Kategorije
Broj 2 Razumjeti znanost

Teraformiranje Marsa

🕒 5 min

Izvor: shaulliv, Flickr.

Vjerojatno ste čuli za teraformiranje, bilo u nekoj igrici, bilo u filmu, bilo na Twitter profilu Elona Muska. Čak i ako ne, skoro ste sigurno svjesni aktualnosti istraživanja i koloniziranja Marsa. Prilagođavanje čitava planeta našim potrebama zahtjevno je koliko i zvuči, ali postalo je temom ozbiljnih znanstvenih razgovora.

Dakle, bismo li mogli izvesti tako nešto? Ako da, kako?

Teraformiranje je proces modificiranja biološki negostoljubiva planetarnog tijela, specifično njegove atmosfere, temperature i topologije, kako bi postalo pogodno za oblike života kakve poznajemo. Sam izraz stvorio je Jack Williamson u kontekstu čiste znanstvene fantastike. Vjerojatno nije ni pomislio da će ikad prerasti u stvarnost, ali jest – unutar njegova života.

Svako tijelo u Sunčevu sustavu koje ima geologiju planeta, odnosno svako manje-više okruglo tijelo sa slojevitom unutrašnjosti, zovemo planetarnim tijelom. To uključuje planete, patuljaste planete i mjesece planetarne mase.

Planetarno tijelo smatramo nastanjivim ako ima opsežne količine tekuće vode na površini, podržava nastanak kompleksnih organskih molekula i služi kao dostatan izvor energije za održavanje metabolizama organizama koji žive na njemu. Mars trenutno ne ispunjava nijedan od ovih kriterija. Međutim, ti su kriteriji podosta široki. Kako bismo razumjeli što je potrebno promijeniti kako bi Mars postao pogodniji za život ljudi i ostalih oblika makroskopskog života, pogledat ćemo njegova tri glavna problema:

  1. rijetku atmosferu
  2. nedostatak magnetosfere
  3. ledenu temperaturu

Ove tri značajke uveliko utječu jedna na drugu. Znamo da je Mars u prošlosti bio puno sličniji Zemlji. Roveri su pronašli minerale koji se mogu formirati isključivo pod vodom, i to dok su se kretali kroz presušena korita Marsovih drevnih potoka. Tekuća voda zahtijeva mnogo viši atmosferski tlak nego što ga danas mjerimo na Marsu. Mars je svoju nekad gustu atmosferu izgubio djelovanjem solarnog vjetra zbog nedostatka magnetosfere i slabe gravitacije pa je atmosferski tlak na Marsu trenutno samo 0.6% onoga na Zemlji. To znači da biste stojeći na površini Marsa imali osjećaj kao da ste oko 35 km u zraku na Zemlji – tri puta više nego što većina aviona leti.

Ovakvi uvjeti onemogućuju zadržavanje tekuće vode na površini. Također znače da bi astronauti bili prisiljeni nositi odijela pod tlakom zajedno s bocama kisika pri radu na Marsu. Stoga bi obnavljanje Marsove guste atmosfere bilo najveći korak u teraformiranju Crvenog planeta. Pametan način da povećamo gustoću atmosfere bio bi bombradiranje Marsa asteroidima bogatim stakleničkim plinovima. To bi uzrokovalo nakupljanje plinova i puno zagrijavanja te tako započelo samoobnavljajući ciklus koji nas dovodi do naše sljedeće teme: temperature.

Mars s Fobosom i Deimosom. Izvor: Tokyo Institute of Technology.

Površinska temperatura na Marsu daleko je ispod nule. Zagrijavanjem bismo mogli uzrokovati staklenički učinak jer bi već prisutan atmosferski CO2 zadržavao dovedenu toplinu. Tada bi se ugrijao i led u Marsovim polarnim kapama, zbog čega bi ondje sadržani rezervoari CO2 isparili i ciklus bi krenuo ispočetka. Kako bismo prvo zagrijali Mars, mogli bismo mu smanjiti reflektivnost kako bi apsorbirao više Sunčeva zračenja. Najjednostavnije takvo rješenje bilo bi uzimanje prašine s Marsovih prirodnih satelita, Fobosa i Deimosa, čije su površine vrlo nisko reflektivne. S druge strane, mogli bismo izgraditi ogromna orbitalna zrcala koja bi sakupljala Sunčevo zračenje i usmjeravala ga prema površini Marsa.

Sve je ovo vrlo zabavno razmatrati – a možda je čak i izvedivo – ali naposljetku je beskorisno ako će novostvorenu atmosferu ponovno otpuhati solarni vjetar. NASA-ina letjelica MAVEN potvrdila je da Mars još uvijek gubi i ono malo što mu je preostalo od atmosfere, pogotovo kad je Sunčeva aktivnost visoka. Smatra se da je Mars izgubio magnetsko polje jer mu se čitava jezgra očvrsnula tijekom postanka.

