MiniNauka #7: Dlaczego lot na Marsa jest taki ważny?

MiniNauka #7: Dlaczego lot na Marsa jest taki ważny?

Po zakończonym sukcesem lądowaniu na Księżycu ludzkość była niemal pewna, że w ciągu najbliższych dwóch dekad będzie świadkiem lądowania także na Marsie. Wydawało się, że granice już nie istnieją, a lot na Marsa jest tylko troszeczkę trudniejszy od lotu na Księżyc. Rzeczywistość brutalnie zweryfikowała te plany i marzenia, lecz na szczęście w ostatnich latach temat powrócił ze zdwojoną siłą.

Dlaczego przestaliśmy latać na Księżyc? Jednym z punktów kulminacyjnych była misja Apollo 13, która niemalże stała się ostatnią misją w życiu jej załogi. Eksplozja zbiornika z tlenem w module serwisowym pozbawiła środek transportu zasilania, w efekcie czego załoga została zdana tylko na łaskę zapasowych baterii, a tych miało wystarczyć na dosłownie kilka godzin. Od 13 kwietnia 17 kwietnia 1970 roku trójka śmiałków żyła więc w lądowniku księżycowym, posiadającym własne zasilanie, ale przystosowanym rozmiarami tylko do krótkiego transportu dwóch osób. Na szczęście cali i zdrowi wrócili na Ziemię, choć nie obyło się bez daleko idących konsekwencji. Ówczesny prezydent USA Richard Nixon stwierdził, że ryzyko załogowych kosmicznych podróży jest zbyt wielkie. Odbyły się jeszcze tylko cztery misje Apollo; ostatnia, ta oznaczona kryptonimem Apollo 17, miała miejsce pod koniec grudnia 1972 roku i zakończyła okres załogowych lotów na Księżyc, tym samym niwecząc definitywnie przyszły lot na Marsa. Od tego wydarzenia minęło już 46 lat.

Tabletowo.pl MiniNauka #7: Dlaczego lot na Marsa jest taki ważny? Ciekawostki Cykle Felietony

Załoga Apollo 13 wraz z prezydentem Richardem Nixonem

Mars? A komu to potrzebne?

Lot na Marsa może wydawać się fanaberią, marzeniem ściętej głowy i czymś, co kompletnie nie ma dla ludzkości znaczenia, ale czy na pewno tak jest? Jednym z głównych argumentów przeciwników marsjańskiej odysei jest ten odnoszący się do konieczności rozwiązania najpierw problemów tu, na Ziemi. I na pierwszy rzut oka wydaje się, że to całkowicie trafny argument, wszak skrajna bieda i głód to nieodłączni towarzysze setek milionów ludzi. Mimo to świat naukowy, choć absolutnie nie neguje powyższego argumentu, przytacza kontrargumenty odnoszące się do nieco szerszego postrzegania rzeczywistości. I żeby była jasność – to nie jest moje zdanie, moja opinia czy mój wymysł. To pogląd powszechnie uznawany przez astrofizyków, kosmologów, inżynierów i innych związanych bezpośrednio z tematem.

Choć może się to wydawać abstrakcją, załogowy lot na Marsa (i założenie tam kolonii) ma jeden, podstawowy cel – przetrwanie ludzkiego gatunku. W perspektywie krótkoterminowej brzmi to, jak głupota, natomiast należy mieć świadomość, że w kosmosie czeka na nas mnóstwo zagrożeń. Ot, choćby jakaś zbłąkana planetoida, która po zderzeniu z Ziemią spowodowałaby przynajmniej kolejne masowe wymieranie, a w najgorszym razie całkowicie unicestwiłaby ludzki gatunek. Kosmologowie nie pytają, czy do tego dojdzie – pytają jedynie, jak dużo mamy czasu. Założenie kolonii na Czerwonej Planecie byłoby swoistym backupem ludzkiego gatunku.

