Mars'ı “Dünya'nın İkizi” olarak adlandırmak fikri büyüleyici bir fikir. Kutup buz kapaklarını eritmek, yavaş yavaş bir atmosfer yaratmak ve çevreyi yeşillik, nehirler ve ayakta duran su kütlelerine sahip olacak şekilde tasarlamak arasında, hemen hemen herkese ilham verecek kadar var! Ama böyle bir çaba ne kadar sürecek, bize ne kadara mal olacak ve gerçekten zamanımızın ve enerjimizin etkili bir kullanımı mı?
Geçen hafta NASA’nın “Planetary Science Vision 2050 Atölyesi” nde sunulan iki bildirinin ele aldığı sorular bunlardı (27 Şubat - 1 Mart Çar.). “Terraforming Zaman Çizelgesi” başlıklı birincisi, Kızıl Gezegeni yeşil ve yaşanabilir bir şeye dönüştürmek için soyut bir plan sunuyor. “Mars Terraforming - Yanlış Yol” başlıklı ikincisi, terraforming fikrini tamamen reddediyor ve bir alternatif sunuyor.
Eski makale Berkeley'deki California Üniversitesi'nden Aaron Berliner ve NASA Ames Araştırma Merkezi'ndeki Uzay Bilimleri Bölümü'nden Chris McKay tarafından hazırlandı. İki araştırmacı, makalelerinde, Mars'ın terraforming'i için bir Isınma Safhası ve Oksijenasyon Safhası içeren bir zaman çizelgesinin yanı sıra, öncesinde ve sonrasında gerekli olan tüm adımları sundular.
Makalelerinin Giriş bölümünde belirtildiği gibi:
“Terraforming Mars iki aşamaya ayrılabilir. İlk aşama, gezegeni mevcut ortalama yüzey sıcaklığı -60 ° C'den Dünya'nın ortalama sıcaklığına + 15 ° C'ye yakın bir değere ısıtmak ve kalın bir CO² atmosferi yaratmaktır. Bu ısınma aşaması nispeten kolay ve hızlıdır ve ~ 100 yıl sürebilir. İkinci aşama atmosferde insanlar ve diğer büyük memelilerin normal nefes almasını sağlayacak O² seviyeleri üretmektir. Bu oksijenasyon aşaması nispeten zordur ve teknolojik bir atılım öngörmedikçe 100.000 yıl veya daha fazla zaman alacaktır. ”
Bunlar başlamadan önce, Berliner ve McKay bazı “terraforming” adımlarının atılması gerektiğini kabul ediyorlar. Bunlar, yüzeydeki su seviyelerini, kutup bölgelerindeki atmosferdeki ve buz formundaki karbondioksit seviyesini ve Mars topraklarındaki nitrat miktarını belirlemek için Mars'ın ortamını araştırmayı içerir. Açıkladıkları gibi, bunların hepsi Mars'ta bir biyosfer yapmanın pratikliğinin anahtarıdır.
Şimdiye kadar mevcut kanıtlar, Mars'ta bol miktarda bulunan üç öğeye de işaret ediyor. Mars suyunun çoğu şu anda kutup bölgelerinde ve kutup kapaklarında buz şeklindeyken, bulutlar, yağmur, nehirler ve göllerle dolu bir su döngüsünü desteklemek için yeterli var. Bu arada, bazı tahminler kutup bölgelerinde Dünya üzerindeki deniz seviyesi basıncına eşit bir atmosfer yaratmak için buz formunda yeterli CO² olduğunu iddia ediyor.
Azot ayrıca nefes alabilen bir atmosferin yaşamı ve gerekli bileşeni için temel bir gerekliliktir ve Merak Rover nitratların, Mars'taki toprağın kütlesinin ~% 0.03'ünü oluşturduğunu ve bu da terraforming için teşvik ettiğini gösterir. Bunun da ötesinde, bilim adamlarının terraforming'in Mars'ı nasıl etkileyebileceğine dair bazı etik soruları ele almaları gerekecek.
