Sztuczny efekt cieplarniany na Marsie. Szalony plan ocieplenia Czerwonej Planety
Choć do załogowego lotu na Marsa wciąż daleka droga, naukowcy zaczynają przechodzić od teoretycznych rozważań do konkretnych projektów inżynieryjnych. Zamiast czekać na pierwsze ludzkie ślady na Czerwonej Planetcie, badacze już teraz zastanawiają się, jak przekształcić mroźne i nieprzyjazne środowisko Marsa w miejsce, gdzie ludzie mogliby w przyszłości funkcjonować bez grubych skafandrów ciśnieniowych.
Kluczem do sukcesu może okazać się wywołanie tam zjawiska, z którym na Ziemi desperacko walczymy, efektu cieplarnianego. Grupa naukowców opracowała właśnie szczegółową mapę drogową, która zakłada rozpylenie w marsjańskiej atmosferze specjalnego aerozolu. Ma to być pierwszy, fundamentalny krok na drodze do terraformacji.
Nowe podejście do tematu zaprezentował Edwin Kite, profesor nauk geofizycznych z Uniwersytetu w Chicago, podczas konferencji Space Resources Roundtable w Colorado School of Mines. Opisuje je serwis space.com.
Astrobiologia stosowana wchodzi do gry
Stworzenie zrównoważonych siedlisk i biosfer poza Ziemią to ogromne wyzwanie naukowe i techniczne, ale musimy je pokonać, jeśli chcemy rozszerzyć życie poza Ziemię – powiedział Kite portalowi space.com.
Kite, który na co dzień współpracuje przy misji łazika Curiosity, reprezentuje nową, dynamicznie rozwijającą się dyscyplinę - astrobiologię stosowaną. Jej celem nie jest już tylko poszukiwanie śladów dawnego życia w kosmosie, ale aktywne projektowanie warunków niezbędnych do stworzenia zrównoważonych biosfer poza Ziemią.
Opracowany przez zespół plan badawczy nie zakłada z góry, że ocieplenie Marsa jest celem jednoznacznie pożądanym lub moralnie prostym. Naukowcy podeszli do tematu pragmatycznie. Ich celem było precyzyjne zidentyfikowanie wymagań technicznych, oszacowanie kosztów finansowych oraz wypunktowanie ryzyk, jakie niesie za sobą tak radykalna ingerencja w obcą planetę.
Aby myśleć o tworzeniu biosfery od zera, ludzkość potrzebuje twardych danych, a nie mglistych obietnic.
Eksperyment za pomocą jednego kilograma pyłu
Zanim jednak zaczniemy zmieniać klimat całej planety, naukowcy chcą przeprowadzić testy na mniejszą skalę. Projekt, nad którym pracuje Kite, zakłada wysłanie na Marsa zautomatyzowanego ładunku, który przeprowadziłby demonstrację technologiczną.
Plan jest zaskakująco minimalistyczny. Urządzenie ma uwolnić w marsjańskim powietrzu zaledwie jeden kilogram sztucznych cząstek o wielkości poniżej mikrona.
Ruch powstałej w ten sposób chmury aerozolu byłby śledzony za pomocą laserów do wysokości około 500 m. Eksperyment ma potwierdzić, czy uwolniony materiał uniesie się w wyższe partie atmosfery, co jest warunkiem koniecznym do wywołania globalnego efektu cieplarnianego.
Największym wyzwaniem inżynieryjnym okazuje się sam dozownik. Urządzenie musi działać bezbłędnie w skrajnie rzadkiej atmosferze Marsa, dlatego zanim poleci w kosmos, przejdzie serię testów na Ziemi.
Do prób zostanie wykorzystane Planetary Aeolian Laboratory (PAL) w Ames Research Center należącym do NASA. To unikalna infrastruktura, która potrafi symulować warunki atmosferyczne panujące na innych ciałach niebieskich, w tym na Marsie czy Tytanie, największym księżycu Saturna.
Naukowcy wskazują, że proces ogrzewania planety będzie miał charakter modułowy i wieloetapowy. W miarę rozwoju technologii, instalacje aerozolowe mogłyby działać równolegle w wielu miejscach na planecie. Proces ten mogłyby wspierać gigantyczne zwierciadła umieszczone na orbicie, które kierowałyby światło słoneczne na wybrane obszary, podnosząc tam temperaturę.
Docelowo silniejszy efekt cieplarniany objąłby całe regiony. Jeśli ten mechanizm zadziała, zapoczątkuje trwający stulecia proces gęstnienia atmosfery i powolnego budowania poziomu tlenu, co diametralnie ułatwiłoby utrzymanie kolonii.
Kosmiczna geopolityka i brakujące puzzle
Realizacja tak ambitnego planu wymaga jednak odpowiedzi na fundamentalne pytania, na które wciąż brakuje danych. Naukowcy muszą mieć pewność, czy na Marsie istnieje obecnie jakieś życie oraz czy planeta będzie w stanie utrzymać ziemską biosferę w przyszłości. Konieczne jest też stworzenie znacznie dokładniejszych map podpowierzchniowych złóż lodu wodnego.
W tym miejscu projekt inżynieryjny zderza się z realiami międzynarodowej polityki i finansów. Edwin Kite zwraca uwagę na chińską misję Tianwen-3, której celem jest sprowadzenie próbek marsjańskiego gruntu na Ziemię.
Chińska agencja kosmiczna zmieniła pierwotny plan i zamierza użyć helikoptera, by zebrać skały z szerszego obszaru. Środowisko naukowe ma nadzieję, że próbki te trafią do laboratoriów na całym świecie. Jednocześnie pod znakiem zapytania stoi projekt International Mars Ice Mapper, który miał badać zasoby wodne planety przy współpracy NASA oraz agencji z Japonii, Kanady i Włoch. Na ten moment misja została odłożona na półkę, choć badacze liczą na jej reaktywację.
Nawet przy najbardziej optymistycznych założeniach, ocieplenie Marsa w skali zaledwie kilku kilometrów kwadratowych to perspektywa co najmniej dekady. Modyfikacja środowiska na skalę globalną będzie wymagała gigantycznych, skoordynowanych nakładów finansowych przez wiele kolejnych dziesięcioleci.
Niemniej jednak, relatywnie niewielkie inwestycje w badania nad aerozolami już teraz pozwalają ludzkości zachować otwartą furtkę do przyszłego rozszerzenia życia poza Ziemię.
Dziennikarz Spider's Web, zajmuje się tematyką militariów i obronności. Jest pasjonatem lotnictwa, broni pancernej i miłośnikiem symulatorów. Pisze o nowych technologiach, takich jak broń hipersoniczna czy laserowa. Interesuje się historią konfliktów oraz Chin i Wietnamu w XX wieku. Dziennikarzem jest od 1998 roku. Pracował w Super Expressie, Gazecie Wyborczej, Purepc. Jest autorem trzech książek poświęconych wojnie w Wietnamie. Prywatnie interesuje się również fizyką, grami, kotami i kolarstwem górskim.