Plan B Elona Muska na Marsa się sypie. Naukowiec z NASA studzi entuzjazm

Przez lata przyzwyczailiśmy się do wizji Elona Muska, który chce zmienić Marsa w rezerwowy adres dla ludzkości. W wyobraźni już widzimy jeziora, lasy, niebo o lekko rudym odcieniu i ludzi spacerujących bez skafandrów. Nowe wyliczenia fizyka z Jet Propulsion Laboratory przy NASA pokazują jednak, że taka metamorfoza planety jest dziś nie tylko poza zasięgiem, ale wręcz przypomina koszmar logistyczny i przemysłowy rozciągnięty na całe tysiąclecia.

Mars jak Ziemia? Najpierw trzeba dowieźć atmosferę wielkości księżyca

Kluczowy problem Marsa to nie tylko zimno i brak tlenu, lecz przede wszystkim dramatycznie niskie ciśnienie. Powietrze jest tam tak rzadkie, że krew człowieka zaczęłaby wrzeć w temperaturze ciała. Zanim ktokolwiek pomyśli o lasach czy jeziorach, trzeba więc dosłownie „dolać” atmosfery.

Fizyk Slava Turyshev z JPL policzył, ile gazu trzeba dodać, aby podnieść ciśnienie na tyle, by człowiek przetrwał bez skafandra. Wynik: około 3,89×1015 kilogramów gazów. To liczba, którą łatwiej zrozumieć przez porównanie z ciałami niebieskimi.

• Minimalne „uzdatnienie” Marsa – masa gazu zbliżona do masy Deimosa, jednego z dwóch księżyców planety.
• W pełni „oddychalna” atmosfera – trzeba by sprowadzić ilość materii podobną do masy Janusa, księżyca Saturna, tysiąc razy cięższego niż Deimos.

Innymi słowy, pełna metamorfoza Marsa wymagałaby manipulowania ilościami materii porównywalnymi z całymi księżycami. To nie jest projekt typu „zbudujmy kilka fabryk tlenu”; to skala kosmicznej inżynierii, której ludzkość nie potrafi nawet sensownie zaplanować.

Przeczytaj również: Te dwa znaki zodiaku w marcu wraca do nich nierozwiązana sprawa

Turboskrótem: żeby Mars przypominał Ziemię, trzeba by w praktyce „dowieźć” do niego atmosferę o masie małego księżyca i utrzymywać gigantyczny przemysł działający bez przerwy przez tysiąc lat.

Energetyczna przepaść: tysiąc lat pracy z mocą 20 Ziem

Kolejne pytanie brzmi: skąd wziąć tlen? Teoretycznie da się go wyprodukować z wody, której lód rzeczywiście występuje na Marsie. Służy do tego dobrze znana elektroliza – rozbijanie cząsteczek wody na tlen i wodór przy użyciu prądu.

Gdy jednak spojrzymy na liczby, optymizm szybko znika. Turyshev wyliczył, że do uzyskania odpowiedniej ilości tlenu trzeba by przez tysiąc lat utrzymywać na Marsie moc rzędu 380 terawatów w sposób ciągły. Dla porównania, całe dzisiejsze zużycie energii przez ludzkość to w przybliżeniu dwadzieścia razy mniej.

Przeczytaj również: Astronomowie zaskoczeni tajemniczym sygnałem radiowym co 36 minut

To oznacza konieczność postawienia na praktycznie pustej, wrogiej planecie infrastruktury energetycznej, która:

• produkuje dwadzieścia razy więcej energii niż cały obecny przemysł na Ziemi,
• działa bez większych przerw przez co najmniej tysiąc lat,
• współpracuje z równie gigantyczną siecią fabryk tlenu i zakładów chemicznych.

Już sama logistyka utrzymania setek tysięcy lub milionów urządzeń w takim środowisku brzmi jak scenariusz niekończącej się misji serwisowej. Do tego dochodzą awarie, pyłowe burze, promieniowanie kosmiczne, konieczność dostaw części zamiennych i ludzi do obsługi. W tym kontekście pół-żartobliwa uwaga Turysheva o „przemysłowym koszmarze” nabiera bardzo dosłownego znaczenia.

Przeczytaj również: Horoskop od 11 marca: te 3 znaki zodiaku mają mieć wyjątkową passę

Jak ogrzać całą planetę? Lustra większe niż kilka kontynentów

Atmosfera i tlen to dopiero część układanki. Mars jest także po prostu za zimny. Jedna z popularnych wizji mówi o gigantycznych lustrach orbitalnych, które skupiałyby promienie Słońca na lodowych czapach i powierzchni planety, zwiększając temperaturę o kilkadziesiąt stopni.

Problem w tym, że skala takiego projektu rozjeżdża się z tym, co dziś w ogóle potrafimy umieścić w kosmosie. Według wyliczeń Turysheva, aby podnieść średnią temperaturę Marsa o około 60 stopni Celsjusza, należałoby umieścić na orbitach system luster o łącznej powierzchni około 70 milionów kilometrów kwadratowych.

Siedemdziesiąt milionów kilometrów kwadratowych to mniej więcej siedem razy więcej niż cała powierzchnia Europy. Tyle lustra musiałaby zajmować „instalacja grzewcza” dla Marsa.

Dla porównania: dziś człowiek ma problemy z utrzymaniem na orbicie jednego większego teleskopu czy kilku satelitów o rozmiarach autobusu. Ogromne lustro jak w projekcie Jamesa Webba wymagało lat przygotowań, delikatnych rozkładanych struktur i skrajnej precyzji. Wizja orbitalnego „kontynentu z luster” w obecnym i przewidywalnym technologicznie horyzoncie stuleci jest po prostu poza zasięgiem.

