|
Global Lithuanian Net: san-taka station: |
|
Marso teraformacija
Apie teraformingą fantastikoje skaitykite >>>>> Sputnik žurnalo 1967 m. nr.1 Nobelio premijos laureatas chemikas N. Semionovas***) teigė, kad Žemės techninis išsivystymas jau leistų atstatyti Marso atmosferą, padarant ją tinkamą gyventi žmonėms. Anksčiau ar vėliau žmonijai gali tekti kraustytis už Žemės ribų. Tačiau neimsi taip ir išskrisi kur nors kitur. Persikėlimui reikia ilgai ir kruopščiai ruoštis. Ir parengti planetą tam. O ir ne bet kokia planeta tam tinka. Saulės sistemoje žmonių apsigyvenimui labiausiai tiktų Marsas: ir ne per toli nutolęs nuo Saulės, ir gravitacija jame pakenčiama, o poliariniai ledai geras vandens ir dujų šaltinis. Likusias sąlygas galima pakoreguoti teraformuoti. Tačiau prieš teraformuojant planetą, reikia joje įsikurti. Tam geriausia pastatyti nedidelę bazę su izoliuota
nuo išorės ekosistema ir uždaru gyvenimo palaikymo ciklu. Panašią bazę Arizonos dykumoje išbandė
O Marso teraformavimą reikia pradėti nuo tankios atmosferos sukūrimo. Ir čia populiariausias būdas Marso bombardavimas kometomis arba asteroidais. Skirtingu laiku šią idėją siūlė astronomas ir futurologas Mitio Kaku*), NASA astrobiologas Krisas Makėjus bei inžinierius ir Marso bendruomenės įkūrėjas Robertas Zubrinas. Juk ir Žemėje vanduo bei atmosfera atsirado didelio ledinių kometų nukritimo dėka. Nukritus didelė kometos ar meteorito dalis išsilydo arba išgaruoja, o į orą pakyla dulkių debesys. Po daugybės smūgių planeta tampa apsiausta garų sluoksnio, kurio šiltnamio efektas šildo planeta ir tirpdo jos tūkstantmetinius ledynus. Atrodo logiškai, tačiau nėra paprasta realizuoti. Kol kas neaišku, kaip priversti kometas ir asteroidus nukreipti į tikslą. Antra, Raudonoji planeta neturi pakankamai traukos, kad išlaikytų nuolatinę atmosferą, tad ją tektų nuolat atnaujinti. O trečia, tokie veiksmai gali smarkiai perkaitinti ar atvėsinti planetą. Dar vieną idėją 2015 m. vakarinio humoristinio šou metu pasiūlė amerikiečių išradėjas ir
verslininkas Ilonas Maskas
(ir jo mintį netruko pasigavo žiniasklaida). Tai Marso ašigaliuose
susprogdinti galingus termobranduolinius užtaisus, kurie išgarins ten esantį vandenį ir anglies
dvideginį. Pradžioje jie sudarys tankią atmosferą, o su laiku šiltnamio efekto dėka planetos paviršius sušils ir joje atsiras skysto vandens.
Ir dar... 2005 m. NASA Mars Reconnaisance Orbiter įvertino, kad pietų ašigalyje yra apie 9,5-12 km3 sauso ledo klodų. Net išgarinus visą šį kiekį, atmosferos slėgis bepakiltų du kartus. Kita vertus 2005 m. ESA zondas Mars Express MARSIS prietaisu tyrė poliarines kepures ir nustatė, kad jų klodai ne iš anglies dvideginio, o vandens (1,5 km šiaurėje; 3,5 km pietuose). O sausas ledas ašigaliuose tai tik plona plutelė (3 m šiaurėje, 8 m - pietuose), atsirandanti žiemą [dėl Marso orbitos ištęstumo ypatybių pietų ašigalyje žiema trumpesnė, tačiau šaltesnė]. Vandenį bombarduoti beprasmiška jam atšildyti reikia pernelyg daug šilumos ir jis Marse turi gana aukštą užšalimo temperatūrą. Net ir išgarinus ledą, vanduo kondensuosis viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, sušals ir iškris sniegu. Be to, vandens debesys ir sniego danga gerai atspindi Saulės šviesą, todėl galima dar labiau atvėsinti Marso atmosferą (nes gruntas negaus šilumos). Taigi ar yra prasmė garinti tuos ašigalius?! O ir ar įstengtumėm paskaičiavimai rodo, kad net neleidžiant išsisklaidyti sprogimo energijai, reiktų numesti 55 tūkst. Kuzkino bombų (tiek bombų, na ir ačiū Dievui, Žemėje net ir neturime, kaip ir raketų, tinkamų joms nugabenti į Marsą vienas bombų tėvas sveria 26,5 t). O ir marsiečiai tikriausiai pasisakytų prieš jų planetos branduolinį bombardavimą!?
