Πώς μπορεί ο Άρης να γίνει κατοικήσιμος-Terraforming Mars

 

To όνειρο της μεταμόρφωσης/ τροποποίησης του Άρη, έτσι ώστε να γίνει κατοικήσιμος (διαδικασία γνωστή ως terraforming- αποδίδεται στα ελληνικά ως γεωδιαμόρφωση ή γαιοποίηση) είναι ένα από τα πλέον φιλόδοξα της επιστήμης.

Με αυτό έχουν ασχοληθεί τόσο συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας όσο και επιστήμονες όπως ο Καρλ Σαγκάν, ο οποίος σε επιστημονικό άρθρο του το 1971 είχε παρουσιάσει τη θεωρία ότι η εξάτμιση των παγωμένων όγκων στον βόρειο πόλο του πλανήτη θα οδηγούσε σε πύκνωση της ατμόσφαιρας, υψηλότερες θερμοκρασίες μέσω του φαινομένου του θερμοκηπίου και αυξημένη πιθανότητα εμφάνισης νερού σε υγρή μορφή.

Η ιδέα του Σαγκάν ελήφθη σοβαρά υπόψιν από πολλούς επιστήμονες, ωστόσο το βασικό ερώτημα ήταν το εξής: Υπάρχουν επαρκή αέρια θερμοκηπίου και νερό στον Κόκκινο Πλανήτη για να αυξηθεί η ατμοσφαιρική πίεση σε επίπεδα αντίστοιχα της Γης;

 

Terraforming Mars

 

Η πρώτη εργασία εκπονήθηκε από τον Aaron Berliner του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια και τον Chris McKay του Τμήματος Διαστημικής Επιστήμης του Ερευνητικού Κέντρου Ames της NASA. Στην εργασία τους, οι δύο ερευνητές παρουσιάζουν ένα διαδοχικό χρονοδιάγραμμα για τη διαμόρφωση του Άρη που περιλαμβάνει μια φάση θέρμανσης και μια φάση οξυγόνωσης (εμπλουτισμός οξυγόνου), καθώς και όλα τα απαραίτητα βήματα που πρέπει να προηγηθούν και να ακολουθήσουν:

«Η γεωμορφοποίηση του Άρη μπορεί να χωριστεί σε δύο φάσεις: η πρώτη φάση περιλαμβάνει τη θέρμανση του πλανήτη από την τρέχουσα μέση θερμοκρασία επιφάνειας των -60 o C σε τιμές κοντά στη μέση θερμοκρασία της Γης έως + 15 o C, και αναδημιουργεί μια πυκνή ατμόσφαιρα CO 2. Αυτή η φάση θέρμανσης είναι σχετικά απλή και διαρκεί αρκετά γρήγορα - περίπου 100 χρόνια.

Η δεύτερη φάση περιλαμβάνει την επίτευξη του επιπέδου O 2 στην ατμόσφαιρα που θα επέτρεπε στους ανθρώπους και σε άλλα μεγάλα θηλαστικά να αναπνέουν κανονικά. Αυτή η φάση οξυγόνωσης είναι σχετικά πολύπλοκη και θα διαρκέσει 100.000 χρόνια ή περισσότερα, εκτός εάν υπάρξει κάποιου είδους τεχνολογική ανακάλυψη».

Πριν ξεκινήσουν τη διαμόρφωση του Άρη, ο Μπερλίνερ και ο ΜακΚέι αναγνωρίζουν ότι πρέπει να ληφθούν ορισμένα «προ-τερραμορφικά» βήματα. Αυτές περιλαμβάνουν μελέτες του περιβάλλοντος του Άρη για τον προσδιορισμό του επιπέδου του νερού στην επιφάνεια, του επιπέδου διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα και με τη μορφή πάγου στις πολικές περιοχές και της ποσότητας νιτρικών στο έδαφος του Άρη. Όπως εξηγούν, όλα αυτά είναι το κλειδί για την πρακτικότητα της δημιουργίας βιόσφαιρας στον Άρη.

