Jeta në Mars: si zbulimet e fundit na sjellin më afër lëvizjes në Planetin e Kuq dhe sa kohë do të duhet.
Më 16 gusht 2019, miliarderi dhe shpikësi i çuditshëm Elon Musk shkroi në Twitter Nuke Mars! ("Le ta godasim Marsin me bomba bërthamore!"). Marsi - dhe ajo që një person mund të bëjë me të - shqetëson njerëzimin të paktën që nga Kronikat Martiane të Ray Bradbury. Por ekziston një ndryshim i madh midis fantazive të gjysmë shekulli më parë dhe ditëve tona: zbulimet e fundit shkencore kanë transferuar biseda rreth jetës në Mars nga qarqet e fantazisë në zyrat e studiuesve dhe madje edhe biznesmenëve.
Planeti i katërt i sistemit diellor është gjysma e madhësisë së Tokës në rrez, por në zonë është i barabartë me të gjitha kontinentet e tokës së bashku (për fat të mirë, nuk ka oqeane), plus në 2008 sonda kërkimore e NASA-s gjeti ujë atje (në forma e akullit). Nuk është për t'u habitur që ekziston një tundim për të mbushur planetin, dhe fjalë për fjalë në korrik 2019, motorët me raketa për një fluturim atje për herë të parë ishin në gjendje të ngriheshin në ajër Starhopper, një prototip që për disa vjet do të kthehet në Starship - një raketë dhe anije kozmike krijuar posaçërisht për fluturimet në Mars. Falë ripërdorimit të plotë të Starship (më shumë se njëqind përdorime), kostoja e fluturimeve për në Mars duhet të bie.
Në të njëjtën kohë, temperatura mesatare vjetore në Mars është -63 gradë Celsius, përafërsisht e njëjtë me atë në stacionin Antarktik Vostok. It'sshtë kaq ftohtë atje, sepse atmosfera e saj është 150 herë më e hollë se e Tokës. Me një predhë kaq të hollë gazi, efekti serrë është shumë i dobët, prandaj është ftohtë. Problemi mund të zgjidhet duke sjellë kushtet klimatike në Mars më afër klimës së Tokës - ky proces quhet terraformues. Në rastin e Marsit, për këtë është e nevojshme që disi të nxehet ashpër sipërfaqja e planetit, e cila edhe në vitet më të mira ndodhet 56 milion kilometra nga këtu.
Shkencëtarët po e luftojnë këtë problem mjaft të vështirë dhe së fundmi, në verën e vitit 2019, u prezantua një mënyrë e pazakontë për ta bërë Planetin e Kuq të banueshëm - për fillim, të paktën pjesërisht. Doli që një kupolë transparente e bërë nga një material xhel ekzotik i trashë vetëm disa centimetra ngroh imitimin tokësor të tokës Marsiane aq shumë në ndriçim të dobët lokal sa që është në gjendje të mbështesë jetën e bimëve pa ngrohje shtesë. Dhe kjo është një ndjesi e vërtetë. Ne ju tregojmë se çfarë mund të bëhet në përgjithësi në mënyrë që pas një numri të caktuar vitesh njerëzit të ecin nëpër fushat e Marsit dhe të admirojnë dy hënë në të njëjtën kohë.
Kupola Airgel: Sera në nivelin 80 të zbuluara nga shkencëtarët një muaj më parë
Le të shkojmë drejt në zbulimin më të fundit. Në korrik 2019, një ekip shkencëtarësh zhvilloi eksperimente të thjeshta laboratorike në të cilat vendosën një analog të tokës marsiane në një dhomë me një atmosferë të rrallë dhe temperaturë marsiane. Pastaj ata shkëlqenin në kupola me llamba duke dhënë 150 vat energji për metër katror - saktësisht aq sa dielli jep mesatarisht në sipërfaqen e Marsit.
Doli e habitshme: pa ngrohjen më të vogël të jashtme, sipërfaqja e tokës marsiane, e mbuluar nga lart me një kupolë xhel, u ngroh pak më shumë se zero gradë. Kube, e trashë vetëm dy centimetra, transmeton mirë dritën e dukshme, duke ngrohur tokën, por transmeton shumë dobët rrezatimin ultraviolet, infra të kuqe dhe nxehtësinë. Ka më shumë se lëndë të para të mjaftueshme për prodhimin e saj (rërë e zakonshme) në Mars, si dhe në Tokë.
