачење (т.е. честички кои се фрлаат во вселената од Сонцето) веројатно го лишиле Марс од поголемиот дел од неговата атмосфера. Всушност, атмосферата на Марс сè уште продолжува да се разредува под влијание на ова зрачење.
Прочитајте исто така: Универзум: Најнеобичните вселенски објекти
Но, таму сè уште има вода - понекогаш дури и течност!
Имаше и има вода на Марс! Карпите на Марс со 'рѓосана боја, поради кои го нарекуваат и „Црвена планета“, сведочат за минато полно со вода. Марс е покриен со длабоки долини, суви речни корита, езера, мазни камења - камчиња, слични на оние што се формираат на Земјата во средина каде што тече вода. Научниците долго време веруваа дека топлиот и влажен период на Марс бил релативно краток, но студиите покажуваат дека неговата водена покривка можеби постоела таму многу подолго отколку што се мислело. Сондата на научен експеримент со слики со висока резолуција (HiRISE) од орбитата на Марс обезбеди податоци и исклучително прецизни слики од површината на планетата, благодарение на кои истражувачите ги анализираа карактеристиките на повеќе од 200 антички речни корита. Врз основа на големината на каналите, нивната форма и релативната старост на околниот терен, тимот заклучи дека водата течела над површината на Марс пред помеѓу 3,8 и 2 милијарди години.
Еден од роверите кои се на површината на Марс од 2012 година, Curiosity, веќе обезбеди докази дека Марс порано имал вода. Користејќи ги податоците од роверот Curiosity, тимот НАШАТА утврдиле дека токму водата предизвикала таложење на седиментни карпи во кратерот Гејл. Слоевите на овие седиментни карпи ја формираа основата на планинскиот масив Шарп, кој се наоѓа во центарот на кратерот. Податоците добиени од роверот сугерираат дека помеѓу приближно 3,8 и 3,3 милијарди години, на оваа локација имало бројни потоци и езера, чии седименти постепено ги формирале долните слоеви на планината Шарп. Односно, полнењето на барем долните слоеви на планинскиот масив се случило во период од околу 500 милиони години.
Овие студии им даваат причина на научниците да кажат дека вода дефинитивно постоела на површината на Марс и додаваат многу нови сознанија за развојот на еволутивните процеси на Марс, како во минатото така и во сегашноста. Денес, водата на Марс е во форма на мраз под тенок слој на марсовска почва. Понекогаш, кога температурата дозволува (се случува на Марс да се искачи до +20 степени Целзиусови), мразот локално се топи и течна вода тече по карпестите падини.
Сепак, научниците велат дека продолжуваат да ги проверуваат фактите за постоењето на вода на Марс. Сè уште нема единствено мислење за ова прашање. Главното прашање е кои се причините за трансформацијата на планетата од влажна и прилично топла во пустина и студена.
Прочитајте исто така: Најважните и најинтересните вселенски мисии во 2021 година
Како може Марс да се тераформира?
Не недостасуваат идеи за ова. Постојат неколку предлози за тоа како да се направи Марс погоден за живеење за човечки колонисти. Во далечната 1964 година, Дендриџ М. Кол се залагаше за создавање ефект на стаклена градина на Марс. Ова, според него, може да се направи ако испорачате мраз кој се состои од амонијак од надворешниот дел на Сончевиот систем, а потоа го фрлите на површината. Бидејќи амонијакот (NH3) е моќен стакленички гас, неговото влегување во атмосферата на Марс ќе го згусне и ќе ја зголеми глобалната температура. Бидејќи амонијакот главно се состои од азот, може да ја наполни атмосферата и со таканаречен тампон гас, кој во комбинација со кислород ќе создаде атмосфера погодна за човечко дишење.
Друг предложен метод вклучува намалување на албедото (интензитетот на рефлексијата на светлината од површината на планетата), за што површината на Марс мора да биде покриена со темни материјали кои ќе ја зголемат апсорпцијата на сончевата светлина. Ова може да биде сè, од прашината на Фобос и Деимос (двете карпести месечини на Марс и најтемните тела во Сончевиот систем) до екстремни лишаи и темни растенија. Еден од најжестоките поддржувачи на оваа одлука беше познатиот писател и научник Карл Саган.