Μέχρι στιγμής, τα διαθέσιμα στοιχεία δείχνουν ότι και τα τρία στοιχεία είναι άφθονα στον Άρη. Ενώ το μεγαλύτερο μέρος του νερού του Άρη είναι αυτή τη στιγμή με τη μορφή πάγου στις πολικές περιοχές και στα πολικά καλύμματα - υπάρχει αρκετός για να υποστηρίξει τον κύκλο του νερού στο μέλλον - σύννεφα, βροχή, ποτάμια και λίμνες, ίσως και θάλασσες. Εν τω μεταξύ, σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, υπάρχει αρκετό CO 2 με τη μορφή πάγου στις πολικές περιοχές για να δημιουργηθεί μια ατμόσφαιρα με πίεση ίση με την πίεση της επιφάνειας της θάλασσας στη Γη.

Το άζωτο είναι επίσης μια θεμελιώδης απαίτηση για τη ζωή και απαραίτητη αναπόσπαστο μέρος ατμόσφαιρα, και πρόσφατα δεδομένα από το ρόβερ Curiosity δείχνουν ότι τα νιτρικά άλατα αποτελούν ~0,03% κατά μάζα του εδάφους στον Άρη, κάτι που είναι ενθαρρυντικό για τη διαμόρφωση της γης. Επιπλέον, οι επιστήμονες θα πρέπει να επιλύσουν ορισμένα ηθικά ζητήματα που σχετίζονται με τον τρόπο με τον οποίο η γήινη διαμόρφωση μπορεί να επηρεάσει τον Άρη.

 

Η διαδικασία για να πάρει νερό

Ένας από τους πιο ενδιαφέροντες τρόπους επίτευξης όλων των πραγμάτων είναι ο βομβαρδισμός των πόλων. Με βομβαρδισμό τους, ο πάγος θα μπορούσε να αυξήσει τους βαθμούς, μέρος του CO2 θα εξαφανιζόταν. Υψηλή σημαίνει μετάβαση από στερεά σε αέρια. Αυτό θα προκαλούσε αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα, η οποία θα μπορούσε να αυξήσει την ατμοσφαιρική πίεση έως και 0,3. Όπως μπορείτε να δείτε στο σχέδιο, ο Άρης βρίσκεται στο σημείο Α. Το λεγόμενο τριπλό σημείο, Β, είναι η περιοχή όπου μπορούμε να αρχίσουμε να βρίσκουμε νερό. Το σημείο Γ θα ήταν το σημείο όπου πρέπει να φτάσουμε.

                                               Η άκρη του βόρειου πόλου του

                                               Άρη: φτιαγμένη από διοξείδιο

                                                     του άνθρακα και νερό

                                     

 

Μία από τις προτεινόμενες μορφές βομβαρδισμού προήλθε επίσης από το στόμα του Ellon Musk, γνωστός ως ιδιοκτήτης πολλών εταιρειών, συμπεριλαμβανομένου του διάσημου Tesla ή του Space-X. Έλωνα Μόσχος πρότεινε πριν από λίγο, να βομβαρδίσει με πυρηνικές βόμβες. Μια μάλλον εκκεντρική ιδέα, αλλά μια ιδέα που ακολουθεί τα εξής. Η αλυσιδωτή αντίδραση που επιδιώκεται μετά την απελευθέρωση του CO2 σε αέρια μορφή είναι ότι η πίεση αυξάνεται, αυτό αυξάνει τη θερμοκρασία, η οποία αυξάνει περισσότερο την απελευθέρωση CO2, η οποία προκαλεί την αύξηση της πίεσης κ.λπ. τρόπος, θα έχουμε μια θετική διαδικασία ανατροφοδότησης.

Η διαδικασία λήψης οξυγόνου

Μόλις ο πάγος μετατραπεί σε νερό, θα έχουμε μια ατμόσφαιρα αποτελούμενη κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα και υδρατμούς, αλλά εξακολουθεί να λείπει οξυγόνο. Η ιδέα εδώ θα ήταν η μεταφορά φυτοπλαγκτού από τη Γη. Το φυτοπλαγκτόν παρέχει στον πλανήτη μας περισσότερο από το 50% του οξυγόνου που αναπνέουμε. Θα μπορούσαμε με αυτόν τον τρόπο να δημιουργήσουμε οξυγόνο και να επιτύχουμε μια πιο αναπνεύσιμη ατμόσφαιρα.

