Dlaczego terraformowanie Marsa jest niemożliwe? | Dobre Pytanie

neiwem (52)in #polish • 6 years ago (edited)

Ziemia to jedyna planeta zamieszkana przez ludzi. Niektórzy z ludzi nie są specjalnie zadowoleni z tego powodu, uważając, że istnieje zbyt wiele sposobów na zniszczenie tej planety, w większości takich, w których ludzie biorą czynny udział. Z tego powodu dobrym pomysłem zdaje się być przeniesienie się na inną planetę i przemianę jej w nowy dom. Co na miejscu zrobić z ludźmi, którzy chętnie doprowadzą do katastrofy również tam, nie wiadomo. Nowym domem ma zostać Mars, na którym zgodnie z ambitnym planem Elona Muska, w przeciągu stu lat ma zamieszkać milion osób. Być może nie wystarczy to na uratowanie gatunku przez zniszczeniem, ale jednocześnie to dość dużo, by zrobiły się korki. Ale zanim ktoś zacznie oszczędzać 200 tys. dolarów na bilet w jedną stronę, to powinien pamiętać, że jest jeden istotny problem z terraformowaniem Marsa – jest niemożliwe. Przynajmniej przy obecnej technologii. Skąd pewność, że Marsa nie da się zmienić w Ziemię?

To Dobre Pytanie

Wśród wielu rzeczy, jakie człowiek potrzebuje do życia, atmosfera należy do ścisłej czołówki. Mars ma atmosferę, ale jest ona bardzo słaba. Wynosi 0,6 hekopaskala, co w porównaniu do 1000 hektopaskali na Ziemi jest dość małą liczbą. Jest wyraźnie mniejsza od linii Armstronga, który oznacza ciśnienie, w którym woda zaczyna parować w temperaturze ciepła ludzkiego ciała, co może wiązać się z niepożądanymi efektami, jak wyparowanie wody z ciała. Jeżeli ktoś nie jest pewien, co to oznacza, zalecam zapoznać się z rodzynkami. Możesz być jedną z nich! To oznacza, że pierwszym krokiem w terraformowaniu Marsa jest stworzenie tam atmosfery, dzięki której można będzie uniknąć podobnych problemów.

Do niedawna istniał jeszcze plan, który miał jakieś szanse na realizacje. Polegał na wykorzystaniu dwutlenku węgla znajdującego się w marsjańskiej glebie i wybiciu go do atmosfery. Co prawda oddychanie nadal nie byłoby możliwe, ale Mars zyskałby ciśnienie i temperaturę podobną do ziemskiej. To oznaczałoby koniec z wodą parującą w ciele i koniec z potrzebą noszenia ciężkiego skafandra, jedynym potrzebnym sprzętem byłaby maska tlenowa. A w obecnym tempie na Ziemi i tak też będzie to potrzebne, więc równie dobrze można zacząć się przyzwyczajać. Mars można by ogrzać tak samo, jak ogrzewana jest Ziemia. Ziemianie mają już doświadczenie w zmianach klimatu.

Dwutlenek węgla znajdujący się na biegunach Marsa może podwoić ciśnienie marsjańskiej atmosfery. To nie brzmi źle, do czasu, gdy zrozumie się, że atmosfera wzrośnie z 0,6% ziemskiej, do 1,2%. Taka zmiana w zasadzie nie ma wpływu na jakość życia na Marsie. Może to i lepiej, bo zgodnie z planem, aby wynieść dwutlenek węgla z czap lodowych do atmosfery, należałoby wysadzić je za pomocą bomb termojądrowych. Ludzkość naprawdę zostanie zapisana jako gatunek, który wysadza w powietrze każdy problem, na który trafia.

Inne źródło dwutlenku węgla to pył znajdujący się na powierzchni Marsa. Wykorzystanie go może doprowadzić do zwiększenia ciśnienia atmosfery aż do 5% tego, co jest potrzebne. Choć nie wiem, czy kiedykolwiek użycie sformułowania „aż 5%” miało jakiś logiczny sens. Aby to zrobić, należałoby wykorzystać 90 metrów gleby na całej powierzchni Marsa. Moment, trzeba to powiedzieć jeszcze raz, bo to nie jest prosta liczba. Aby dojść do 5% ziemskiej atmosfery, należałoby wykopać 90 metrów całego Marsa. Całego. Trzeba obniżyć wszystko o 90 metrów. Całą planetę.