Во 1976 година, НАСА официјално го презеде прашањето за планетарното инженерство. Научниците открија дека фотосинтетичките организми, топењето на поларните ледени капаци и ослободувањето на стакленички гасови во атмосферата може да се искористат за да се создаде потопла атмосфера богата со кислород.
Во 1993 година, основачот на заедницата на Марс, д-р Роберт Зубрин и Кристофер П. Мекеј од НАСА заедно го напишаа трудот „Технолошки барања за тераформирање на Марс“. Во него тие предложија користење на огледала поставени во орбитата на планетата за директно загревање на нејзината површина. Сместени во близина на половите, овие огледала би можеле да ја стопат ледената покривка и да придонесат за глобалното затоплување. Во истиот труд, тие тврдеа дека астероидите собрани во Сончевиот систем би можеле да се пренасочат за да удрат во површината, со што се исфрла прашина и загревање на атмосферата. Зошто треба да користите нуклеарно-електрични или нуклеарно-термални ракети за да ги лансирате сите потребни материјали во орбитата.
Поновите предлози сугерираат создавање на затворени оранжерии во кои ќе живеат колонии на цијанобактерии и алги кои произведуваат кислород. Во 2014 година, NASA Techshot Inc. известија дека работата на ваков концепт веќе е започната.
Во иднина, НАСА има намера да испрати мали канистри со екстремофилни фотосинтетички алги и цијанобактерии на ровер за да го тестира овој процес во околината на Марс. Доколку мисијата биде успешна, НАСА и Techshot имаат намера да изградат неколку големи оранжерии за производство и собирање кислород за идните човечки летови до Марс, што ќе ги намали трошоците и ќе ги продолжи мисиите со намалување на количината на кислород што мора да се транспортира.
Иако овие планови не вклучуваат еколошки или планетарен инженеринг, Јуџин Боланд (Главен научник во Techshot Inc.) верува дека ова е чекор во вистинската насока. Имаше и идеи за активирање на атомски бомби на површината на Марс (Елон Маск некогаш беше поборник на овој концепт), што ќе создаде огромна количина прашина која ќе ги блокира сончевите зраци и на тој начин ќе ја загрее планетата.
Прочитајте исто така: Што ќе направат упорноста и генијалноста на Марс?
Глобално затоплување: може ли Марс да се загрее?
За среќа, или за жал, во зависност од вашата перспектива, ние луѓето имаме големо искуство во затоплување на планетата. Во текот на еден век на емисии на јаглерод диоксид, ние ненамерно ја зголемивме температурата на површината на Земјата преку едноставен механизам за стаклена градина. Емитуваме јаглерод диоксид, кој е навистина добар во пропуштањето на сончевата светлина и спречувањето на топлинското зрачење да избега, па затоа делува како огромно невидливо ќебе на Земјата. Зголемената топлина придонесува за испарување на океанската вода во атмосферата, која на тој начин добива уште еден покривен слој, што ја зголемува температурата, што, пак, доведува до испарување на уште повеќе вода и поголемо загревање на атмосферата на планетата.
Ако работи на Земјата, можеби ќе работи и на Марс. Атмосферата на Марс речиси целосно исчезна во вселената, но Црвената планета има огромни резерви на воден мраз и замрзнат јаглерод диоксид во поларните капи и веднаш под површината на планетата.
Кога луѓето би можеле некако да ги загреат поларните капи, тоа би можело да ослободи доволно јаглерод диоксид во атмосферата за да предизвика затоплување на стаклена градина. Сè што ќе треба да направиме тогаш е да одиме да гледаме и да чекаме со векови физиката да го направи своето и да го направи Марс многу помалку агресивно место.
За жал, оваа едноставна идеја веројатно нема да работи. Првиот проблем е развојот на технологијата за греење. Дизајните потребни за да се направи ова, од џиновски столбови до создавање на огромно вселенско огледало кое ќе фокусира повеќе светлина, а со тоа и топлина, бараат радикални скокови во технологијата и производството во вселената, далеку од сегашните можности на човештвото. Во случај на вселенско огледало, на пример, би требало да извлечеме околу 200 тони алуминиум некаде во вселената, додека денес можеме да извлечеме... добро, нула тони алуминиум во вселената.
Постепено доаѓа болното сознание дека нема доволно CO2 на Марс за да предизвика тренд на затоплување. Во моментов, атмосферскиот притисок на Марс не надминува еден процент од атмосферскиот притисок на Земјата. Кога би можеле да ја испариме секоја молекула CO2 и H2O на Марс во атмосферата, притисокот на Црвената планета би бил… 2% од атмосферскиот притисок на Земјата.
