Da li ZAISTA možemo da preživimo na Marsu? Mitovi i istine o kolonizaciji Crvene planete

U naučnofantastičnim filmovima, serijama i knjigama Mars je predstavljen kao izazovno okruženje, ali u kome čovečanstvo, ipak, može da opstane. U ovim pričama istrajnost i domišljatost dovoljni su da se nekako pobede jako teški uslovi i pokori Crvena planeta. Međutim, stvarnost je potpuno drugačija, piše Space.com.

Marsovsko okruženje nije samo opasno za ljude, ono je smrtonosno i ubija u trenutku. Iako je možda moguće stvoriti stanište, ono bi bilo sličnije hermetički zatvorenim svemirskim stanicama ili podmornicama nego naseljima.

Preporučujemo

Mit 1: „Moguća je izgradnja kolonije na površini“

Veliki deo fikcije o naseljavanju našeg solarnog sistema uključuje teraformiranje planete ili izgradnju održivih naselja na površini. Stvarnost je takva da bi teraformiranje Marsa bilo neverovatno izazovno.

– Ideja je da možemo da promenimo Mars tako da ljudi mogu da prežive na njemu napolju bez svemirskih odela. To bi zahtevalo pronalaženje načina da se njegov vazdušni pritisak poveća skoro 200 puta, uz obezbeđivanje prave mešavine kiseonika za disanje i ugljen-dioksida (ili drugih gasova staklene bašte) kako bi temperatura bila dovoljno topla za naš opstanak – rekao je za Space.com astrofizičar dr Džefri Benet, osnivač organizacije Big Kid Science i autor knjige „Razmere svemira“.

Verovatno nema dovoljno ugljen-dioksida zarobljenog u vodi, tlu ili mineralima na površini Marsa koji bi se mogao osloboditi da bi se stvorila dovoljno gusta atmosfera. To znači da bi u najboljem slučaju atmosferski pritisak iznosio oko 7–12% Zemljinog, bez zagrevanja putem efekta staklene bašte koje bi otopilo led i stvorilo vodene površine. Da bi ljudi preživeli, neophodan je atmosferski pritisak od najmanje oko 50% Zemljinog.

– Ako je to uopšte moguće, o čemu se vodi naučna debata, verovatno bi bili potrebni vekovi u najmanju ruku, a verovatnije hiljade godina – rekao je Benet.

Takođe, nedostatak atmosfere i globalnog magnetnog polja znači da je površina Marsa izložena ekstremnim nivoima kosmičkog i solarnog zračenja, desetinama puta većim od onih na Zemlji.

Da bi naselje bilo održivo, verovatno bi moralo biti ukopano duboko pod zemljom ili smešteno u „lava cevi“ (podzemnom tunelu nastalom protokom lave). Da bi postojala na površini, svaka struktura bi morala biti zaštićena debelim slojevima marsovskog tla ili materijalima koji blokiraju zračenje.

Mit 2: „Mars je u suštini hladna pustinja kojoj se možete prilagoditi“

U filmu „Misija na Mars“, prilično tipičnom holivudskom prikazu marsovskog iskustva, površina je prikazana sa podnošljivim temperaturama i pritiskom. Likovi su čak nakratko izloženi okruženju bez ikakvih trajnih negativnih posledica.

Stvarna planeta je mnogo opasnija. Atmosfera na Marsu je tek 1% gustine Zemljine i sastoji se od oko 95–96% ugljen-dioksida. Nedostatak pritiska i potpuni nedostatak kiseonika znače da bi vas jedan udah trenutno ubio... Zapravo, ne biste mogli ni da udahnete zbog niskog atmosferskog pritiska, navodi Space.com.

– Kiseonik bi vam bio potreban za stanište i svemirska odela. Vazduh koji postoji na Marsu je uglavnom ugljen-dioksid, što znači da biste, u principu, mogli da izdvajate kiseonik iz tog vazduha; rover Perseverance je već uradio mali test toga. Ali proširiti taj proces da bi se izdržavala grupa ili kolonija ljudi bio bi ogroman izazov – rekao je Benet.