Mars nie dla wszystkich, tylko w kapsułkach: paraterraforming

Skoro globalna przemiana całej planety wygląda jak fantastyka na sterydach, naukowcy szukają bardziej przyziemnych rozwiązań. I tu pojawia się hasło, które może częściej wracać w dyskusjach: paraterraforming.

Chodzi o stworzenie na Marsie nie jednej wielkiej biosfery obejmującej całą planetę, ale gęstej sieci lokalnych „kieszeni życia”. To mogą być ogromne kopuły, podziemne miasta, tunele z polami uprawnymi czy połączone ze sobą moduły przypominające nadmuchiwane hale.

Zamiast próbować zmienić Marsa w drugą Ziemię, łatwiej zbudować na nim tysiące ogromnych, szczelnych ogrodów – takich, gdzie można oddychać, uprawiać rośliny i prowadzić normalne życie, ale metr dalej nadal panuje próżnia i mróz.

Tego typu konstrukcje mają kilka zalet:

• Wymagają znacznie mniej gazu – ciśnienie pod kopułą dotyczy tylko ograniczonej objętości.
• Różnica ciśnień może wręcz pomagać, utrzymując sztywność nadmuchiwanych struktur.
• Można je budować etapami, eksperymentować i poprawiać projekty na bieżąco.
• Nie trzeba martwić się o globalny wpływ na całą planetę, czyli choćby o niekontrolowane zmiany klimatu na gigantyczną skalę.

Takie „mikroświaty” (w sensie środowisk, nie globalnych „światów”) na Marsie wydają się bliższe technikom, które już znamy: wielkie szklarnie, stacje badawcze na Antarktydzie, bazy pod lodem, modułowe habitaty opracowywane na potrzeby Księżyca. To nadal wyzwania na dekady pracy, ale w odróżnieniu od globalnej terraformingowej rewolucji nie wymagają od razu przemysłowego skoku o kilka rzędów wielkości.

Marketing marzeń kontra twarde liczby NASA

W tej perspektywie wizje Elona Muska – lasy na Marsie, błękitne jeziora, rezerwowy „dom ludzkości” – nabierają nieco innego charakteru. Turyshev sugeruje, że bardziej przypominają hasło marketingowe napędzające marzenia o kolonizacji kosmosu niż realistyczny plan działań na kilkadziesiąt czy nawet kilkaset lat.

To nie oznacza, że prywatne firmy kosmiczne przestają mieć sens. Starty rakiet, satelity komunikacyjne, misje cargo czy w końcu załogowe wyprawy na Marsa są ciągle realne i krok po kroku przesuwają granice tego, co potrafimy. Różnica polega na tym, że co innego wysłać kilkadziesiąt czy kilkaset osób na marsjańską bazę, a co innego próbować zmienić parametry całej planety.

Dlaczego te liczby mają znaczenie dla zwykłego odbiorcy

Wielkie wizje działają na wyobraźnię, ale bez świadomości skali łatwo je brać dosłownie. Dla kogoś, kto widział Marsa tylko w filmach, różnica między „kilka reaktorów na planecie” a „przemysł dwadzieścia razy większy niż cała Ziemia” może być niewidoczna.

Tymczasem to właśnie takie wyliczenia pokazują, gdzie leży realna granica. Możemy wysłać ludzi na Marsa, możemy zbudować tam bazy i tunele, uprawiać rośliny w szklarniach i przez lata prowadzić badania. To ambitny, ale osiągalny poziom wyzwań, o ile polityka i gospodarka będą grały z nauką do jednej bramki.

Co innego próba przebudowania całej planety od podstaw. Do tego potrzeba nie tylko przełomu technologicznego, lecz też zupełnie nowego modelu cywilizacji, która przez stulecia utrzymuje konsekwentny, wspólny wysiłek energetyczny i przemysłowy w skali, jakiej dziś nawet nie umiemy sobie uczciwie wyobrazić.

Co zyskamy, nawet jeśli „Ziemia 2.0” na Marsie nie powstanie

Mimo bardzo trzeźwego tonu analizy NASA sama praca nad takimi konceptami ma sens. Zmusza naukowców do liczenia, a nie tylko marzenia, i pokazuje, gdzie naprawdę opłaca się inwestować czas oraz pieniądze.

Realny kierunek to rozwój technologii, które i tak przydadzą się na Ziemi: wydajne źródła energii, magazynowanie prądu, recykling, uprawy roślin w trudnych warunkach, automatyzacja i roboty pracujące w środowiskach niebezpiecznych dla ludzi. Każdy krok w stronę marsjańskiej bazy działa jak poligon dla rozwiązań, które mogą pomóc również tu, w naszych miastach i na obszarach dotkniętych suszą czy skrajnymi upałami.

W tym sensie chłodna diagnoza NASA nie zabija marzeń o Marsie, tylko je porządkuje. Zamiast śnić o leśnych szlakach pod czerwonym niebem, lepiej myśleć o pierwszych prawdziwych habitatach, które może zobaczą nasze dzieci lub wnuki. A jeśli kiedykolwiek dojdziemy do poziomu, w którym 20-krotne zwiększenie globalnej produkcji energii przestanie brzmieć jak czysta fantazja, dyskusja o globalnej przemianie Marsa wróci – już na zupełnie innym, o wiele dojrzalszym gruncie.