Αυτή η αρχική διαδικασία θα διαρκούσε πολλά χρόνια. Καθώς καταφέραμε να επαληθεύσουμε, θα μπορούσαμε να φτάσουμε στο Terraform Mars. Οι πρώτοι άνθρωποι που σκοπεύει να στείλει η NASA αναμένεται να είναι από το έτος 2030. Πρέπει να ειπωθεί ότι ορισμένες εταιρείες έχουν τη φιλοδοξία ότι θα είναι την επόμενη δεκαετία. Μερικά από αυτά, όπως το SPACE-X, αρχίζουν να προτείνουν μοντέλα για να κάνουν αυτά τα ταξίδια πιο οικονομικά και αποτελεσματικά.

«Για πρώτη φορά στην ιστορία, διαθέτουμε τα τεχνολογικά εργαλεία όχι μόνο για να μεταμορφώσουμε αντίξοα περιβάλλοντα εδώ στη Γη, αλλά και για να εγκατασταθούμε στο διάστημα», ανέφερε σε συνέδριο την περασμένη Δευτέρα η Αλίσια Τζάκσον, υποδιευθύντρια του Γραφείο Βιολογικών Τεχνολογιών της DARPA.
Σύμφωνα με το Motherboard, η Τζάκσον αποκάλυψε πως η υπηρεσία με τους συνεργάτες της ξεκίνησαν από αυτή την εβδομάδα να καταρτίζουν ένα «χάρτη γονιδιωμάτων».

Με αυτόν, οι επιστήμονες θα μπορούν να πειραματισθούν με το γενετικό υλικό πολλών οργανισμών που υπάρχουν στη Γη. Επιπλέον, θα έχουν τη δυνατότητα να εντοπίσουν σε μικρό χρόνο κατάλληλα γονίδια γήινων οργανισμών, αλλά και τη θέση τους στο DNA, ώστε από αυτά να «συρράψουν» το γενετικό υλικό εντελώς καινούριων μορφών ζωής.

«Στη Γη υπάρχουν από 30 εκατομμύρια έως 30 δισεκατομμύρια είδη ζωής. Στόχος είναι να μπορούμε να αξιοποιήσουμε όποιο είδος έχει επιθυμητές ιδιότητες και να βρούμε τη γενετική προέλευση αυτού του χαρακτηριστικού», συμπλήρωσε η Τζάκσον.

Όπως είναι φυσικό, απέχουμε ακόμη αρκετά από τη δημιουργία συνθετικών οργανισμών που θα σταλούν στον Άρη, για να αναλάβουν τη γεωποίηση του πλανήτη.

Καθώς το πρόγραμμα της DARPA θα εξελίσσεται, πιο άμεσος στόχος είναι να δοκιμασθούν οι δυνατότητές του στη Γη. Έτσι, σύμφωνα με το Motherboard, η Τζάκσον δήλωσε πως οι συνθετικοί οργανισμοί κατά πάσα πιθανότητα θα αξιοποιηθούν σε περιοχές που έχουν καταστραφεί από φυσικά ή ανθρωπογενή αίτια, για να τις αποκαταστήσουν.

Κατάλογος των στόχων αποικισμού του Άρη 

Λόγω της πολυπλοκότητας της υποστήριξης της ζωής, οι ακίνητες βάσεις είναι πιο αποτελεσματικές από την εγκατάλειψη των μεμονωμένων αποσπασμάτων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ύπαρξή τους είναι απλά ανεκτίμητη:

·         Στην περίπτωση μιας παγκόσμιας καταστροφής στη Γη, θα επιβιώσουμε ως είδος, διατηρώντας το πολιτιστικό δυναμικό.

·         Οι αυξανόμενοι οικισμοί θα συμβάλουν στην επίλυση ενός δημογραφικού προβλήματος.

·         Η κατασκευή και η εξόρυξη ορυκτών στο επιθετικό περιβάλλον θα δώσουν ώθηση στο σχηματισμό νέων τεχνολογιών.

·         Μια βάση για επιστημονική έρευνα θα εμφανιστεί, ένας χώρος υγειονομικής ταφής πειραμάτων επικίνδυνων για τη βιόσφαιρά μας.

·         Τα εδάφη που βρίσκονται εδάφη θα γίνουν η πλατφόρμα έναρξης για αποστολές μεγάλης εμβέλειας.

Για να επιτευχθεί ένας κοινός στόχος, τα ισχυρότερα κράτη και οι εμπορικές δομές θα ενώνουν τις προσπάθειές τους. Θεμελιωδώς σχηματίζονται νέες κοινωνικές σχέσεις.