Osim toga, Mars nije samo hladan; on je nezamislivo leden. Prosečne temperature na površini su oko minus 62 stepena, a u ekstremnim slučajevima mogu biti znatno niže, pri čemu noćne temperature padaju ispod minus 87 stepeni. Čak i ako biste uspeli da rešite probleme sa pritiskom i kiseonikom, počeli biste da se smrzavate skoro trenutno. Hipotermija bi brzo iscrpela vašu sposobnost jasnog razmišljanja i narušila motoričke funkcije, što bi na kraju dovelo do srčane aritmije, gubitka svesti i zastoja srca.

Da biste preživeli na Marsu, bio bi vam potreban neprekidan izvor vazduha za disanje i toplo okruženje ili odelo dovoljno toplo da održi telesnu temperaturu na razumnom nivou. To takođe znači da bi vam bila potrebna ogromna količina energije za napajanje grejnih elemenata i za generisanje i prečišćavanje vazduha.

Mit 3: „Slaba gravitacija bi bila bezopasna, i potencijalna prednost“

Ideja o laganom skakutanju po marsovskom pejzažu je privlačna fantazija. U filmovima poput „Džona Kartera“, vidite heroja kako leti kroz vazduh u ogromnim lukovima, posedujući nadljudsku snagu jer je odrastao na jačoj Zemljinoj gravitaciji.

U stvarnosti, efekat koji bi okruženje sa slabom gravitacijom imalo na ljudsko telo tokom vremena bio bi razoran. Istraživanja su pokazala da astronauti izloženi slaboj gravitaciji tokom dužeg perioda gube otprilike 1–1,5 odsto gustine kostiju mesečno.

Dugoročne komplikacije, poput kardiovaskularnih promena i problema sa ravnotežom i koordinacijom, takođe bi se verovatno pojavile bez primene kontramera. Da bi se izbegle negativne posledice, bio bi nam potreban sistem veštačke gravitacije (tehnologija koja trenutno ne postoji), a naseljenici bi morali da sprovode intenzivne vežbe kako bi izbegli gubitak mišića i gustine kostiju.

– Jačina gravitacije na Marsu je samo oko trećine, preciznije oko 38%, one na Zemlji. Iako je to svakako moguće preživeti na kratke staze (neki astronauti su bili u bestežinskom stanju u Zemljinoj orbiti duže od godinu dana), nemamo podatke o efektima višegodišnjeg života u slaboj gravitaciji – objasnio je dr Benet.

On takođe postavlja pitanje uticaja na buduće generacije.

– Ne znamo šta bi se desilo sa bebama rođenim u toj gravitaciji. Da li bi se normalno razvijale? Da li bi tela koja se razviju u slaboj gravitaciji ikada mogla da posete jaču gravitaciju Zemlje? Na ova pitanja trenutno nema odgovora – rekao je dr Benet.

Mit 4: „Uzgoj hrane na Marsu biće jednostavan“

Marsovsko tlo je puno perhlorata, grupe hemijskih soli dobijenih iz perhlorne kiseline. Oni su slični kuhinjskoj soli, ali mnogo toksičniji – na Zemlji ih koristimo za stvari poput raketnog goriva, eksploziva i vatrometa. Kao što biste i očekivali, izuzetno su otrovni za ljude, i svako tlo bi moralo biti opsežno tretirano pre nego što bi bilo moguće uzgajati useve.

Čak i u „Marsovcu“, koji je jedno od naučno najutemeljenijih dela naučne fantastike ikada napisanih, protagonista uspeva da uzgaja useve samo zato što priča zaobilazi pitanje perhlorata u zemljištu. Iako bi, pod uslovom da je dostupan čist regolit, njegov metod mešanja sa ljudskim otpadom i vodom verovatno bio održiv, prvo bi vam bio potreban proces za prečišćavanje tla.

Osim toga, verovatno bi vam bila potrebna ekstenzivna hidroponika ili aeroponika, kao i sposobnost recikliranja vode u zatvorenom krugu. Da biste detoksikovali zemljište u velikim razmerama, bili bi vam potrebni i posebno projektovani mikrobi ili gljive. Prava marsovska farma bi više ličila na biotehnološku laboratoriju nego na otvorena polja koja povezujemo sa farmama na Zemlji.