Nie jestem jednak przekonany, czy obecnie żyjący ludzie dadzą się przekonać w ten sposób. Przyznaję otwarcie – codzienne myślenie takimi kategoriami nie jest może zbyt zdrowe dla umysłu, natomiast nie da się ukryć, że wyparcie z głowy świadomości zagrożenia nie wypiera samego zagrożenia. I choć jest to kwestia przyszłości, być może nawet bardzo odległej, to jednak dobrze, że już teraz żyje ktoś, kto chce zmierzyć się z tematem. Lepiej zapobiegać, niż leczyć. Osobną kwestią są kataklizmy ziemskiego pochodzenia, natomiast tutaj szansa na całkowite wyeliminowanie człowieka jest raczej niewielka – musiałoby wydarzyć się coś naprawdę apokaliptycznego. Jednak nie martwmy się, nie musimy uciekać się tylko do tak drastycznych scenariuszy – argumentów przemawiających za Marsem jest znacznie więcej.

Tabletowo.pl MiniNauka #7: Dlaczego lot na Marsa jest taki ważny? Ciekawostki Cykle Felietony

Człowiek jest odkrywcą

Lot na Marsa jest dla ludzkiej natury tym, czym kiedyś było odkrywanie Nowego Świata, latanie na orbitę, lądowanie na Księżycu czy nawet wspinanie się na najwyższe szczyty Ziemi. Jako gatunek mamy naturę odkrywców i chcemy dotrzeć tam, gdzie jeszcze nie dotarliśmy. Chcemy zatknąć flagę w miejscu, w którym nie stanęła jeszcze stopa innego człowieka. Ponadto jesteśmy budowniczymi – przypomnijcie sobie te wszystkie ogromne projekty, których w przeszłości podejmował się człowiek. Począwszy od piramid, przez kolej transsyberyjską, na opisywanej dwa tygodnie temu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej skończywszy. Dlaczego by więc nie wybudować jakiejś stałej bazy poza Ziemią? Księżyc może być, ale Mars jest pod wieloma względami lepszy. Posiada większą grawitację, a wahania temperatur nie są aż tak ekstremalne, ponadto zaś obfituje również w ogromne pokłady lodu tuż pod powierzchnią. Odpowiednio zaprojektowany habitat umożliwiłby życie zbliżone do ziemskiego. Oczywiście nie byłby to sielski żywot, ale takowego nie prowadzą również naukowcy stacjonujący w arktycznych stacjach polarnych.

Z takiej bazy bezpośrednio wynikają korzyści naukowe. Mamy już świadomość bycia częścią niezmierzonego Wszechświata, lecz, niestety, według obecnej wiedzy, nasza planeta jest absolutnym ewenementem – życie występuje tylko i wyłącznie tutaj; to część Paradoksu Fermiego, który opisywałem tydzień temu. W przeszłości Mars prawdopodobnie posiadał warunki zbliżone do ziemskich – czy wobec tego możemy znaleźć tam jakieś pozostałości potencjalnego życia? Odkrycie śladów najprostszego i najprymitywniejszego organizmu niewyobrażalnie zmieniłoby nasze postrzeganie życia. Jestem pewien, że naukowcy z całego świata poświęciliby naprawdę dużo, by móc badać te ślady bezpośrednio na Marsie. Życie pozaziemskie nie jest jednak jedynym celem, bo naszą wiedzę powinniśmy poszerzać w każdej dziedzinie. Inna planeta niewątpliwie jest środowiskiem, które warto poznać nawet dla samej idei poznawania otaczającego nas Wszechświata.

Jeszcze jeden aspekt dotyczy perspektywy czysto ekonomicznej, czyli kosmicznego górnictwa. Powstało już naprawdę sporo prywatnych firm zainteresowanych taką formą pozyskiwania bogactw naturalnych. Oczywiście nie trzeba zaczynać od Marsa, można pierw skupić się na asteroidach, których w bliskim sąsiedztwie Ziemi znajduje się ponad 16000. Według Planetary Resources, jednej z firm zajmującej się tematem, asteroidy te zawierają około dwóch bilionów ton bezcennego surowca – wody. Doświadczenie zdobyte w pobliżu naszej planety z pewnością mogłoby posłużyć do uruchomienia projektów zajmujących się górnictwem na Marsie. Gdyby jedna z ekspedycji badawczych odkryła złoża jakiegoś wartościowego surowca, to jestem pewien, że zaczęłoby powstawać coraz więcej przedsiębiorstw łakomych na owe złoża.