Większe ilości dwutlenku węgla mogą być dostępne pod powierzchnią Marsa. Wydobycie go spod Marsa jest znacznie trudniejsze niż wysadzenie biegunów w cholerę, a do tego nadal nie nie wystarczy to do napowietrzenia planety. Wszystkie możliwe źródła dwutlenku węgla, jakie znajdują się na Marsie łącznie mogą doprowadzić do około 7% ciśnienia ziemskiej atmosfery. To wszystko nawet nie zbliży ludzi do tego, co potrzebują, by na Marsie mogła pojawić się atmosfera niezbędna do stworzenia temperatury dającej ciekłą wodę.

Czas przedsięwzięcia rozwinął się ze stu lat, do kilku tysięcy. Na Ziemi nigdy nie powstał projekt, którego realizacja miałaby trwać aż tak długo. Perspektywa jest prawie niemożliwa do wyobrażenia. To tak, jak gdyby w Gnieznie właśnie otwierano projekt zatwierdzony przez Bolesława Chrobrego.

Kolejne sposoby to sprowadzenie na Marsa freonów – co daje niewyobrażalne problemy transportowe, bo wszystko musiałoby przybyć z dalekiej Ziemi, albo skierowanie sporej ilości asteroid w kierunku Marsa, które dałyby niezbędne materiały. Ale, żeby skierować asteroidy na Marsa, potrzebna jest ogromna ilość energii i przede wszystkim, wielu tysięcy asteroid, co znowu prowadzi do problemu z logistyką i wieloma wiekami na wykonanie. Nie jest łatwo.

Nie no serio, nie jest łatwo. Zwykłe przedstawienie kilku potencjalnych planów przemiany Marsa w drugą Ziemię to naprawdę zbyt mało, by wyjaśnić, jak trudne jest wytworzenie atmosfery na innej planecie. Ziemia ma dużo powietrza. Mówiąc dokładniej, atmosfera na Ziemi waży około 5,29 x 10^18, (pięciu i dwudziestu dziewięciu setnych tryliona kilogramów). Aby sprawić, by oddychanie stało się możliwe na Marsie, należałoby zebrać 20% całej atmosfery Ziemi i w jakiś niewyobrażalny sposób je tam przenieść. Według analizy przeprowadzonej przez uniwersytet bukaresztański Ziemianie nie powinni na tym zbyt wiele stracić, ale osobiście myślę, że mogliby stracić 20% ziemskiej atmosfery i specjalnie mi to nie odpowiada. Jeżeli ludzie nie mają zamiaru zebrać atmosfery z Ziemi, to muszą w jakiś sposób wyprodukować 11,8 biliarda kilogramów powietrza. Nawet wtedy, nawet przy tak wielkiej, nie dającej się objąć umysłem liczbie, to nadal za mało.

Jądro Marsa jest albo martwe, albo bardzo wychłodzone. Co oznacza, że Mars ma bardzo słabe pole magnetyczne. Pole magnetyczne okazuje się być całkiem użyteczne w kontekście nie bycia martwym. Chroni atmosferę Ziemi przed wiatrem słonecznym, które na Marsie znane jest z wyniszczenia znacznej większości powietrza i wody, jaka się tam znajdowała. Więc samo dostarczenie powietrza to za mało, Mars potrzebuje stałego, nieprzerwanego systemu zastępującego powietrze, które traciłby przez działanie Słońca. A stworzenie pola magnetycznego dość silnego, by chronić Marsa stoi poza technologicznymi możliwościami ludzkości.

Na terraformowanie Marsa raczej nie ma szans. Przynajmniej nie w XXI wieku. Potrzebne są technologie, których nie ma nawet w fazie planowania. Pomysł zepchnięcia asteroid na powierzchnię Marsa to za mało, nic nie da też wzniecenie w powietrze dwutlenku węgla z marsjańskiej gleby, bo jest go zwyczajnie za mało. Na pewno nie można przenieść powietrza z Ziemi, bo nawet przeniesienie całej atmosfery nie wystarczyłoby do oddychania na Marsie. Co więc można zrobić? Być może ludzkość mogłaby nauczyć się, jak tworzyć nowe cząstki tlenu, w taki sposób, w jaki powstaje on w gwiazdach. Kontrolowana gwiezdna nukleosynteza to jednak coś dość odległego od ludzkich możliwości. Bez wymyślenia technologii, która stoi poza sferą ludzkiej wyobraźni, zamiana Marsa w drugą Ziemię będzie niemożliwa. Jeżeli ludzie będą chcieli tam zamieszkać na stałe, będą potrzebować zamkniętej kolonii. Co też nie będzie łatwym zadaniem. Jak to zrobić?