Örneğin, şu anda Mars'ta herhangi bir yaşam (veya yeniden canlandırılabilecek bir yaşam) varsa, bu insan kolonistleri için yadsınamaz bir etik ikilem sunacaktır - özellikle bu yaşam Dünya'daki yaşamla ilgili ise. Açıkladıkları gibi:
“Mars yaşamı, muhtemelen göktaşı değişimi nedeniyle - Dünya yaşamıyla ilgiliyse, durum tanıdıktır ve diğer Dünya yaşamı türlerinin ne tür ve ne zaman ele alınması gerektiğiyle ilgilidir. Bununla birlikte, eğer Mars yaşamı Dünya yaşamıyla ilgisi olmayan ve açıkça ikinci bir yaşam oluşumunu temsil ediyorsa, o zaman önemli teknik ve etik konular ortaya çıkar. ”
Birinci Aşama - “Isınma Aşaması” - kısa bir süre için, yazarlar bugün bize tanıdık gelen bir konuyu ele alıyorlar. Esasen, atmosfere CO² ve “süper sera gazları” sunarak dünyadaki kendi iklimimizi değiştiriyoruz, bu da Dünya'nın ortalama sıcaklığını yüzyılda birçok derece santigrat oranında artırıyor. Ve bu Dünya'da kasıtsız olmasına rağmen, Mars'ta çevreyi kasıtlı olarak ısıtmak yeniden tasarlanabilir.
“Süper sera gazı üretimine yönelik yoğun bir çabadan sonra Mars'ı ısıtmanın zaman ölçeği kısa, sadece 100 yıl kadar,” diyorlar. “Mars'taki tüm güneş olayları% 100 verimlilikle yakalanacak olsaydı, Mars yaklaşık 10 yıl içinde Dünya benzeri sıcaklıklara ısınacaktı. Bununla birlikte, sera etkisinin verimliliği makul olarak yaklaşık% 10'dur, bu nedenle Mars'ı ısıtmak için geçen süre ~ 100 yıl olacaktır. ”
Bu kalın atmosfer oluşturulduktan sonra, bir sonraki adım, insanlar için nefes alabilen bir şeye dönüştürmeyi içerir - burada O² seviyeleri, Dünya'daki ve CO² seviyelerindeki deniz seviyesindeki hava basıncının yaklaşık% 13'üne eşit olacak ve% 1'den daha az olacaktır. “Oksijenlenme Aşaması” olarak bilinen bu faz çok daha uzun sürecektir. Bir kez daha, böyle bir sürecin nasıl çalışabileceğini göstermek için karasal bir örneğe dönüyorlar.
Burada, yüksek oksijen gazı (O²) ve düşük CO² seviyelerinin fotosentezden kaynaklandığını iddia ediyorlar. Bu reaksiyonlar, su ve karbondioksiti biyokütleye dönüştürmek için güneş enerjisine dayanır - bu, H²O + CO² = CH²O + O² denklemiyle temsil edilir. Gösterdikleri gibi, bu işlem 100.000 ile 170.000 yıl arasında sürecektir:
“Mars'ta meydana gelen tüm güneş ışığı olayı bu kimyasal dönüşümü gerçekleştirmek için% 100 verimlilikle kullanılmışsa, yüksek O² seviyeleri üretmek sadece 17 yıl alacaktı. Bununla birlikte, H²O ve CO²'yi biyokütleye ve O²'ye dönüştürebilecek herhangi bir işlemin olası verimliliği% 100'den daha azdır. Tüm bir tesisin CO² ve O²'sini küresel olarak değiştirebilen bir sürece sahip olduğumuz tek örnek küresel biyolojidir. Dünyada biyosferin güneş ışığını biyokütle ve O2 üretmek için kullanmadaki verimliliği% 0.01'dir. Dolayısıyla Mars'ta O² açısından zengin bir atmosfer üretmek için zaman ölçeği 10.000 x 17 yıl veya ~ 170.000 yıldır. ”
Bununla birlikte, verimliliği artırabileceğini ve zaman ölçeğini katı bir 100.000 yıla indirgeyebileceğini iddia ettikleri sentetik biyoloji ve diğer biyoteknolojiler için tahsisat yaparlar. Buna ek olarak, eğer insanlar tüm gezegen üzerinde doğal fotosentez (% 5'lik nispeten yüksek bir verime sahip) kullanabilirlerse, yani Mars'ın her tarafına yeşillik dikmekse - zaman ölçeği birkaç yüz yıla bile düşebilir.
Son olarak, topu yuvarlamak için atılması gereken adımları özetliyorlar. Bu adımlar, Mars kaynaklarını, ilgili süreçleri inceleyebilecek matematiksel ve bilgisayar modellerini, Mars için sentetik organizmalar oluşturma girişimini, sınırlı bir ortamda terraforming tekniklerini test etmenin bir aracını ve kısıtlamalar ve korumalar kurar.
