W skrócie
- Terraformacja Marsa napotyka liczne bariery, takie jak bardzo niskie temperatury, rzadka atmosfera i brak pola magnetycznego, a dostępne na Marsie surowce nie pozwalają na szybkie ocieplenie klimatu.
- Naukowcy z NASA i innych ośrodków rozważają możliwe strategie podniesienia ciśnienia i produkcji tlenu, obejmujące wykorzystanie lokalnych surowców, import gazów lub ciał niebieskich, wytwarzanie supergazów cieplarnianych i koncepcję biodomów.
- Czasopismo 'Nature' przygotowało grę przeglądarkową, która pozwala wcielić się w rolę inżyniera planetarnego, podejmującego decyzje o terraformacji Marsa, i śledzić efekty wyborów w środowisku symulatora.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
Czy ludzie mogliby żyć na Marsie?
Transformacja Marsa w planetę zdatną do życia dla ludzi bez systemów ochronnych to jedna z najbardziej fascynujących, ale i najtrudniejszych wizji inżynierii planetarnej. Główną motywacją do podjęcia tego trudu jest zabezpieczenie ludzkości przed wymarciem, widmo wyczerpania zasobów Ziemi oraz bliskość i geologiczna historia Czerwonej Planety, która kiedyś posiadała gęstą atmosferę i wodę w stanie ciekłym.
Mars jest jednak obecnie skrajnie wrogim dla życia środowiskiem. średnia temperatura wynosi tam -63 °C, dociera do niego zaledwie około 60 proc. światła słonecznego w porównaniu do Ziemi, a grawitacja stanowi 38 proc. ziemskiej. Dodatkowo planeta posiada toksyczną glebę, nie ma globalnego pola magnetycznego i zmaga się z niszczycielskim promieniowaniem.
Atmosfera Marsa jest niezwykle rzadka. Jej ciśnienie wynosi poniżej 1 proc. ziemskiego, co plasuje je daleko poniżej tzw. granicy Armstronga. W takich warunkach płyny ustrojowe człowieka zaczynają wrzeć, co bez kombinezonu ciśnieniowego prowadzi do śmierci w ciągu kilku minut. Aby kosmiczni turyści lub kolonizatorzy mogli poruszać się po Marsie wyłącznie w maskach tlenowych, ciśnienie musiałoby wzrosnąć o co najmniej 190-240 hPa, przy czym wysokie stężenie dwutlenku węgla (7-10 proc.) wciąż pozostałoby dla ludzi śmiertelne.
Bez terraformacji, czyli dogłębnej przemiany warunków planety tak, by przypominały ziemskie, ludzie praktycznie nie mogliby żyć na Marsie - poza specjalnie przystosowanymi do tego, odizolowanymi habitatami.
Zobacz również:
Jak ocieplić klimat Marsa przy niedostatku surowców?
Popularnym scenariuszem w science fiction i planach naukowców było dotychczas uwolnienie CO2 zablokowanego w marsjańskich skałach, glebie i czapach lodowych, aby pogrubić atmosferę i wywołać efekt cieplarniany. Badania sponsorowane przez NASA wykazują jednak, że przy obecnej technologii jest to niemożliwe. Dane z sond kosmicznych (w tym MAVEN i Mars Reconnaissance Orbiter) potwierdziły, że większość dawnej atmosfery została bezpowrotnie rozdmuchana w przestrzeń kosmiczną przez wiatr słoneczny. Na Marsie po prostu nie ma wystarczającej ilości łatwo dostępnego dwutlenku węgla.
Odparowanie polarnych czap lodowych Marsa podniosłoby ciśnienie zaledwie do 1,2 proc. ciśnienia ziemskiego. Podgrzanie pyłu glebowego dałoby kolejne 4 proc., a wydobycie minerałów przy powierzchni - mniej niż 5 proc., co i tak wymagałoby ogromnego wydobycia odkrywkowego na całej planecie. Głęboko pogrzebane minerały mogłyby teoretycznie pomóc, lecz ich przetwarzanie wymaga energii i temperatur powyżej 300 °C. Z kolei naturalne uwalnianie gazów z wnętrza planety jest tak wolne, że podwojenie obecnej atmosfery zajęłoby 10 milionów lat.
Istnieją jednak pomysły na ogrzanie Czerwonej Planety. W obliczu deficytu naturalnego CO2 badacze rozważają alternatywne, niezwykle wymagające strategie, w tym import gazów i ciał niebieskich. Proponuje się przekierowanie tysięcy zamrożonych komet lub asteroid bogatych w amoniak lub metan z odległych krańców Układu Słonecznego. Gazy te są jednak nietrwałe w marsjańskich warunkach i szybko uciekają w kosmos.