Postoje načini da nadomjestimo nedostatak magnetskog polja. Jedan bi bio postavljanje magnetske strukture u stabilan položaj oko Marsa, tako da obuhvati cijeli planet svojim magnetskim poljem. Drugi mogući način jest izgradnja supravodljivih prstena oko Marsa, koji bi stvorili relativno slabo magnetsko polje koji bismo mogli kontrolirati s lakoćom.

Problem je u tome što su svi ti procesi jako, jako skupi i dugotrajni. Čak i ako uzmemo u obzir potencijalne revolucionarne tehnološke napretke, samo zagrijavanje Marsa trajalo bi stoljeće. Bogaćenje atmosfere trajalo bi još bar 100 000 godina. Vjerojatnost da bi se takav ulog ikad isplatio vrlo je niska. Većina ovakvih modela predlaže moguća tehnološka rješenja, ali ne uzima u obzir njihovu ekonomsku izvedivost – u biti su samo vrlo napredno maštanje. Nije potrebno puno da se shvati da bismo čak i s brojnim financijskim izvorima, i državnim i privatnim, teško prikupili dovoljno resursa da zapravo izvedemo nešto ovakvo.

Naposljetku, bismo li zapravo, stvarno, zbilja mogli to napraviti? Teraformiranje Marsa moglo bi iscrpiti Zemljine resurse, kako prirodne, tako i sve druge. Samo korištenjem Marsovih prirodnih resursa dobili bismo malu promjenu u najboljem slučaju. Na Marsu jednostavno nema svega što bi nam bilo potrebno da ga teraformiramo, što znači da bismo bili prisljeni koristiti materijale s njegovih satelita ili našeg vlastitog, sa stotina kometa i asteroida, možda čak i Zemlje same i tko zna čega još.

Različiti izvori CO2 na Marsu i njihov potencijalni doprinos atmosferskom tlaku. Njihov ukupni doprinos bio bi tek 6.9% poželjnog. Izvor: NASA Goddard Space Flight Center.

I, ne, bacanjem termonuklearnih projektila na Marsove polove također ne bismo postigli ništa.

Hoćemo li, dakle, ikada imati potrebnu infrastrukturu za teraformiranje Marsa? Spoiler: najvjerojatnije ne. Trebali bismo razviti tehnologiju vrijednu znanstvene fantastike, od presumjeravanja asteroida do kontrolirane nuklearne fuzije – sve da bismo samo razmotrili mogućnost.

Sve skupa, informacije koje smo prikupili o Marsu govore nam da trenutno nismo u stanju teraformirati Mars niti neki drugi planet. Možda nam je bolje da se zasad držimo svog planeta, a na Marsu možemo graditi lokalizirane nastambe. Na Zemlji postoji mnoštvo humanitarnih i prirodnih kriza koje trebamo riješiti. Teraformiranje Marsa nije korak u tom smjeru.

Mislite li da bismo trebali promijeniti Mars kako bi nam bolje odgovarao? Jeste li čuli za neke druge potencijalne metode teraformiranja? Recite nam što mislite u komentarima.

Izvori
  1. Des Merais, D. J.; Nuth III, J. A. et al. 2008. The NASA Astrobiology Roadmap.
  2. Sagan, C. 1971. The long winter model of Martian biology: A speculation.
  3. Brann, T. 2020. MAVEN Maps Electric Currents around Mars that are Fundamental to Atmospheric Loss.
  4. Green, J. L.; Hollingsworth, J. et al. 2017. A Future Mars Environment for Science and Exploration.
  5. NASA. Mars Facts.
  6. Motojima, O.; Yanagi, N. 2008. Feasibility of Artificial Geomagnetic Field Generation by a Superconducting Ring Network.
  7. McKay, C. 2007. Planetary Ecosynthesis on Mars: Restoration Ecology and Environmental Ethics.
  8. Jakosky, B. M.; Edwards, C. S. 2018. Inventory of CO2 available for terraforming Mars.
Preporučeno

Could We Terraform Mars?, PBS Space Time

Autor Laura Busak

Laura je studentica fizike s velikom ljubavi za sve povezano sa svemirom. Voli svirati i slušati glazbu, čitati, promišljati i općenito raditi što god joj padne na pamet, nerijetko do bar 2 ujutro.

Odgovori

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Ova web-stranica koristi Akismet za zaštitu protiv spama. Saznajte kako se obrađuju podaci komentara.