Tabletowo.pl MiniNauka #7: Dlaczego lot na Marsa jest taki ważny? Ciekawostki Cykle Felietony

Marsjańskie łaziki to jedyni mieszkańcy Czerwonej Planety, efekt naszego pragnienia zdobywania wiedzy

Nie wszystko złoto

Marsjańskie środowisko nie jest przyjazne człowiekowi. Posiada cieniutką atmosferę, choć ta składa się głównie z dwutlenku węgla (95%); dla porównania na Ziemi niemal 80% stanowi azot. Grawitacja, choć większa niż ta na Księżycu, jest ponad dwa i pół raza słabsza niż ziemska. Średnia temperatura wynosi około -63 stopnie Celsjusza, choć w ciepłe dni na równiku dochodzi nawet do +27 stopni. Jeden marsjański dzień jest tylko o około 40 minut dłuższy od ziemskiego, lecz jeden marsjański rok to już niemal dwa ziemskie lata. Ponadto Mars nie posiada magnetosfery, czyli nie zapewnia ochrony przed wiatrem słonecznym. Na Czerwonej Planecie nie istnieje również aktywność geologiczna – nie ma aktywnych wulkanów, a ruch tektoniczny jest znikomy. I choć skład jądra planety jest podobny do ziemskiego (zawiera głównie żelazo), to jednak marsjańskie jest stałe, w odróżnieniu od ziemskiego, które po części jest w stanie płynnym.

Wszystkie te cechy przesądzają o niegościnności Marsa, choć absolutnie nie wykluczają możliwości założenia tam nawet stałej kolonii. Ponadto stale opracowywane są koncepcje terraformowania Marsa; jest wiele pomysłów na to, jak uczynić marsjańskie środowisko jak najbardziej zbliżonym do ziemskiego. Część tych koncepcji jest w gruncie rzeczy prosta – do ogrzania planety wystarczy wywołanie efektu cieplarnianego, a to można osiągnąć za pomocą rozmrożenia ogromnych pokładów dwutlenku węgla znajdujących się na planecie. Przewiduje się, że w ten sposób możliwe byłoby przywrócenie atmosfery, w której warunkach może istnieć woda w stanie ciekłym. Kolejnym problemem jest jednak utrzymanie tej atmosfery. Wspomniałem, że Mars nie posiada pola magnetycznego, a zatem potencjalnie przywrócona atmosfera byłaby po prostu wywiewana przez wiatr słoneczny.

Tabletowo.pl MiniNauka #7: Dlaczego lot na Marsa jest taki ważny? Ciekawostki Cykle Felietony

Grafika ilustrująca wiatr słoneczny oraz magnetosferę Marsa / NASA Goddard Space Flight Center

Rozwiązania są dwa, jedno mniej, a drugie bardziej niewiarygodne. To drugie zakłada ponowne ogrzanie jądra planety tak, by znów zaczęło wytwarzać magnetosferę. Płynne jądro działa bowiem jak wielki magnes. Druga koncepcja, nieco bardziej realna, zakłada stworzenie sztucznej magnetosfery. Odpowiedniej wielkości magnes byłby w stanie wytworzyć swoisty płaszcz, pod którym skryłaby się Czerwona Planeta. Zdaję sobie sprawę, że brzmi to, jak niezłe science-fiction, ale realizacja tej koncepcji naprawdę jest możliwa – w urządzeniu do rezonansu magnetycznego wytwarzamy pole magnetyczne znacznie mocniejsze, niż byłoby potrzebne do ochrony Marsa. Potrzebna byłaby tylko konstrukcja odpowiednio duża oraz odpowiednio elastyczna – taki generator musiałby się znajdować w tak zwanym punkcie Lagrange’a, czyli stale musiałby znajdować się idealnie między Słońcem a Marsem. Jeśli jednak mam być szczery, to mam wątpliwości, czy za mojego życia doczekam się realizacji takiego projektu.

