Marsovski gradovi bi se mogli graditi od leda

Astronauti bi mogli teorijski iskoristiti zamrznutu vodu na Crvenoj planeti za izgradnju prebivališta i istraživačkih stanica.

Putovanje na Mars, jedan od proklamovanih ciljeva predsednika Donalda Trampa za astronaute NASA, možda ja lakši deo. Ako astronauti žele da ostanu neko vreme nakon sletanja, moraće da izgrade zaštitna prebivališta koja im omogućavaju spavanje, istraživanje i očuvanje zdravlja. Sad istraživači daju naučnu kredibilnost kreativnoj ideji koja bi mogla rešiti sve ove probleme.

Preporučujemo

Na Marsovoj površini ili blizu nje postoji više od pet miliona kubnih kilometara zamrznute vode, a pretpostavlja se da se mnogo više nalazi ispod. Putem različitih modeliranja, naučnici su pokazali da se taj materijal može oblikovati u dobro izolovane, izdržljive strukture koje efikasno štite Zemljane od štetnih sunčevih zraka.

Glavna prepreka za vanzemaljsku kolonizaciju drugih svetova je ogroman broj putovanja potrebnih za transport resursa sa Zemlje. Bilo koji način da se to minimizira mogao bi ubrzati naseljavanje vanzemaljskih svetova.

Mars sadrži dva potencijalna gradivna bloka za prebivališta: led i regolit, površinski sloj prašine i sitnih delova stena. Regolit nije idealan pošto bi trebalo filtrirati ogromne količine radi elemenata poput silicijuma i kiseonika, koji bi se zatim zagrejali na visoke temperature i pretvarali u materijale poput stakla.

Tako je izabran led. Naša sopstvena planeta nam je dala inspiraciju: Island je poznat po svojim čelično plavim ledenim pećinama, koje su se formirale dok je Zemljina toplota topila reke leda koje su urezivale svoj put napolje, kažu istraživači.

Umesto pećina, ledena prebivališta predviđena za Mars tradicionalno su modelirana kao kupole, veličine oko jednog hektara, sa različitim odeljcima za život i poljoprivredu.

Da bi procenili praktičnost takvih struktura, istraživači su počeli sa matematičkim modeliranjem uloge leda kao izolatora, utvrđujući da bi sloj debljine nekoliko metara mogao povećati unutrašnju temperaturu sa oko –120 stepeni Celzijusovih, što je uobičajeno za Mars, na –20 stepeni. To nije baš toplo, ali je dovoljno hladno da led ostane stabilan.

Zatim su modelirana strukturna svojstva leda. Raniji rad je otkrio da dodavanje organskih materijala kao što su hidrogelovi — polimerni lanci bogati vodom —može povećati otpornost na stres i fleksibilnost, bitne građevinske odlike.

Naučnici su takođe analizirali kako da spreče raspadanje ledenih struktura u Marsovu atmosferu usled sublimacije, kad se čvrsto telo direktno pretvara u gas. Dodavanje vodootpornog sloja bi rešilo taj problem, iako bi verovatno moralo da se donese sa Zemlje.

Najvažnije, istraživači su modelirali kako bi zamrznuta voda reflektovala ili propuštala Sunčevu svetlost koju Mars prima. Led je doneo ključnu prednost u odnosu na druge dostupne materijale kao što je regolit: uveliko blokira ultraljubičaste talasne dužine svetlosti, dok propušta vidljive i infracrvene.

To znači da bi ledena staništa štitila ljude od Sunčevog štetnog jonizujućeg zračenja, dozvoljavajući ulazak svetlosti i toplote — što je bitno za fotosintezu i fizičko i psihološko zdravlje astronauta.

Međutim, ledeni grad ima velika ograničenja. Na primer, bile bi potrebne ogromne količine. Početne kalkulacije sugerišu da bi oko 15 kvadratnih metara moglo da se procesuira dnevno pomoću izvora energije kao kod Međunarodne svemirske stanice.

Mars takođe doživljava česte oluje prašine; prašina koja se nataloži na led blokirala bi njegovu transparentnost i izolacione prednosti, kažu naučnici.

Takođe, vađenje leda iz tla zahtevalo bi sisteme za bušenje i drugu opremu sa Zemlje.

Ipak, važno je razmišljati o istraživanju svemira u srednjem roku, kao i o tome šta ćemo raditi u nekoliko narednih godina, kažu istraživači. Oni imaju viziju sveta u kom se za procesuiranje leda koristi samo otpadna toplota iz solarnih ili nuklearnih energetskih postrojenja već izgrađenih na površini za dugoročne vanzemaljske zajednice.

Marsovska prebivališta su samo jedna primena za led Crvene planete. Razmatra se upotreba zamrznute vode u cilju podrške hidroponskoj poljoprivredi, kao i uzgajanju ćelija algi kao potencijalne hrane. Led je početak mogućeg širenja našeg života na drugu planetu, kažu istraživači.

(Telegraf Nauka/Science)