Kolonizacija Marsa: priložnosti, izzivi in načrti za človeško naselitev

Razprava o kolonizaciji Marsa s strani ljudi je še vedno aktualna. Nekateri si želijo kolonizirati planet Mars. Satelitski posnetki kažejo, da je na planetu zamrznjena talna voda. Mars ima tudi tanko atmosfero. Zaradi tega lahko gosti ljudi in drugo organsko življenje. Zaradi tega je Mars najboljša izbira za uspešno kolonijo zunaj Zemlje. Za prvo lokacijo za človeško kolonizacijo je bila predlagana tudi Luna, za katero pa ni znano, da bi imela zrak ali vodo.

Ljudje na Marsu se bodo soočili s številnimi dejavniki, na primer s tveganji, ki jih prinaša pristanek na planetu znotraj gravitacijskih vrtin.

Številne organizacije podpirajo kolonizacijo Marsa. Navedle so tudi različne razloge in načine, kako lahko ljudje živijo na Marsu. Ena od najstarejših organizacij je Marsova družba. Spodbujajo program Nase, ki podpira človeške kolonije na Marsu. Društvo Mars Society je v Kanadi in Združenih državah Amerike vzpostavilo raziskovalne postaje, analogne Marsu. Drugi organizaciji sta MarsDrive, ki želi pomagati pri financiranju naselij na Marsu, in Mars to Stay. Organizacija Mars to Stay se zavzema za naselbine na Marsu. Družba Mars One je junija 2012 objavila izjavo, da bi po njihovem mnenju lahko pomagala pri ustanovitvi kolonije na Marsu do leta 2023.

Zakaj je Mars zanimiva ciljna točka

Mars vključuje več pomembnih prednosti v primerjavi z drugimi telesi v Osončju:

Obstoj vode v zamrznjeni ali podzemni obliki (glej zamrznjena talna voda), kar omogoča proizvodnjo pitne vode, kisika in raketnega goriva z metodami ISRU (in-situ resource utilization).
Relativno primerna gravitacija (približno 38 % zemeljske), ki je za zdaj potencialno boljša za dolgotrajno zdravje kot breztežnost vesolja, čeprav dolgoročni učinki niso popolnoma znani.
Bolj prijazne temperaturne razmere in oddaljenost od Zemlje — Mars je dostopnejši kot oddaljeni lunini ali asteroidni cilji za trajnejše naselitve z možnostjo izkoriščanja lokalnih virov.

Priložnosti

Znanstveni napredek: neposredna raziskava geologije, paleoklima in iskanje morebitnih sledi preteklega življenja.
Gospodarske možnosti: razvoj tehnologij ISRU, grede za energijo, surovine in tehnologije za življenje v ekstremnih okoljih, ki imajo tudi zemeljske aplikacije.
Dolgotrajna človeška prisotnost izven Zemlje: širitev človeške civilizacije, razširitev eksistence vrste in novo polje mednarodnega sodelovanja ali zasebnih vlaganj.

Tehnološki in operativni izzivi

Naselitev Marsa zahteva rešitve na več frontah:

Varnost pri poti in pristanku: varna pot do Marsa, zaščita med vstopom v atmosfero in natančen pristanek težke opreme.
Življenjski sistemi: zanesljivi sistemi za vodo, zrak, hranila in recikliranje odpadkov.
Energetska oskrba: kombinacija jedrske energije in sončnih panelov za stalno oskrbo glede na marsovske razmere (prašne nevihte zmanjšajo sončno energijo).
Zaščita pred sevanjem: Mars nima močnega magnetnega polja, zato morajo biti prebivalci zaščiteni pred kozmičnim in sončnim sevanjem (materiali, podzemni habitati ali vodna/ledena zaščita).
Psihološki in zdravstveni izzivi: dolgo trajajoča izolacija, komunikacijski zamik z Zemljo, vplivi redke gravitacije na mišice, kosti in sistem cirkulacije.
Pridobivanje in obdelava virov: rudarjenje ledu, ekstrakcija mineralov in proizvodnja kisika in goriva na kraju samem.
Vzdrževanje in logistika: zagotavljanje rezervnih delov, popravila in vzpostavitev stalne oskrbne verige.

Zdravstveni in biološki vidiki

Dolgotrajna izpostavljenost nizki gravitaciji lahko povzroči izgubo kostne gostote in mišične mase; potrebne so strategije za vadbo ali ustvarjanje umetne gravitacije.
Sevanje povečuje tveganje za raka in druge bolezni — potrebne so stalne raziskave in učinkovite zaščitne rešitve.
Planetarna zaščita: preprečevanje onesnaženja Marsa s fizičnim ali biološkim materialom iz Zemlje in obratno varovanje Zemlje pred možnim tujekontaminacijami.