Ngrohja e tokës me 65 gradë me një kupolë të thjeshtë transparente duket si një mrekulli, sepse nga poshtë tokës nuk ka izolim të veçantë termik dhe një pjesë e nxehtësisë ende shkon anash. Kjo është, është si të mbulosh tokën e ngrirë me një pëlhurë vaji të rregulluar me zgjuarsi - dhe pastaj gjithçka ndodh vetvetiu. Por këtu nuk ka ndonjë mrekulli të veçantë. Aerogelet u zbuluan në vitin 1931, dhe, në fakt, është një xhel i rregullt alkooli, nga i cili i gjithë alkooli avullohet duke u ngrohur, duke lënë një rrjet kanalesh të mbushura me ajër. Karakteristikat e tij të izolimit termik me të njëjtën trashësi janë deri në 7.5 herë më të larta se ajo e shkumës ose leshit mineral, ndërsa është praktikisht transparente. Një banesë konvencionale e bërë prej saj dhe në Tokë, duke qenë plotësisht transparente, nuk do të kërkonte ngrohje, përveç gjatë natës së gjatë polare.
Interesante, në fakt, ky material është testuar tashmë në Mars: Roverët amerikanë përdorin airgel në mënyrë që instrumentet e tyre të brendshëm të mos ftohen gjatë natës së Marsit, kur temperatura mund të ulet në -90 gradë.
Studiuesit që kanë propozuar kupola të tilla si një mënyrë për të lëvizur një ditë në Mars vërejnë se kupolët e ajgelit janë të lehta për tu transportuar në distanca të gjata. Për më tepër, eksperimentet në laboratorët tokësorë kanë treguar tashmë se edhe domatet rriten plotësisht në një analog të tokës Marsiane, nëse temperatura do të ishte normale. As për ta nuk ka nevojë të harxhojmë shumë ujë: nuk ka ku të avullojë nën kupolë, domethënë, edhe një sasi e vogël e saj do të konsumohet vazhdimisht nga bimët "në një rreth". Nga rruga, për të konfirmuar këto propozime, autorët planifikojnë të transferojnë eksperimentet në Antarktidë - luginat e thata të McMurdo, të cilat janë jashtëzakonisht afër Marsit për sa i përket klimës dhe mungesës së ujit.
Musk ka të drejtë: Marsi me të vërtetë mund të bombardohet - dhe ndoshta në mënyrë të dobishme (por jo një fakt)
Mënyra më radikale për të zgjidhur problemin, siç ndodh shpesh, u propozua nga Elon Musk: për të bombarduar polet e Marsit me bomba termonukleare. Shpërthimet duhet të avullojnë dioksidin e karbonit, i cili përbën pjesën më të madhe të akullit në kapakët polarë të këtij planeti. CO2 do të krijojë një efekt serë, domethënë, nga bombardimet bërthamore në planetin e katërt do të ngrohet seriozisht dhe për një kohë të gjatë.
Vërtetë, në vitin 2018 një studim i sponsorizuar nga NASA paraqiti një këndvështrim krejt tjetër: është e padobishme të bombardosh polet. Dhe në përgjithësi, i gjithë dioksidi i karbonit i Marsit nuk është i mjaftueshëm për të krijuar një atmosferë të dendur sa për ngrohje serioze. Sipas llogaritjeve të grupit shkencor "nasov", pasi kanë shkrirë kapakët polare të dioksidit të karbonit, presioni atje mund të rritet vetëm 2.5 herë. Do të bëhet më e ngrohtë, por janë akoma temperaturat e Antarktikut - dhe atmosfera është 60 herë më e hollë se e jona. Autorët e veprës përmendën drejtpërdrejt personin, këndvështrimin e të cilit ata e kritikojnë: Elon Musk. Por kjo, me sa duket, nuk e shqetësoi aspak.
Edhe në Mars, ju mund të gjeni një kanion të gjatë mijëra kilometra - dhe të vendoseni në të.