Mit 5: „Najveći izazov je stići tamo“

Dok neki naučnici sumnjaju da ljudi uopšte mogu da prežive putovanje do Marsa i nazad, drugi veruju da, koliko god to bilo teško i rizično, to nije najveći izazov. Problem je preživeti.

Misija na Mars mogla bi trajati najmanje dve ili tri godine (povratno putovanje) i verovatno bi uključivala ekstremnu izolaciju i kašnjenja u komunikaciji, posebno za prve pionire. Upravljanje poremećajima sna, stresom zbog zatvorenog prostora, kao i raspoloženjem i kognitivnim efektima, sve to uz ograničen ili nikakav ljudski kontakt, bilo bi jednako vitalno za preživljavanje kao i briga o fizičkim potrebama.

To je tema koju je Benet obradio u svojoj knjizi „Razmera univerzuma“. U njoj je napisao:

„Uprkos svim ovim izazovima, čini se verovatnim da će ljudi pronaći način da uspešno stignu do Marsa, možda čak i u narednoj deceniji ili dve. To vodi do pitanja da li ćemo zaista „kolonizovati“ Mars. Prilično je lako zamisliti stalnu istraživačku stanicu, sa astronautima koji odlaze na Mars na dvogodišnje smene. Ali da li bi iko zaista želeo da tamo živi stalno? Lično, sumnjam. Nikada ne biste mogli da izađete napolje bez svemirskog odela, a opasnost od zračenja na površini znači da biste najverovatnije živeli pod zemljom. Iako život na potpuno novom svetu može zvučati avanturistički, sumnjam da bi ljudi, čim stignu tamo, brzo otkrili da bi radije da se vrate kući.“

Postoji fenomen nazvan „Zemlja van vidokruga“ (Earth-out-of-view) koji bi se odnosio na misiju na Mars, gde bi naseljenici posmatrali kako se Zemlja smanjuje do sitne plave tačke, a zatim potpuno nestaje. To bi dovelo do psihološkog stresa poput dubokog osećaja odvojenosti, kao i saznanja da pomoć nije samo daleko, već da uopšte ne postoji. Ako nešto krene po zlu, niko ne dolazi da vas spasi.

Takođe postoji nivo „senzornog siromaštva“ i ekstremne monotonije usled boravka u malom okruženju, ponavljanja istih radnji, jedenja iste bljutave rehidrirane hrane i udisanja istog recikliranog vazduha, stalno, svakog dana. To može dovesti do razdražljivosti, depresije i pada kognitivnih performansi. Da bi se suprotstavio ovom efektu, NASA je eksperimentisala sa onim što naziva „vegi-mahunama“. Čak i miris jednog pravog paradajza može imati pozitivan uticaj na mentalno zdravlje i pomoći u borbi protiv sive monotonije života u svemiru.

Da li bi čovečanstvo zaista moglo da preživi na Marsu?

Da, tehnički je moguće da čovečanstvo sebi izgradi opstanak na Marsu. Ali koliko god preživljavanje izgledalo izazovno u „Marsovcu“, čak i taj roman/film uzima ozbiljne slobode sa naukom kako bi ga učinio mogućim, a stvarno preživljavanje bi zahtevalo ogromna ulaganja resursa sa Zemlje.

Stvarnost je takva da bi preživljavanje bilo moguće samo u visoko inženjerski razvijenim staništima. Ona bi zahtevala neprekidne sisteme za održavanje života kako bi se obezbedio vazduh za disanje i klimatski uslovi pogodni za život, uz opsežnu zaštitu od zračenja, zatvorene sisteme za vodu i hranu i pouzdane izvore energije za sve.

Takođe biste želeli višestruke rezerve za što više sistema, jer bi jedan kvar mogao imati trenutne, fatalne posledice. Stvarnost naselja na Marsu ne bi ličila na stvarni život na Crvenoj planeti; više bi ličila na život unutar staništa dizajniranog da drži Mars što dalje od „novih Marsovaca“.

– S obzirom na to da već imamo svet sa funkcionalnim ekosistemom (Zemlju) i da imamo poteškoća da ga takvim održimo (globalno zagrevanje i drugi oblici oštećenja ekosistema), čini se prilično pretencioznim misliti da bismo mogli proći bolje počinjući od nule na Marsu – naveo je dr Benet.

(Telegraf Nauka/Space.com)