Načrti, viri in organizacije

V strokovnih in javnih krogih obstaja kombinacija državnih vesoljskih agencij, akademskih centrov in zasebnih podjetij, ki razvijajo tehnologije in strategije za človeško prisotnost na Marsu. V izvirnem besedilu so omenjene nekatere organizacije in pobude, kot so Mars Society, Nase (NASA), MarsDrive, Mars to Stay in Mars One. Pomembno je vedeti naslednje:

Vladne agencije (npr. NASA, ESA, Roscosmos, CNSA) izvajajo robotske misije, razvoj tehnologij in programe za človeške polete. NASA ima več studiij in konceptov za človeške misije na Mars.
Zasebni igralci (npr. SpaceX) razvijajo zmogljive rakete in pláne za človeške lete ter ustvarjanje trajnejših naselbin z uporabo ponovljivih sistemov in ISRU.
Nevladne organizacije in civilne iniciative, kot je Mars Society (omenjena v izvirniku), prispevajo k ozaveščanju, simulacijam na Zemlji in izmenjavi znanja.
Pogosto navajana podjetja in projekti, kot je Mars One, so predlagala ambiciozne načrte; nekateri so naleteli na praktične, finančne ali etične težave in niso uspeli (na primer Mars One je kasneje prenehal z operacijami in so bili dvomi glede izvedljivosti njihovega načrta).

Pravni in etični vprašanja

Mednarodno pravo: Pogodbe, kot je Pogodba o vesolju (Outer Space Treaty), prepovedujejo državno posesivnost nad nebesnimi telesi, a vprašanja lastništva in upravljanja virov so še odprta in zahtevajo nove dogovore.
Etična vprašanja: Ali imamo pravico spreminjati tuje svetove (npr. terrafoming), kako zaščititi morebitne avtohtone oblike življenja in kako zagotoviti pravične pogoje za udeležence v kolonijah?

Faze poti do naselitve

Robotika in predhodne raziskave: pošiljanje nečloveških misij za preiskave lokacij, iskanje vode in testiranje tehnologij.
Testni habitati na Zemlji in Luni: razvijanje življenjskih sistemov in postopkov v analognih okoljih (na Zemlji in potencialno na Luni).
Prve človeške misije: kratke misije z vrnitvijo na Zemljo, pozneje daljše ekspedicije z večjo avtonomijo.
Vzpostavitev stalnih naselbin: gradnja habitatov, rudarjenje ledu in proizvodnja goriva ter hrane na kraju samem.
Razširitev in morebitna samozadostnost: razvoj lokalne industrije, infrastrukture in gospodarskih modelov za dolgoročno prebivanje.

Realistična časovnica in verjetnost

Napovedi se razlikujejo glede na tehnologijo, financiranje in politično voljo. Nekateri načrti predvidevajo obiske v naslednjih dve do tri desetletjih; vzpostavitev večjih, nekoliko samozadostnih naselbin pa bi lahko trajalo več desetletij ali več. Dosežek zahteva koordinacijo med državami, zasebnim sektorjem in znanstveno skupnostjo ter velike naložbe.

Zaključek

Kolonizacija Marsa je tehnoločna in socialna priložnost z velikimi potencialnimi koristmi, vendar tudi z resnimi izzivi in tveganji. Prehod od koncepta do trajne človeške prisotnosti zahteva postopno pristopanje: nadaljnje robotske raziskave, razvoj življenjskih sistemov, zaščite pred sevanjem, učinkovite rabe virov in jasno mednarodno-pravno ureditev. Čeprav je ideja navdihujoča, je ključno uravnotežiti ambicije s pragmatičnim načrtovanjem, znanstvenimi raziskavami in etičnim premislekom.

Umetnikova zasnova kolonizacije Marsa z izrezom, ki prikazuje del notranjosti

Zemlja in Mars

Zemlja je zelo podobna svoji "sestrski rastlini" Veneri.

Marsovski dan (ali sol) je podoben zemeljskemu. Sončev dan na Marsu traja 24 ur, 39 minut in 35,244 sekunde.
Površina Marsa je 28,4 % površine Zemlje. To je nekoliko manj od površine suhega kopnega na Zemlji (ki znaša 29,2 % zemeljske površine). Marsov polmer je za polovico manjši od Zemljinega in ima le desetino mase. To pomeni, da ima manjšo prostornino (~15 %). Mars ima tudi manjšo povprečno gostoto kot Zemlja.
Mars ima osni nagib 25,19°. Osni nagib Zemlje je 23,44°. To pomeni, da ima Mars podobne letne čase kot Zemlja. Vendar pa letni časi na Marsu trajajo dvakrat dlje, saj je marsovsko leto dolgo približno 1,88 zemeljskega leta. Marsov severni pol trenutno kaže na Cygnus in ne na Ursa Minor.
Mars ima atmosfero. Ta je zelo tanka (približno 0,7 % Zemljinega ozračja) in zagotavlja nekaj zaščite pred sončnim in kozmičnim sevanjem. Uspešno se uporablja tudi za aerobraking vesoljskih plovil.
Najnovejša opazovanja Nasinih raziskovalnih raketoplanov Mars Exploration Rovers, ESA Mars Express in Nasinega plovila Phoenix Lander so potrdila prisotnost vodnega ledu na Marsu. Na Marsu so tudi velike količine vseh elementov, potrebnih za življenje.

