Μετατροπή του Άρη σε κατοικήσιμο πλανήτη, είναι εφικτό να γίνει δεύτερη Γη;

Ο Carl Sagan ήταν από τους πρώτους που το έθεσαν ξεκάθαρα ήδη από τη δεκαετία του 1970, μήπως θα μπορούσαμε κάποτε να κάνουμε τον Άρη πιο φιλικό για τον άνθρωπο. Η ιδέα γρήγορα πέρασε από την επιστήμη στη φαντασία, από την Τριλογία του Άρη του Kim Stanley Robinson μέχρι ταινίες όπως το Total Recall, όπου η αλλαγή της ατμόσφαιρας του πλανήτη παρουσιάζεται σχεδόν ως άμεση διαδικασία.

Σήμερα, όμως, η συζήτηση επιστρέφει στη φυσική πραγματικότητα. Μια νέα επιστημονική εργασία από τον Edwin Kite του Πανεπιστημίου του Σικάγο και τους συνεργάτες του προσπαθεί να απαντήσει στο ερώτημα χωρίς σενάρια επιστημονικής φαντασίας: μπορούμε πράγματι να μεταμορφώσουμε τον Άρη;

Η απάντηση δεν είναι ούτε ναι ούτε όχι. Είναι πολύπλοκη, και αυτό ακριβώς την κάνει ενδιαφέρουσα.

Γιατί ο Άρης είναι τόσο δύσκολος

Για να καταλάβεις γιατί η γαιοδιαμόρφωση του Άρη είναι τεράστια πρόκληση, αρκεί να δεις τι λείπει. Η ατμόσφαιρα του έχει πίεση που αντιστοιχεί στο 0,6% της γήινης, δηλαδή ουσιαστικά ανύπαρκτη για αναπνοή ή θέρμανση. Η μέση θερμοκρασία είναι -60 βαθμοί Κελσίου. Δεν υπάρχει μαγνητικό πεδίο που να προστατεύει από την ηλιακή ακτινοβολία. Και το έδαφος είναι εμποτισμένο με περχλωρικά άλατα, τοξικά για τη ζωή όπως την ξέρουμε.

Παρόλα αυτά, ο Άρης παραμένει ο μόνος πλανήτης στο ηλιακό μας σύστημα που έχει νερό σε μορφή πάγου, κύκλο ημέρας παρόμοιο με τη Γη, και υπολείμματα ατμόσφαιρας που κάποτε ήταν πολύ πιο πυκνή. Αυτό που χάθηκε, θεωρητικά, μπορεί να ξαναχτιστεί. Όπως αναλύουμε στο άρθρο μας για την εξερεύνηση του Άρη, ο πλανήτης είχε κάποτε τελείως διαφορετικές συνθήκες.

Tο πρώτο βήμα: θερμοκήπια σε πλανητική κλίμακα

Η νέα επιστημονική εργασία εστιάζει σε μια τριφασική διαδικασία. Το πρώτο βήμα θα ήταν οικείο σε οποιονδήποτε ζει στον κρύο βορρά: η κατασκευή θερμοκηπίων. Όχι κοινά θερμοκήπια, αλλά κατασκευές από προηγμένα υλικά όπως αεροζελ πυριτίου, με ειδικά μηχανευμένες οροφές που αφήνουν ορατό φως να εισέρχεται αλλά παγιδεύουν την υπέρυθρη θερμότητα.

Αυτά τα δομήματα θα μπορούσαν να δημιουργήσουν τοπικές ζεστές όασεις στην επιφάνεια. Και, τουλάχιστον θεωρητικά, θα μπορούσαν να επεκταθούν και να συνδυαστούν για να χτιστεί ένα «Παγκόσμιο Σπίτι» που να καλύπτει ολόκληρο τον πλανήτη. Κάτω από κάθε τέτοιο θόλο, ο υπόγειος πάγος που υπάρχει ήδη στον Άρη θα μπορούσε να λιώσει, παρέχοντας κρίσιμες παροχές νερού για ανθρώπινες βάσεις.

