Mokslo ir technologijų pasaulis

Marso tyrinėjimas pastaruoju metu buvo viena iš pagrindinių temų, sulaukusių didelio pasaulio mokslo bendruomenės dėmesio. Pabandykime išsiaiškinti, kiek realus yra Raudonosios planetos teraformavimas, atsižvelgiant į šiuolaikinių technologijų galimybes, ir kaip žmonės gali kolonizuoti jį ir kitas Saulės sistemos planetas.

Daugelį dešimtmečių žmonės Marse ieškojo gyvybės ar bent jos pėdsakų. Iki šiol šie tyrimai nedavė norimų rezultatų, tačiau „gyvo“ Marso idėja ir toliau persekioja mokslo bendruomenę visame pasaulyje.

Jei neradome gyvybės Raudonojoje planetoje, tai galbūt mes patys galime ją ten atnešti? O kas, jei žmogui vieną dieną pavyktų smėlėtą, uolėtą Marso kraštovaizdį paversti žydinčiu sodu – panašų į mūsų gimtąjį pasaulį?

Nors tai skamba kaip mokslinė fantastika, viešojo ir privataus sektoriaus mokslininkai rimtai tiria, kaip pasitelkus šiuolaikines technologijas būtų galima teraformuoti Marsą, ir iš esmės todėl, kad kolonizacija ir tolesnis planetos tyrinėjimas bus daug lengvesnis.

Ar įmanoma Marsą teraformuoti?

Atsakymas yra taip. Tačiau mokslininkai mano, kad tai įmanoma kur kas mažiau dramatiškai nei Elono Musko pasiūlyta idėja susprogdinti branduolinį įtaisą plonoje Marso atmosferoje.

„Klaidinga manyti, kad branduoliniame užtaise yra pakankamai energijos. Jei paimtumėte visus Žemėje esančius branduolinius ginklus, tai prilygtų energijai, kurią Marsas gauna iš Saulės vos per valandą“, – aiškina NASA planetų tyrinėtojas Chrisas McKay.

Pasak jo, kaip ir kitų mokslininkų, Saulės šviesa padės žmonijai šildyti Marsą. Ryškus to pavyzdys yra visuotinis atšilimas Žemėje, kurį iš dalies lemia ozono sluoksnio plonėjimas ir dėl to gaunama per didelė Saulės spinduliuotės dozė, kuri pakelia temperatūrą planetoje.

Marso atmosferos ir lakiosios evoliucijos (MAVEN) projekte dirbantis mokslininkas Michaelas Chaffinas įsitikinęs, kad Marso atmosfera turi būti dar storesnė, kad ji taptų panaši į Žemę.

„Mes nustatėme, kad ankstyvosiose planetos gyvybės formavimosi stadijose būtina išlaikyti vandenį jos paviršiuje, o tai įmanoma tik esant daug storesniam atmosferos sluoksniui nei Marse šiandien“, – sako jis.

Šiuo metu Marso atmosfera yra tokia plona ir taip prastai išlaiko šilumą, kad vanduo planetos paviršiuje gali egzistuoti tik trumpą laiką. „Jei paimsite stiklinę skysto vandens ir užpilsite ant Marso paviršiaus, dalis jo užšals, o kita dalis pavirs garais. Bet kokiu atveju jis ilgai neišliks skystoje būsenoje“, - sako Chaffinas.

Teoriškai, jei dalį šiltnamio efektą sukeliančių dujų iš Žemės atmosferos galėtume perkelti į Marsą, būtų įmanoma sušildyti planetą iki tokios būsenos, kad joje galėtų ramiai egzistuoti didelis kiekis skysto vandens, kaip buvo tolimoje Marso praeityje (maždaug prieš 3,5 mlrd. metų). Kuo storesnė atmosfera, tuo stabilesnis atmosferos slėgis ir temperatūra planetoje, o tai reiškia, kad vanduo taip pat stabilizuosis.

McKay įsitikinęs, kad vienas iš būdų įgyvendinti tokią programą yra superšiltnamio efektą sukeliančių dujų – perfluorangliavandenilių (PFC) gamyba specialiose gamyklose.

Jie nesuardytų plono planetos ozono sluoksnio ir netaptų toksiška grėsme potencialiems kolonistams, tačiau sugebėtų pakankamai išlaikyti šilumą Marse.