Red Mars Üçlemesi'nin yazarı Kim Stanley Robinson'dan (Mars'ı terörize etme hakkındaki bilim kurgu çalışması) alıntı yapmak için harekete geçme çağrısı yapıyorlar. Mars'ı terörize etme sürecinin ne kadar süreceğini ele alarak, “şimdi de başlayabileceğimizi” iddia ediyorlar.
Buna göre Ukrayna'nın Kharkov şehrinde bulunan Su Kalitesi Laboratuvarı'ndan bir astrofizikçi ve hidrojeolog olan Valeriy Yakovlev muhalif bir görüş sunuyor. “Mars Terraforming - Wrong Way” adlı makalesinde, insanların yeryüzünde yaşama alışmalarına izin vermek için yapay yer çekimine (O'Neill Silindir gibi) dayanacak olan alçak Dünya Yörüngesinde uzay biyosferlerinin oluşturulması için dava açıyor. Uzay.
Uzay kolonizasyonunun en büyük zorluklarından birine bakan Yakovlev, Ay veya Mars gibi bedenlerdeki yaşamın insan yerleşimciler için nasıl tehlikeli olabileceğine işaret ediyor. Güneş ve kozmik radyasyona karşı savunmasız olmasının yanı sıra, sömürgeciler önemli ölçüde daha düşük yerçekimi ile uğraşmak zorunda kalacaklardı. Ay söz konusu olduğunda, bu, insanların burada Dünya'da deneyimlediği kabaca 0.165 kat (aka. 1 g) olurken, Mars'ta kabaca 0.376 kez olurdu.
Bunun uzun vadeli etkileri bilinmemektedir, ancak kas dejenerasyonu ve kemik kaybını içereceği açıktır. Daha ileriye baktığımızda, her iki ortamda da doğan çocuklar için etkilerin ne olacağı tamamen belirsiz. Bunların nasıl azaltılabileceğini (ilaç ve santrifüjler dahil) ele alan Yakovlev, büyük olasılıkla nasıl etkisiz olacaklarına dikkat çekiyor:
“İlaç geliştirme umudu, kasların, kemiklerin ve tüm organizmanın fiziksel bozulmasını iptal etmeyecektir. Santrifüjlerdeki rehabilitasyon, normal biyokimya ve uzay kompleksinin zararlı etkilerinden korunma kompleksinin önemli ölçüde sabit bir şekilde taklit edilmesinin mümkün olduğu gemi biyosferine kıyasla daha az uygun bir çözümdür. Eğer uzay araştırmaları yolu Mars'ta bir koloni oluşturmak ve daha sonra gezegeni daha da korkutmak için yapılan girişimler ise, haksız zaman ve para kaybına yol açacak ve insan uygarlığının bilinen risklerini artıracaktır. ”
Ayrıca, uzayda yaşayan bireyler için ideal ortamı yaratmanın zorluklarına dikkat çekiyor. Sadece daha iyi araçlar yaratmanın ve gerekli kaynakları temin etmenin yollarını geliştirmenin ötesinde, aileler için ideal alan ortamını yaratma ihtiyacı da vardır. Esasen, bu boyut, stabilite ve konfor açısından en uygun konutun geliştirilmesini gerektirir.
Bunun ışığında, Yakolev, insanlığın şimdi ve 2030 arasında uzaya çıkması için en olası beklentiler olduğunu düşündüğünü sunar. Bu, yapay yerçekimi ile ilk uzay biyosferlerinin yaratılmasını içerecek ve bu da malzemeler açısından önemli gelişmelere yol açacaktır. teknoloji, yaşam destek sistemleri ve Low Earth Orbit'te (LEO) habitatları kurmak ve servis etmek için gereken robotik sistemler ve altyapı.
Bu habitatlara, Ay ve Yakın Dünya Nesneleri (NEO'lar) gibi yakındaki bedenlerden kaynak toplayabilen robotik uzay aracının yaratılması sayesinde hizmet verilebilir. Bu kavram sadece gezegensel koruma ihtiyacını ortadan kaldırmakla kalmayacak - yani Mars'ın biyosferini kirletme endişesi (bakteriyel yaşamın varlığını varsayarak), aynı zamanda insanların uzaya daha yavaş alışmasına izin verecektir.