Το δεύτερο βήμα: καθρέφτες στο διάστημα

Ένα βήμα παραπάνω από τα θερμοκήπια θα ήταν να συγκεντρωθεί περισσότερη ηλιακή ενέργεια απευθείας στον πλανήτη. Ο οδικός χάρτης συζητά πώς θα μπορούσαμε να το κάνουμε αυτό με τεράστια ηλιακά πανιά που θα λειτουργούν ως τροχιακά κάτοπτρα για να φέρουν επιπλέον ηλιακό φως. Αρχικά θα μπορούσαν να στοχεύουν συγκεκριμένες ανθρώπινες αποικίες, αλλά με τον καιρό θα χρησιμοποιούνταν για να ζεστάνουν τον πλανήτη συνολικά.

Η ιδέα έχει μια ιδιαίτερα ελκυστική εφαρμογή: αυτές οι δέσμες φωτός θα μπορούσαν να εξαερώσουν τις τεράστιες αποθέσεις CO2 στον νότιο πόλο του Άρη, πυκνώνοντας σημαντικά την ατμόσφαιρα. Αυτό είναι το κλειδί: μια πυκνότερη ατμόσφαιρα σημαίνει υψηλότερη θερμοκρασία, μεγαλύτερη πίεση και ευκολότερη ύπαρξη υγρού νερού.

Υπάρχει όμως ένα σημαντικό εμπόδιο. Τα σημερινά ηλιακά πανιά είναι απλώς πολύ βαριά για να είναι οικονομικά. Για να λειτουργήσει αυτό το σχέδιο, οι μηχανικοί θα πρέπει να φτιάξουν πανιά που ζυγίζουν λιγότερο από 20 γραμμάρια ανά τετραγωνικό μέτρο, περίπου το ένα τρίτο του βάρους του καλύτερου που έχουμε σήμερα.

Το τρίτο βήμα: νανοσωματίδια στην ατμόσφαιρα

Ένας ακόμα πιο δραματικός τρόπος για να αυξηθεί η θερμοκρασία του Άρη είναι η χρήση σκόπιμα μηχανευμένων αεροζόλ. Δεν πρόκειται για απλή σκόνη στον αέρα, αλλά για την κατασκευή εξαιρετικά συγκεκριμένων νανοσωματιδίων, όπως αλουμινιένιες νανορράβδους ή γραφένιο με πρόσμιξη αζώτου, και την εσκεμμένη απελευθέρωσή τους στην ατμόσφαιρα.

Τα νανοσωματίδια αυτά θα λειτουργούσαν ως τεχνητά αέρια του θερμοκηπίου, παγιδεύοντας θερμότητα πολύ αποτελεσματικότερα από το CO2. Υπάρχουν ακόμα πολλά που δεν γνωρίζουμε για το πώς ακριβώς θα λειτουργούσε αυτό, καθώς δεν ξέρουμε πόσο γρήγορα θα έπεφταν πίσω στο έδαφος ή πόσο γρήγορα θα συνενώνονταν. Οι ερευνητές υπολογίζουν ότι θα χρειαζόμασταν 3 εκατομμύρια τόνους από αυτά για να κάνουμε αισθητή διαφορά στο παγκόσμιο κλίμα.

Με εκτιμώμενο κόστος μεταφοράς 2.000 δολαρίων ανά κιλό στην επιφάνεια του Άρη, αυτό σημαίνει ότι θα έπρεπε να παραχθούν κατευθείαν εκεί. Άρα προϋποθέτει ήδη ανεπτυγμένη βιομηχανική παρουσία στον πλανήτη.

Τα εμπόδια που δεν λύνει κανένα σχέδιο

Και οι τρεις αυτές προσεγγίσεις έχουν κάτι κοινό: κανένα τους δεν λύνει το πρόβλημα του μαγνητικού πεδίου. Χωρίς αυτό, ο ηλιακός άνεμος θα διαβρώνει σταδιακά οποιαδήποτε ατμόσφαιρα χτιστεί, ακριβώς όπως έκανε με την αρχική ατμόσφαιρα του Άρη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Οι προτάσεις για τεχνητό μαγνητικό πεδίο υπάρχουν αλλά παραμένουν επιστημονική φαντασία.