Brane pod uwagę są też związki fluoru. Wprowadzenie sztucznych supergazów cieplarnianych (CFC lub PFC) mogłoby zapoczątkować ocieplenie, ale wymagałoby to gigantycznego przemysłu na miejscu i ciągłej produkcji, ponieważ związki te ulegają fotolizie. Innym pomysłem jest inżynieria aerozolowa. Nowe badania z lat 2024-2026 sugerują wykorzystanie nanorurek z marsjańskiego żelaza lub aluminium. Taki sztuczny aerozol mógłby zatrzymywać ciepło nawet 5-10 tys. razy skuteczniej niż związki fluoru.
Teoretycznie można by też sięgnąć po lustra orbitalne i broń jądrową. Umieszczenie gigantycznych luster z folii PET na orbicie mogłoby stopić lody polarne. Elon Musk proponował z kolei zdetonowanie ładunków termojądrowych nad biegunami, co krytycy ganią za ryzyko wywołania zimy nuklearnej przez podniesiony pył. Jeszcze inną opcją byłoby obniżenie albedo, czyli zdolności odbijania światła. Ciemny pył z księżyców Marsa lub uprawa mikroorganizmów mogłyby zmusić grunt do pochłaniania większej ilości światła. Potencjał tej metody jest jednak znikomy, a globalne burze piaskowe potrafią szybko zakryć naniesiony materiał.
Z czego można produkować tlen na Czerwonej Planecie?
Nawet jeśli udałoby się stworzyć grubszą atmosferę, kluczowe staje się jej utrzymanie. Naukowcy sugerują zbudowanie sztucznej magnetosfery, np. poprzez system chłodzonych, nadprzewodzących pierścieni wokół planety czy umieszczenie osłony magnetycznej o sile 1-2 tesli w punkcie Lagrange'a L1. Inna koncepcja zakłada utworzenie plazmowego torusa wzdłuż orbity księżyca Phobos.
Tymczasem zamiast globalnej terraformacji, NASA razem z firmą Techshot rozwijają bardziej realny projekt "Mars Ecopoiesis Test Bed". Zakłada on wysyłanie małych pojemników z algami i sinicami, które przy użyciu marsjańskiej gleby i podpowierzchniowego lodu miałyby lokalnie produkować tlen. Sukces tego eksperymentu pozwoliłby na budowę zamkniętych "biodomów", kopuł biosferycznych wspomagających bazy. W tych szczelnych ekosystemach mogłoby się rozwijać życie.
Szansę na pozyskanie surowca na tlen daje także odkrycie obfitych zasobów wód podziemnych w 2024 r. Szacuje się jednak, że do przeprowadzenia elektrolizy wody na skalę odpowiadającą ziemskiej atmosferze potrzeba by gigantycznej energii z fuzji jądrowej lub rozszczepienia jądra atomowego, wynoszącej aż 7 Zettawatogodzin.
Symulator terraformacji Marsa. Sprawdź się w nowej grze!
Wszystkie te dane dowodzą, że ewentualna terraformacja Marsa pozostaje pieśnią bardzo odległej przyszłości. Podczas gdy naukowcy na całym świecie coraz poważniej analizują różne scenariusze, a agencje kosmiczne szykują się do wysłania pierwszych misji załogowych na Marsa, gracze mogą już teraz wziąć sprawy w swoje ręce. Prestiżowe czasopismo "Nature" na fali zainteresowania transformacją Czerwonej Planety wypuściło właśnie grę przeglądarkową, w której możemy wcielić się w inżyniera planetarnego. Gra stawia ambitny cel: ocieplenie planety i przygotowanie jej na przybycie ludzkich kolonizatorów.
Rozgrywka opiera się na podejmowaniu kluczowych wyborów, które zadecydują o losie planety. Zadaniem gracza jest m.in. zagęszczenie atmosfery do poziomu umożliwiającego swobodne oddychanie oraz wywołanie efektu cieplarnianego, który uwolni płynną wodę i pozwoli na rozkwit zielonej roślinności. Każda decyzja niesie za sobą realne konsekwencje. Chwila nieuwagi lub zły wybór mogą sprawić, że planeta na zawsze pozostanie zamarzniętą pustynią.
Czy zdołasz stworzyć nowy dom dla ludzkości i zamienić nieprzyjazną pustynię w zieloną oazę? Gra na bieżąco monitoruje twoje starania. Po każdym dokonanym wyborze system generuje aktualizację statusu misji, przyznając punkty za skuteczność terraformacji oraz podając szacowany czas (liczony w stuleciach), jaki zająłby dany proces w rzeczywistości.
Choć część środowiska naukowego uważa, że Mars powinien pozostać nienaruszony przez człowieka, gra oferuje bezpieczną i fascynującą przestrzeń do przetestowania teorii z pogranicza nauki i technologii. To świetna rozrywka dla prawdziwego Geeka. Warto sprawdzić się w tym wyzwaniu, zanim w najbliższych dekadach, stuleciach lub mileniach ludzkość przystąpi do niej na serio.