Yakovlev'in Space Magazine'e e-posta yoluyla söylediği gibi, uzay habitatlarının avantajları dört noktaya ayrılabilir:
“1. Bu, Güneş Sisteminde ve dışında Kozmos'un sonsuz alanlarına hakim olmanın evrensel bir yoludur. Ev kurmak için yüzeylere ihtiyacımız yok, ancak robotların gezegenlerden ve uydulardan sağlayacağı kaynaklara ihtiyacımız var. 2. Dünyanın beşiğine olabildiğince yakın bir yaşam alanı yaratma olasılığı, kişinin farklı bir yerçekimi altında kaçınılmaz fiziksel bozulmadan kaçmasına izin verir. Koruyucu bir manyetik alan oluşturmak daha kolaydır.
“3. Dünyalar ve kaynak kaynakları arasındaki transfer tehlikeli bir keşif değil, normal bir yaşam olacaktır. Ailesi olmayan denizciler için iyi mi? 4. Küresel felaketin sonucu olarak insanlığın ölüm veya bozulma olasılığı, gezegenlerin kolonizasyonu keşif, mal teslimi, insanların mekik ulaşımını içerdiğinden ve bu biyosferin inşasından çok daha uzun olduğu için önemli ölçüde azalır. Ay'ın yörüngesinde. Dr. Stephen William Hawking haklı, bir insanın fazla zamanı yok. ”
Uzay yaşam alanları hazır olduğunda, uzayda doğan ilk çocukları içeren tıbbi ve biyolojik araştırmalar da dahil olmak üzere çok önemli bazı araştırmalar başlayabilir. Ay, Mars ve hatta dış gezegenler gibi diğer organların yerleşimi için kullanışlı olacak güvenilir alan servisleri ve kaynak çıkarma teknolojilerinin geliştirilmesini de kolaylaştıracaktır.
Nihayetinde Yakolev, uzay biyosferlerinin makul bir zaman çerçevesi içinde (yani 2030 ve 2050 arasında) gerçekleştirilebileceğini düşünüyor ki bu da terraforming ile mümkün değil. Ticari alan sektörünün artan mevcudiyetine ve gücüne atıfta bulunan Yakolev, gerekli olan altyapının çoğunun zaten mevcut (veya geliştirilme aşamasında) olduğuna inanıyordu.
“+20 yıl düşünme ataletinin üstesinden geldikten sonra, deneysel biyosfer (Antarktika'daki saatlerle yerleşim gibi), 50 yıl içinde Kozmos'ta doğan ilk nesil çocuklar büyüyecek ve Dünya azalacak, çünkü bir bütün olarak efsaneler… Sonuç olarak, terraforming iptal edilecek. Ve daha sonraki konferans Kozmos'un gerçek keşfine yol açacak. Elon Reeve Musk ile aynı gezegende olmaktan gurur duyuyorum. Füzeleri, ilk biyosfer için tasarımları ay fabrikalarından kaldırmak için yararlı olacaktır. Bu, Kozmos'u fethetmenin yakın ve doğrudan bir yoludur. ”
Elon Musk ve Bas Landorp gibi NASA bilim adamları ve girişimcileri yakın gelecekte Mars'ı kolonileştirmek istediklerinde ve LEO geliştiren diğer ticari havacılık şirketleriyle, insanlığın gelecekteki uzayda boyutunu ve şeklini tahmin etmek zor. Belki birlikte bizi Ay'a, Mars'a ve ötesine götüren bir yola karar vereceğiz. Belki de Dünya'ya yakın alana yönelik çabalarımızı göreceğiz.
Ya da belki kendimizi aynı anda birden çok yöne doğru giderken göreceğiz. Bazı gruplar, malzemeler için yapay yerçekimi ve robotik uzay gemileri asteroitlerine dayanan LEO'da (ve daha sonra Güneş Sisteminin başka yerlerinde) uzay yaşam alanları oluşturmayı savunurken, diğerleri onları gezegen gövdelerine dönüştürmek amacıyla gezegen gövdelerinde karakollar kurmaya odaklanacak. “Yeni Dünyalar”.
Aralarında, insanların bu yüzyılda, araştırma ve sömürgeleştirmenin sınırlarını daha da zorlamaya başladığımızda kesinlikle kullanışlı olacak bir derece “uzay uzmanlığı” geliştirmeye başlamasını bekleyebiliriz!
