Mars'ı bir şekilde daha yaşanabilir hale getirmek için bir şekilde terra oluşturma fikri, vizyon sahibi, bilimkurgu rüyasıdır. Ancak şimdi, silika aerojel adı verilen bir malzeme, terra oluşturma Mars'ı tüm fikrini biraz daha az imkansız hale getirebilir.
Carl Sagan'dan Elon Musk'a kadar kayda değer insanlar Mars'ı ısıtmayı önerdi ve ona bir atmosfer verdi ve hüner, gezegenin kutup kapaklarındaki donmuş CO2 ve suda yatıyor. Sagan, bu kapakların bir şekilde buharlaştırılabilmesi halinde, geri kalan CO2 sera etkisinin olacağını söyledi. Musk, nazikçe ve şaka bir şekilde, kutuplara düşen atom bombalarının hile yapacağını söyledi.
En azından teoride, fikri araştıran ciddi bilimsel çalışmalar var. Temel soru, Mars'ın Dünya'ya benzer bir atmosferik yoğunluk oluşturmak için yeterli CO2 ve suya sahip olması mı?
2018'de Colorado Üniversitesi'ndeki bilim adamları soruyu inceledi. Sonuç? Mevcut teknolojimizle Mars'ı terörize etmek mümkün değil, çoğu insanın zaten emin olduğunu düşündüğü bir şey doğruydu.
“Sonuçlarımız yeterli CO olmadığını gösteriyor2 önemli miktarda sera ısınması sağlamak için Mars'ta kalmak atmosfere verilecek gazdı; buna ek olarak, CO'nun çoğu2 gaz erişilebilir değildir ve kolayca mobilize edilememiştir. Sonuç olarak, günümüz teknolojisini kullanarak Mars'ı terörize etmek mümkün değil, ”diyor Boulder Colorado Üniversitesi'nde Atmosfer ve Uzay Fiziği Laboratuvarı profesörü Bruce Jakosky.
Ama bu bir yıl önceydi ve teknoloji sürekli gelişiyor.
Nature Astronomy'de yapılan yeni bir çalışmada, NASA'nın Jet Propulsion Laboratory, Harvard Üniversitesi ve Edinburgh Üniversitesi'nden üç araştırmacı, düşüncemizi değiştirir ve yeni teknoloji kullanırsak Mars'ın yaşanabilir hale getirilebileceğini öne sürüyor. Kırmızı gezegenin tamamını yaşanabilir kılma hayalleri yerine, bilim adamları Küresel Atmosferik Modifikasyon (GAM) olarak adlandırıyorlarsa, küçük bölgeler dönüştürülebilirse ne olur?
Düşünme çizgilerinin arkasındaki anahtar silika aerojel.
“Mars'ı yaşanabilir hale getirmeye yönelik bu bölgesel yaklaşım, küresel atmosfer değişikliklerinden çok daha ulaşılabilir.”
Robin Wordsworth, Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Yüksekokulu
Silika aerojel düşündüğünüz gibi değil. Gerçek bir jelden ziyade katı, sert, kuru bir malzemedir. Süperkritik kurutma adı verilen bir işlemle bir jelden sıvının çıkarılmasıyla oluşturulur, aynı işlem kafeinsiz kahve yapar.
Bu yeni çalışmanın arkasındaki araştırmacılar, 2 ila 3 cm'lik (0,8 ila 1,2 inç) ince bir aerojel tabakasının güneş ışığının nüfuz etmesine izin verebileceğini, ancak ısıyı yakalayacağını göstermek için modeller ve deneyler kullandılar. Jel ayrıca fotosentez için yeterli güneş ışığına izin verir ve kapladığı alanı kalıcı olarak ısıtarak su buzu ve donmuş CO2'nin erimesine izin verir. Belki de en iyisi, bunun için enerjiye aç bir ısı kaynağına ihtiyaç duymaz.
Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu (SEAS) ve Dünya Bölümü Çevre Bilimi ve Mühendisliği Profesörü Robin Wordsworth, “Mars'ı yaşanabilir hale getirmek için bu bölgesel yaklaşım küresel atmosferik değişikliklerden çok daha ulaşılabilir” dedi. ve Gezegen Bilimi. Basın açıklamasında “Mars'ı yaşanabilir kılmak için önceki fikirlerin aksine, bu zaten sahip olduğumuz malzeme ve teknoloji ile sistematik olarak geliştirilip test edilebilen bir şey” dedi.
“Yaşanabilirlik Küçük Adaları”
NASA'nın Jet Sevk Laboratuarı Araştırma Bilimcisi Laura Kerber “Mars, Güneş Sistemimizde Dünya'nın dışındaki en yaşanabilir gezegen” dedi. “Ama birçok yaşam için düşmanca bir dünya olmaya devam ediyor. Küçük yaşama alanları oluşturmak için bir sistem, Mars'ı kontrollü ve ölçeklenebilir bir şekilde dönüştürmemize izin verecektir. ”
Habitat adası fikri olan silika aerojel, Mars kutuplarında zaten olan bir şeyden ilham aldı.