Επίσης, ακόμα και αν ζεσταινόταν ο πλανήτης, το CO2 που θα απελευθερωνόταν από τους πόλους δεν είναι αρκετό για να φτάσει σε επίπεδα πίεσης που να υποστηρίζουν ανθρώπινη ζωή χωρίς στολή. Χρειάζεται αζώτου και οξυγόνο, στοιχεία που στον Άρη είναι εξαιρετικά σπάνια. Και το έδαφος, όπως αναλύουμε στο άρθρο μας για τον αργιλικό πηλό του Άρη, κρύβει ακόμα πολλά από τα μυστικά του πλανήτη, συμπεριλαμβανομένων χημικών ενώσεων που θα έπρεπε να αντιμετωπιστούν πριν από οποιαδήποτε γεωργία.

Πόσο καιρό θα πάρει;

Ρεαλιστικά, βρισκόμαστε ακόμα δεκαετίες μακριά από ακόμα και την απόπειρα να ζεστάνουμε τον Άρη σε παγκόσμια κλίμακα. Οι εκτιμήσεις για μια πλήρης γαιοδιαμόρφωση, δηλαδή έναν Άρη με αναπνεύσιμη ατμόσφαιρα, υγρό νερό στην επιφάνεια και θερμοκρασίες ανθρώπινης ζωής, κυμαίνονται από εκατοντάδες έως χιλιάδες χρόνια ανάλογα με την προσέγγιση. Αυτός δεν είναι ο χρόνος ζωής ενός έργου, είναι ο χρόνος ζωής ενός πολιτισμού.

Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν αξίζει να το σχεδιάζουμε. Οι μεγάλες ανθρώπινες υποδομές, από τα κανάλια άρδευσης της αρχαίας Μεσοποταμίας μέχρι τα σημερινά δίκτυα επικοινωνιών, χτίστηκαν σε βάθος χρόνου που ξεπερνούσε κάθε μεμονωμένη γενιά. Η γαιοδιαμόρφωση ενός πλανήτη είναι το ίδιο, μόνο σε μεγαλύτερη κλίμακα.

Πρέπει να το κάνουμε;

Η νέα εργασία σκόπιμα αποφεύγει αυτή την ερώτηση. Εστιάζει στο αν μπορούμε, όχι στο αν πρέπει. Αλλά η ερώτηση παραμένει, και δεν είναι αφηρημένη. Αν υπάρχει μικροβιακή ζωή στον Άρη, τι σημαίνει να αλλάξουμε ριζικά το περιβάλλον του; Αν δεν υπάρχει, ποιος έχει το δικαίωμα να αποφασίσει ότι ένας ολόκληρος πλανήτης θα γίνει αποικία; Αυτά είναι ερωτήματα φιλοσοφίας και πολιτικής, όχι φυσικής.

Αυτό που η εργασία κάνει σαφές είναι ότι δεν υπάρχει τίποτα φυσικά αδύνατο στο να δημιουργήσουμε μια δεύτερη Γη. Απλώς χρειάζεται πολύς χρόνος, προσπάθεια και χρήμα. Και ίσως, αν η ανθρωπότητα σκοπεύει να γίνει πολυπλανητική, το να σκέφτεται σε αυτές τις κλίμακες είναι ακριβώς αυτό που χρειάζεται να μάθει να κάνει.

Για τώρα, οι πρώτοι άνθρωποι που θα πατήσουν στον Άρη, ίσως στα τέλη της δεκαετίας του 2020 ή στις αρχές του 2030, θα φορούν στολές. Και θα κοιτούν έναν κόκκινο ουρανό. Το terraforming, αν έρθει ποτέ, θα αρχίσει ίσως από τα εγγόνια τους.

🔴

Το άρθρο δημιουργήθηκε με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης και βασίστηκε σε αξιόπιστες επιστημονικές πηγές. Η τελική επιμέλεια και ο έλεγχος έγιναν από την ομάδα του Infinite Odyssey πριν τη δημοσίευση. Για περισσότερες διαστημικές ειδήσεις στα ελληνικά, μείνετε συντονισμένοι.