Би било потребно двојно поголем атмосферски притисок за да се спречи вриење на пот на кожата и десет пати повеќе за да се спречи човек да има потреба од скафандер. И не зборуваме за недостаток на кислород.
За да се реши проблемот со недостатокот на лесно достапни стакленички гасови, постојат неколку радикални предлози. Можеби за ова можете да користите растенија кои испуштаат хлорофлуоројаглероди, кои се навистина агресивни стакленички гасови. Или би можеле да привлечеме некои комети богати со амонијак од надворешниот Сончев систем. Амонијакот е одличен стакленички гас и на крајот се распаѓа во безопасен азот, кој го сочинува најголемиот дел од нашата атмосфера.
Под претпоставка дека можеме да ги надминеме технолошките предизвици поврзани со овие предлози, останува една колосална пречка: отсуството на магнетно поле. Ако не го заштитиме Марс со магнетно поле, секоја молекула што ќе влезе во атмосферата ќе биде разнесена од сончевиот ветер.
Нема да биде лесно. Има многу креативни решенија. Можеби ќе можеме да изградиме огромен електромагнет во вселената за да го одвратиме сончевиот ветер. Или би било можно Марс да се препаши со суперпроводник и да се создаде вештачка магнетосфера. Се разбира, ние сме многу далеку од спроведување на барем едно од овие решенија. Значи, дали некогаш ќе можеме да го тераформираме Марс во иднина и да го направиме погостопримлив? Се разбира, од научна гледна точка тоа е можно - немаме фундаментални закони на физиката што го спречуваат ...
Прочитајте исто така: Кина исто така е желна да ја истражува вселената. Па, како им оди?
Зошто сето ова научници?
Има уште повеќе сценарија за тераформирање на Марс, но големото прашање е зошто навистина размислуваме за тоа? Надвор од изгледите за авантура и идејата дека човештвото ја оживува ерата на смело истражување на вселената, постојат неколку причини зошто Марс се предлага да се тераформира. Прво, постои страв дека влијанието на човештвото врз планетата Земја ќе има катастрофални последици и дека ќе мора да создадеме „резервна локација“ ако сакаме да опстанеме на долг рок. Да не зборуваме за директните придобивки што развојот на науката и технологијата може да ги донесе за секого. Други причини се можноста да ја прошириме нашата база на ресурси и да станеме цивилизација која не мора да се плаши од исцрпување на ресурсите. Колонија на Марс ќе овозможи ископување на Црвената планета, каде што минерали и воден мраз се во изобилство и може да се користат. Базата на Марс може да послужи и како почетна точка за користење на астероидниот појас, што би ни овозможило пристап до вистинската количина на минерали за да ги имаме во изобилство речиси засекогаш.
Оставајќи го настрана очигледното прашање за човечката волја и вистинските астрономски трошоци, неопходно е да се разбере дека таквите обиди ќе продолжат се додека постои човештвото. Како што објави НАСА во споменатиот труд од 1976 година: „Не се идентификувани фундаментални, непремостливи граници на способноста на Марс да го поддржува Земјиниот екосистем. Недостатокот на атмосфера што содржи кислород ќе ги спречи луѓето да живеат на Марс без претходна акција. Постоечкото силно ултравиолетово зрачење на површината е дополнителна сериозна пречка. Создавањето на соодветна атмосфера што содржи кислород на Марс може да се постигне со помош на фотосинтетички организми. Меѓутоа, времето потребно за создавање на таква атмосфера може да биде дури и...неколку милиони години“.
Во исто време, научниците се согласуваат дека овој период може драстично да се скрати со создавање на екстремофилни организми специјално прилагодени на суровата средина на Марс, создавање ефект на стаклена градина и топење на поларните ледени капаци. Сепак, времето потребно за Марс да се трансформира веројатно сè уште ќе биде векови или милениуми. Сепак, ништо не не спречува да го започнеме овој процес сега, доколку се укаже прилика. Научните и технолошките придобивки, кои ќе се појават како резултат на подготовката и прелиминарната работа, можат да бидат огромни.
Прочитајте исто така:
Ги поканувам сите да летаат на Марс!
Чекаме да се распределат парцели на Марс.