Po to, praėjus 100 metų po planetos atšilimo, žmonės galės pradėti sodinti augalus Marso dirvoje. Vartodama CO₂ ir išskirdama didelius kiekius deguonies, augalija pamažu pakeistų cheminę atmosferos sudėtį, todėl ji taps tinkama kvėpuoti – procesas, kuris, jei kalbėtume apie biotechnologijų pažangą, užtruks tūkstančius metų.

Tęsinys kitame puslapyje:

Praktinės problemos

Viena iš pagrindinių ypatybių, į kurią turės atsižvelgti būsimos teraformavimo programos, yra tai, kad Marse jau yra šiltnamio efektą sukeliančių dujų, tokių kaip gerai žinomas CO₂. Jei darbai atliekami neatsižvelgiant į jų įtaką, planeta gali būti per daug įkaitinta. Dėl to vietoj „Edeno“ gausis „Venera“ – planeta su tankia atmosfera, kurią sudaro šiltnamio efektą sukeliančios dujos, todėl paviršiaus temperatūra yra tokia aukšta, kad ant jos paviršiaus lydosi švinas. Be to, atmosferos slėgis ten toks aukštas, kaip vandenyne maždaug 900 metrų gylyje.

McKay šiuo metu dirba su skaičiavimais, kurie įvertins CO₂ kiekį užšalusioje būsenoje, esantį šalia planetos poliarinio ledo arba po juo. Ekspertų teigimu, anglies dvideginio planetai šildyti vis dar nepakanka, tačiau tikslus jo skaičius vis dar nežinomas.

Tačiau tarkime, kad mums pavyko sukurti planetą, kuri būtų pakankamai drėgna ir šilta gyvybei. Tačiau kas atsitiks su jos atmosfera laikui bėgant? Marsas tikrai ją vėl praras. Tačiau, remiantis mokslininkų prognozėmis, tai užtruks apie 100 milijonų metų, o tai žmonijos mastu yra toks didžiulis laikotarpis, kad verta bent pabandyti.

Planetos skirtingos, bet taisyklės visur vienodos?

Veneros, Marso ir Žemės skirtumai iš pirmo žvilgsnio yra gana akivaizdūs. Vienoje per karšta, kitame per šalta, trečioji kaip tik tinka žmogui. Tačiau iš esmės visos jos yra tik vidutinio dydžio uolinės planetos.

Žemėje sukurti klimato kaitos modeliai greičiausiai gali veikti ir kitose planetose – tereikia atsižvelgti į atmosferos sluoksnių storio skirtumus, kiekvienos planetos dydį ir santykinį artumą Saulei. Tačiau kai kurie Marso klimato aspektai tyrinėtojams tebėra paslaptis.

„Roverių duomenys rodo, kad skysto vandens planetoje buvo maždaug prieš 4 milijardus metų. Jei grįšite laiku atgal, tai Marse rasite daugybę ežerų ir upių, galinčių atlikti tokią pat svarbią gyvybei funkciją kaip ir žemiškieji. Bet čia yra paslaptis: jei anksčiau buvo dideles skysto vandens masės, o dabar jos nėra, tai kas nutiko planetos atmosferai?“, – klausia Chaffin.

Čia pasirodo MAVEN. NASA zondas skrieja aplink planetą nuo 2014 m., tirdamas jos atmosferos sudėtį ir foninę spinduliuotę. Tyrėjai bando išsiaiškinti, kas lėmė staigų atmosferos dalies praradimą praeityje.

„Per sekundę Marsas praranda 180 gramų įkrautų atmosferos dalelių. To pakanka, kad per visą Marso istoriją išnyktų visa dabartinė plonasluoksnė atmosfera, tačiau tai nepaaiškina ankstesnio, tankesnio atmosferos sluoksnio praradimo“, – sako mokslininkas.

Kad ir kaip ten būtų, Marso teraformavimo problema yra daug gilesnė nei tiesiog planetos atšilimo ir drėkinimo problemos sprendimas. Marso dirvožemis skurdus maistinių medžiagų, jame gausu persulfidų ir perchloratų, o tai reiškia, kad antžeminės bakterijos gali tiesiog pražūti.

O kas, jei per Musko ekspediciją kolonistai Marse ras bakterijas, kurios bus sunaikintos dėl teraformavimo ir tokiu būdu bus prarastas unikalus ksenobiokultūros pavyzdys?

Mokslininkai mano, kad rimtos diskusijos ir planai dėl planetos vystymosi gali būti kuriami tik tada, kai žmogus pirmą kartą pasieks Raudonąją planetą ir galės ją tyrinėti savarankiškai – be zondų ir palydovų pagalbos.