Moglibyśmy uprawiać rośliny na Marsie, ogrzewając czapy lodowe zamarzniętym dymem

Zdjęcie powierzchni Marsa NASA/JPL-Caltech

Idea Marsa jako swego rodzaju Planu B dla ludzkości mocno zakorzeniła się w naszej świadomości kulturowej. Jak wyobrażałem sobie w książce Kim Stanley Robinson epicka trylogia marsjańska kronikując osadnictwo ludzkości i terraformowanie planety, musielibyśmy znacznie ocieplić powierzchnię Marsa, aby mieć jakąkolwiek szansę na stałe zamieszkanie.

Byłoby to ogromne wyzwanie. Atmosfera Marsa składa się głównie z dwutlenku węgla, ale jest zbyt rzadka i zimna, aby utrzymać wodę w stanie ciekłym, kluczowy składnik życia. Jest również narażony na niebezpieczne poziomy promieniowania ultrafioletowego.

NASA zakończyła że ogrzanie całej planety jest nierealne, ponieważ potrzebne do tego technologie (takie jak kosmiczne lustra wyobrażone w powieści Robinsona o Zielonym Marsie) jeszcze nie istnieją, a na powierzchni Marsa nie ma wystarczającej ilości dwutlenku węgla, aby zagęścić jej w każdym razie wystarczająco dużo atmosfery.

Jednak nowe badanie w Astronomia Przyrody sugeruje, że zastosowanie aerożelu krzemionkowego – syntetycznego, porowatego, ultralekkiego materiału stałego pochodzącego z żelu – na niektóre obszary bogatych w lód biegunów Marsa może odtworzyć ten efekt na znacznie mniejszą skalę. Warstwa materiału o grubości od dwóch do trzech centymetrów może jednocześnie blokować promieniowanie UV, podnosić temperaturę poniżej, aby lód się stopił, i przepuszczać wystarczającą ilość światła widzialnego, aby zajść fotosynteza.

Uważa się, że ciemne plamy na Marsie powstają w wyniku efektu cieplarnianego w stanie stałym. Szkoła Inżynierii i Nauk Stosowanych im. Johna A. Paulsona na Uniwersytecie Harvarda

Zamiast próbować zmienić całą atmosferę Marsa, sugerujemy odtworzenie środowiska podobnego do Ziemi w ciągu kilku centymetrów, co byłoby znacznie bardziej osiągalne, mówi Robin Wordsworth, planetolog z Harvard School of Engineering and Applied Sciences i współautor książki papier. Zamiast terraformować całą planetę, ich propozycja faktycznie zrobiłaby to regionalnie, chociaż zajęłoby to kilka lat.

Dlaczego aerożel krzemionkowy? Jest bardzo dobrym izolatorem termicznym, jest bardzo lekki (to 99,8% powietrza), a także może przepuszczać dużo światła, jeśli jest wystarczająco cienki. Nie ma innego takiego materiału, mówi Wordsworth. Materiał – nazywany zamrożonym dymem ze względu na jego eteryczny wygląd – jest już na Marsie i jest używany do izolowania łazika Curiosity NASA.

Zespół badawczy przeprowadził serię eksperymentów, aby przetestować swoją teorię, tworząc warstwę cząstek aerożelu krzemionkowego i warstwę aerożelu krzemionkowego. Zostały one następnie wystawione na światło z lampy (w celu symulacji promieni słonecznych), a zmiany temperatury zostały zarejestrowane przez maleńkie czujniki. Zespół poprawił grubość warstwy aerożelu, aż na 2,5 cm (około jednego cala) był w stanie ogrzać grunt pod spodem o około 50°C (120°F). Taka izolacja wystarczyłaby do stopienia lodu polarnego i umożliwienia istnienia ciekłej wody przez cały rok marsjański.

Aerożel krzemionkowy w postaci cząstek i płytek.

Ostatecznie, jeśli to zadziała, system ten może zostać wykorzystany do stworzenia warunków glebowych potrzebnych do uprawiać rośliny . Jeśli taki jest ich plan, może to być bardzo przydatne w przyszłych misjach, mówi Zach Dickeson, badacz Marsa z Wydziału Nauk o Ziemi w Muzeum Historii Naturalnej w Wielkiej Brytanii.

W dłuższej perspektywie plan zakładał produkcję aerożelu krzemionkowego na Marsie, a nie jego transport. Według Germána Martineza, naukowca z Lunar and Planetary Institute w Houston, który nie był zaangażowany w badania, nie jest to tak dziwaczne, jak się wydaje, ponieważ zarówno krzemionka, jak i lód wodny występują w niektórych regionach planety.

Jednak ten regionalny plan terraformowania jest nadal głęboko w sferze teorii. Chociaż możemy przetestować go na podobnych do Marsa obszarach Ziemi, takich jak pustynia Atakama w Chile, nic nie zastąpi prawdziwego. W tym celu musielibyśmy uzbroić się w cierpliwość. NASA planuje pierwsza ludzka misja na Marsa w 2030 roku.

ukryć