Jeszcze jeden problem dotyczy samej kosmicznej podróży. Tu, na Ziemi, jesteśmy chronieni przed kosmicznym promieniowaniem, natomiast lot na Marsa mógłby być dla astronautów wyrokiem śmierci. Dopóki nie opracujemy odpowiedniej technologii ekranowania statków kosmicznych, raczej nikt nie będzie chciał wziąć odpowiedzialności za wysłanie żywych ludzi w taką podróż. Ponadto podróż sama w sobie jest dość ryzykowna – jakikolwiek problem techniczny wymagałby rozwiązania go tylko i wyłącznie przez załogę statku. Przy obecnej technologii nie dalibyśmy rady tak ot zawrócić statku z powrotem na Ziemię, zaś im większa dzieliłaby nas odległość, tym dłużej ciągnęłaby się komunikacja z centrum kontroli lotów.

Tabletowo.pl MiniNauka #7: Dlaczego lot na Marsa jest taki ważny? Ciekawostki Cykle Felietony

Czy kiedyś doczekamy się prawdziwego zdjęcia przedstawiającego podobny widok? / Grafika od SpaceX

Lecieć, czy nie lecieć?

Podstawowym problemem terraformowania dotyczy zasobów, zarówno czasu, jak i tych materialnych. Nie wiemy, jak szybko udałoby się uczynić Marsa miejscem nieco bardziej przyjaznym (szacunki mówią o kilku stuleciach), nie bardzo też orientujemy się, jak wiele by to nas mogło kosztować. Przedsięwzięcie takie jest niemal na pewno niewykonalne dla pojedynczej firmy, agencji czy państwa – projekt wymagałby zaangażowania całej ludzkości. Tylko czy gra jest warta świeczki? Ostateczny bilans zysków i strat wcale nie musi być dla nas korzystny; lot na Marsa jest ogromnym ryzykiem, którego przywódcy być może nie będą chcieli podejmować. Nixon, choć publicznie chwalił cały program Apollo, zdecydował jednak, że ryzyko dla ludzi jest zbyt duże. Z drugiej jednak strony realizacja tak wielkiego przedsięwzięcia mogłaby dosłownie zbliżyć ludzkość, zgromadzić wokół wspólnego celu.

Jednakże, póki co temat bardziej dzieli, niż łączy. Projekty pokroju Mars One nie działają tak, jak powinny, ale z drugiej strony czego spodziewać się po firmie, która chce na Marsie przeprowadzić między innymi reality show? Kogoś mocno poniosła wyobraźnia. Nadzieję daje rozwój technologii transportu kosmicznego pod postacią SpaceX, natomiast, jak wspomniałem wcześniej, jedna firma nie poradzi sobie ze wszystkim. Może zrobić super rakietę, ale nie jest w stanie jednocześnie pracować nad mieszkalnym habitatem. I choć Elon Musk zapowiada, że w 2023 roku na Marsie wylądują ludzie, to nie sądzę, żeby doszło do tego tak szybko. Ale cóż – pożyjemy, zobaczymy.

źródła: planetary resources, wikipedia, mars-onedokumentalna część serialu Mars

_
#MiniNauka to cykl, w ramach którego staram się przekuwać swoje naukowe (czy raczej popularnonaukowe) zainteresowania w treści popularyzujące wiedzę o świecie i zjawiskach w nim zachodzących. Poruszam się po obszarach fizyki, kosmosu i technologii przyszłości, nierzadko sięgając po inne, powiązane dziedziny, przy zachowaniu przystępnej formy i względnie prostego języka.

Jeżeli znalazłeś literówkę w tekście, to daj nam o tym znać zaznaczając kursorem problematyczny wyraz, bądź zdanie i przyciśnij Shift + Enter lub kliknij tutaj. Możesz też zgłosić błąd pisząc na maila.

Komentarze

Mediaexpert - mega okazje na Świeta!
Logowani/Rejestracja jest chwilowo wyłączona