Marsi ka tipare lehtësuese shumë të pazakonta që nuk gjenden në Tokë. Një nga këto është sistemi i kanionit të Mariner Valley 4,000 kilometra i gjatë, më i gjati i njohur në sistemin diellor. Gjerësia e saj është deri në 200 kilometra, dhe thellësia e saj deri në 7 kilometra. Kjo do të thotë që në fund të kanioneve, presioni atmosferik është një herë e gjysmë më i lartë dhe ka dukshëm më të ngrohtë dhe më të lagësht sesa në pjesën tjetër të planetit. Overshtë mbi një pjesë të Luginave të Marinerit që anija kozmike fotografon mjegulla të vërteta nga avulli i ujit (foto më poshtë), dhe në shpatet e zonave të tjera - gjurmë të errëta përrenjsh në rërë, dhe këto rrjedha janë dukshëm të ngjashme me ujin.
Luginat Mariner nuk janë të gjera kudo - në disa vende gjerësia e tyre është vetëm disa kilometra. Prej kohësh është propozuar të mbulohen vende të tilla me një kupolë qelqi, duke besuar se kjo do të jetë e mjaftueshme për të mbajtur nxehtësinë dhe për të formuar një temperaturë të lartë lokale. Një kupolë airgel mbi një zonë të tillë me ujë mund të çojë në formimin e një klime lokale relativisht të ngrohtë me reshjet dhe ujin e vet. Vende të tilla mund të ndërtohen gradualisht, dhe sa më e madhe të jetë zona e mbuluar me kupola mbajtëse, aq më e lartë do të jetë temperatura mesatare (më pak humbje të nxehtësisë përmes mureve). Pra, në fakt, një terraformim i tillë gradual, "zvarritës" mund të zërë një zonë shumë të madhe të planetit.
Çfarë është e gabuar me llogaritjet e NASA-s dhe pse shkencëtarët mospajtues janë punësuar tashmë në SpaceX?
Ekziston një mënyrë më e lehtë për ngrohjen globale të Marsit në temperaturat e Tokës. Siç është vërejtur nga një grup tjetër shkencëtarësh, ne tashmë e kemi provuar këtë metodë në Tokë, pa dashur - duke lëshuar 37 miliardë tonë dioksid karboni në atmosferën e saj dhe duke rritur gradualisht temperaturën në planet. Kjo rrugë është gazra serë.
Sigurisht, nuk ka qymyr në Mars që mund të krijojë një efekt serë nëse digjet. Dhe CO2 nuk është gazi më efikas i serrës. Ka kandidatë shumë më të mirë, nga të cilët më premtues është SF6. Molekula e saj përbëhet nga një atom squfuri, rreth të cilit shtrihen gjashtë atome fluori. Për shkak të "masivitetit" të saj, molekula në mënyrë të përsosur përgjon rrezatimin ultraviolet dhe infra të kuqe, ndërsa transmeton mirë dritën e dukshme. Për sa i përket fuqisë së efektit serë që shkakton, është 34,900 herë më i madh se dioksidi i karbonit. Kjo do të thotë, vetëm një milion tonë të kësaj lënde do të jepte të njëjtin efekt serrë si dhjetëra miliarda tonë CO2 të emetuar nga njerëzimi sot.
Përveç kësaj, gazi SF6 është shumë këmbëngulës - koha e tij e jetës në atmosferë është nga 800 në 3200 vjet, në varësi të kushteve të jashtme. Kjo do të thotë që ju nuk keni nevojë të shqetësoheni për prishjen e tij në atmosferën marsiane: pasi të prodhohet, ai do të mbetet atje për një kohë shumë të gjatë. Përveç kësaj, gazi është i padëmshëm për njerëzit dhe të gjithë organizmat e gjallë. Në fakt, në Mars, është mjaft i dobishëm, sepse përgjon rrezet UV jo më keq sesa ozoni, i cili nuk është akoma atje.
Sipas llogaritjeve, në rreth 100 vjet, injektimi i gazrave super-serë të këtij lloji mund të rrisë temperaturat në planet me dhjetëra gradë.