Dünya'nın aksine, Mars'taki CO2 donmuş, kutuplarda sıkışmış. Burada Dünya'daki kutuplar su buzu iken, Mars kutupları su buzu ve CO2 buzu birleşimidir. Ancak donmuş olsa bile, bu CO2 hala ısıyı yakalarken güneş ışığının nüfuz etmesine izin verir.
Mars'ın kutuplarının görüntüleri bunun nasıl olduğunu gösterir.
Mars'taki bu buz görüntüsünde, CO2 Güneş'in sıcaklığını hapsetti. Bu yaz aylarında buzda siyah erimiş lekeler olarak görünen küçük sıcaklık cepleri yaratır.
Wordsworth, “Bu katı hal sera etkisi ve gelecekte Mars'ta yaşanabilir ortamlar yaratmak için nasıl çağırılabileceğini düşünmeye başladık” dedi. “Ne tür malzemelerin termal iletkenliği en aza indirgeyebileceğini düşünmeye başladık, ancak yine de mümkün olduğunca çok ışık yaydık.”
Anlaşıldığı gibi, silika aerojel faturaya uyuyor. İlk olarak 1931'de icat edildi ve şimdiye kadar yapılmış en yüksek yalıtım malzemelerinden biridir. Çünkü neredeyse tamamen havadan yapılmış çok gözenekli bir malzemedir. Yaklaşık% 99,8 hava, termal pencere gibi.
Silika aerojeller yüzde 97 gözeneklidir, yani ışık malzemeden geçer, ancak silikon dioksit tuzaklı kızılötesi radyasyonu birbirine bağlayan nano tabakalar ve ısı iletimini büyük ölçüde yavaşlatır. Bu aerojeller bugün NASA'nın Mars Keşif Gezicileri de dahil olmak üzere çeşitli mühendislik uygulamalarında kullanılmaktadır. Hassas elektronik cihazları sıcak tutmak için kullanılırlar.
Kerber, “Silika aerojel umut verici bir malzemedir çünkü etkisi pasiftir” dedi. "Bir alanı uzun süre sıcak tutmak için büyük miktarlarda enerji veya hareketli parçaların bakımını gerektirmez."
Araştırmacılar Mars'taki koşulları taklit etmek için deneyler yaptılar. İki tür silika aerojeli denediler: parçacıklar ve fayanslar. Her ikisinin de sıcaklığı yükseltmede etkili olduğunu buldular. Her ikisi de tehlikeli UV radyasyonunu engellemede etkiliydi.
Sonuçları, 2 cm veya daha fazla aerojel tabakasının UVC radyasyonunu% 0.5'in altına düşürdüğünü göstermektedir. UVC daha yüksek enerjili UV radyasyonudur ve özellikle zararlı olabilir. Dünyada, üst atmosferdeki ozon, moleküler oksijen ve su buharı nedeniyle neredeyse hiçbir ölçülebilir UVC radyasyonu yüzeye ulaşmaz.
“Yeterince geniş bir alana yayıldı, başka bir teknolojiye veya fiziğe ihtiyacınız olmayacak, sadece yüzeyde bu malzemelerin bir katmanına ihtiyacınız olacak ve altında kalıcı sıvı su olacaktı,” dedi Wordsworth. “Bundan ortaya çıkan bir sürü büyüleyici mühendislik sorusu var.”
Silika aerojelden yapılmış bir çeşit kubbe yapısı öngörmek yeterince kolaydır. Yaşanabilir olacak kadar sıcak olacak ve UV'yi de engelleyecektir. Suyun sıvı olarak kaldığı ve bitkilerin yetiştirilebileceği yeryüzünde bir sera gibi olabilir.
Açıkçası yapılacak daha çok iş ve araştırma var. Wordsworth ve diğer araştırmacılar, dünyadaki Mars benzeri yerlerde silika aerojellerini test etmeyi planlıyorlar. Şili ve Antarktika'daki kuru vadiyi hedefliyorlar.
Wordsworth bir konuda açıktır: Mars'ın iklimini mühendislik sadece teknik ve mühendislik sorusu değildir. Bu aynı zamanda etik ve felsefi bir sorudur.
Mars'ta, belki de bir yerlerde yüzeyin altında yaşayan bazı mikroplar varsa, bunlar ne olacak? Yapmalı mıyız? Hakkımız var mı?
“Mars yüzeyinde hayatı mümkün kılacaksanız, orada yaşamın olmadığından emin misiniz? Varsa, bunu nasıl yönlendiririz? ”Diye sordu Wordsworth. “İnsanların Mars'ta yaşamaya karar verdiğimiz anda bu sorular kaçınılmaz.”
Kaynaklar:
- Araştırma Raporu: Katı hal sera etkisi ile Mars'ın silika aerojel ile yaşama kabiliyetinin sağlanması
- Basın Bülteni: Mars'ı yaşanabilir hale getirmenin maddi bir yolu
- Basın Bülteni: Mars terraforming günümüz teknolojisini kullanarak mümkün değil
- Vikipedi: Aerojel
- Space Magazine: Mars'ı Terraform Yapmalı mıyız?