Razlike od Zemlje

Gravitacija na površju Marsa je 38 % gravitacije na Zemlji. Ni znano, ali je to dovolj za zdravje ljudi. Mars je veliko hladnejši od Zemlje. Temperatura na površju Marsa je -63 °C, najnižja pa -140 °C. Najnižja temperatura, ki so jo kdajkoli zabeležili na Zemlji, je bila -89,2 °C na Antarktiki. Na površju Marsa ni tekoče vode. Ker je Mars bolj oddaljen od Sonca, doseže zgornje plasti Marsove atmosfere manj sončne energije. Marsova orbita je bolj ekscentrična kot Zemljina.

Atmosferski tlak na Marsu je ~6 mbar. To je daleč pod Armstrongovo mejo (61,8 mbar), zato ljudje ne morejo preživeti brez tlačnih oblek. Ker teraformacije ni mogoče pričakovati v tem stoletju, morajo imeti ljudje svoje tlačne obleke. Marsovo ozračje vsebuje ogljikov dioksid. Mars ima zelo šibko magnetosfero. To pomeni, da se slabo znebi sončnih vetrov.

Obstojnost

Razmere na površju Marsa so veliko bližje pogojem za bivanje kot na drugih znanih planetih ali lunah. Na drugih planetih, na primer na Merkurju, so ekstremno visoke in nizke temperature. Na Veneri je zelo vroče, na vseh drugih planetih in lunah pa zelo hladno. Na Zemlji je nekaj naravnih krajev, ki so jih ljudje raziskovali in ki so podobni razmeram na Marsu. Najvišja višina, ki jo je dosegel balon, v katerem so bili ljudje, je bila 34 668 metrov (113 740 čevljev), rekord je bil postavljen maja 1961. Tlak na tej višini je približno enak kot na površju Marsa. Ekstremni mraz na Arktiki in Antarktiki ustreza vsem ekstremnim temperaturam na Marsu, razen najbolj ekstremnim.

Mars bi bilo mogoče teraformirati tako, da bi omogočal raznovrstna živa bitja. Aprila 2012 so poročali, da so lišaji in bakterije preživeli 34 dni v pogojih, kakršni so na Marsu. Ta poskus je izvajal Nemški vesoljski center (DLR).

Umetnikova zasnova teraformiranega Marsa (2009)

V leposlovju

V številnih publikacijah so zapisane zamisli in pomisleki o morebitni človeški koloniji na planetu Mars. Med njimi so:

Arija, ki jo je napisal Kozue Amano
Os Robert Charles Wilson
Icehenge (1985), trilogija o Marsu (Rdeči Mars, Zeleni Mars, Modri Mars, 1992-1996) in Marsovci (1999) Kima Stanleyja Robinsona.
Prvi pristanek (2002), Robert Zubrin
Človek plus (1976), Frederik Pohl
We Can Remember It for You Wholesale (1990), Philip K.Dick
Mars (1992) in Vrnitev na Mars (1999), Ben Bova
Vzpon na Olimp (1994), Kevin J. Anderson
Red Faction (2001), ki ga je razvil Volition, izdal THQ
Platforma (2011), James Garvey
"Uničenje Faene" (1974), Aleksander Kazantsev
"Marsovske kronike" (1950) Raya Bradburyja

Sorodne strani

Raziskovanje Marsa

Vprašanja in odgovori

V: O čem poteka razprava?

O: Razprava je o kolonizaciji planeta Mars.

V: Kateri dokazi kažejo, da lahko Mars gosti ljudi in drugo organsko življenje?

O: Satelitski posnetki kažejo, da je na planetu zamrznjena talna voda in da ima tanko ozračje, kar omogoča, da lahko gosti ljudi in drugo organsko življenje.

V: Zakaj Luna ni bila predlagana kot lokacija za človeško kolonizacijo?

O: Luna ni bila predlagana kot lokacija za človeško kolonizacijo, ker ni znano, da bi imela zrak ali vodo.

V: Katera so nekatera tveganja, povezana s pristankom na Marsu?

O: Nekatera tveganja, povezana s pristankom na Marsu, vključujejo gravitacijske vrtine.

V: Ali obstajajo organizacije, ki podpirajo kolonizacijo Marsa?

O: Da, obstaja veliko organizacij, ki podpirajo kolonizacijo Marsa.