Interestingshtë interesante që pak më herët, me mbështetjen e NASA-s, u krye një tjetër punë shkencore, e cila përshkroi pikërisht një skenar të tillë - terraformimi i Marsit për shkak të gazeve serë të bëra nga njeriu me një efikasitet të rritur. Një nga autorët e kësaj vepre ishte Marina Marinova, e cila punoi për NASA për një kohë të gjatë, dhe sot ajo u punësua në SpaceX. Për më tepër, vetë Elon Musk e referoi atë si një bashkëautor, duke kritikuar veprën që flet për mungesën e CO2 në Mars, gjoja duke e parandaluar atë që të kthehet në një planet me temperatura afër Tokës.
Një tipar i rëndësishëm i një efekti të tillë serrë super të fuqishëm: pas ngrohjes së tokës marsiane, CO2 i lidhur në të duhet të lirohet në atmosferë, duke rritur më tej ngrohjen e planetit.
Kur do të duket Marsi në të vërtetë si Toka?
Ndërsa SF6 mund të transformojë të gjithë planetin, duhet kuptuar qartë se kjo nuk do të ndodhë nesër. Sipas llogaritjeve, për këtë ju duhet të shpenzoni miliarda kilovat orë në vit - dhe t'i shpenzoni ato në Mars, duke bërë të njëjtin gaz SF6 nga një tokë e pasur me tokë fluori dhe gri. Kjo do të thotë, ata që dëshirojnë të terraformohen do të duhet të ndërtojnë një central të tërë 500 megavat bërthamë në planet, impiante të automatizuara të prodhimit që lëshojnë vazhdimisht gaz SF6 në atmosferë. Ky proces do të japë rezultate të prekshme pas njëqind vjetësh punë. Epo, ose pak më shpejt me investime shumë të mëdha në krijimin e fabrikave.
Gjatë gjithë kësaj kohe, njerëzit që ofrojnë aktivitetet e tyre dhe studiojnë Marsin do të duhet të jetojnë diku. Shtë e qartë se zgjidhja më e mirë për transformimin lokal të planetit në vendet e vendosjes së tyre do të jenë kupola ajrore. Kjo është, nëse është e nevojshme, terraformimi do të vazhdojë në dy mënyra në të njëjtën kohë: lokale - për kolonistët aktualë me ndihmën e kupolave - dhe globale - për planetin në tërësi.
Kush mund të jetojë tashmë në Mars - dhe pse ka rëndësi
Pemët e mollëve në Planetin e Kuq nuk do të lulëzojnë në të ardhmen e afërt, por bimësia në natyrë mund të vijë atje më shpejt sesa mendojmë.
Në vitin 2012, Agjencia Gjermane e Hapësirës Hapësinore zhvilloi një eksperiment me likenin arktik Xanthoria elegans. Ai u mbajt në një presion 150 herë më të ulët se ai i Tokës - pa oksigjen, në temperaturat e Marsit. Pavarësisht nga natyra e huaj e mjedisit, likeni jo vetëm që mbijetoi, por gjithashtu nuk humbi aftësinë për të fotosintezuar me sukses (gjatë periudhave që imitojnë orët e dritës së ditës).
Kjo do të thotë që në një numër rajonesh të Marsit - të njëjtat Lugina të Marinerëve - organizma të tillë në zonën ekuatoriale mund të jetojnë tashmë sot. Dhe pas fillimit të prodhimit të gazit SF6 në Mars, territori i përshtatshëm për ta do të fillojë të zgjerohet me shpejtësi. Ashtu si likenet e tjerë, Xanthoria elegante prodhon oksigjen gjatë fotosintezës. Në të vërtetë, ishte çlirimi i likeneve në tokën e tokës rreth 1.2 miliardë vjet më parë (0.7 miliardë vjet para bimëve më të larta) që lejoi atmosferën e tokës të ngrinte ashpër përmbajtjen e oksigjenit në nivelin e malësive të sotme tokësore. Më shumë gjasa, në Mars, likenet do të kenë të njëjtin funksion - të përgatisin atmosferën në mënyrë që të jetë më e lehtë për krijesat më komplekse të jetojnë në të.
Ndoshta njerëzit.