Ką gi, pirmieji du būdai baido savo kietumu, tačiau tas pats M. Kaku pasiūlė ir švelnesnį bei saugesnį Marso teraformavimo būdą Marso poliuose pastatyti termobranduolinius reaktorius, kurie irgi sušildytų ir ištirpintų poliarinius ledus. Vanduo yra labiausiai paplitęs šilumos nešėjas atominiuose reaktoriuose, kas dar supaprastina užduotį tam bus panaudojami Marso ledynai. Štai tik pagalvoti baisu apie tai, kiek laiko truks pastatyti ir paleisti tokius reaktorius. Tad Zubrinas ir Makėjus pasiūlė Marse statyti tolygiai po visą planetą paskirstytas metano ir freono dujas gaminančias gamyklas. Jos tinkamą atmosferą sukurtų per 10-30 m. Šios dujos pasirinktos todėl, kad ateityje neveiks ekosistemos, o taip pat jos efektyviai sudaro šiltnamio efektą. Panašią idėją knygoje Ateities fizika pasiūlė ir Mitio Kaku, kuris dar prijungė amoniaką, kurį vėliau būtų galima perdirbti į trąšas. Sušildyti planetą galima ir orbitinių veidrodžių pagalba, nukreipiant į Raudonąją planetą saulės spindulius. Patirtis jau yra 1993 m. Rusija į Žemės orbitą iškėlė Znamia-2 ir Znamia-2,5. Pirmajame aparate buvo sudedama 20 m pločio burė iš atspindinčios kelių mikronų storio metalinės plėvelės, nuo kurios vasario 4 d. saulės zuikutis krito į Žemės paviršių (čia jo plotis buvo 8 km) ir nuslinko nuo Prancūzijos pietų iki Rusijos vakarų. Antrosios 25 m ploio burės išskleisti nepavyko. Apie panašius projektus galvojo ir kitos šalys, tačiau sėkmingos realizacijos dar nebuvo. Marso sušildymui reiktų veidrodžių, kiekvienas kelių kilometrų skersmens, sistemos. Tačiau yra dar
vienas, ir ko gero saugiausias, būdas, irgi susijęs su žaidimu su šviesa siūloma poliarines sritis padengti
storu dulkių sluoksniu, kad būtų mažiau atspindima šviesos. Dulkes galima paimti iš gretimų kosminių
kūnų, tarkim Foboso ir Deimoso, kurie gausiai padengti regolitu (smulkiu biriu gruntu, panašiu į smėlį).
Taigi, kažkaip atmosferą Marse sukūrėm. Kas toliau? Edinburgo un-to Astrobiologijos centro direktorius Čarlzas Kokelas siūlo, kad Marse esant vandens, tinkamai temperatūrai, atmosferai, būtų galima užveisti ciano bakterijas, kadaise Žemėje įvykdžiusias deguonies katastrofą. Jų didžiausias privalumas neįnoringumas ir greitas dauginimasis. Kitą deguonies generavimo būdą pasiūlė Kalifornijos un-to geomikrobiologė Eleneora Robins užveisti anaerobines geležį atstatančias bakterijas (tokias kaip Geobacter metallireducens), galinčias išlaisvinti deguonį iš geležingų oksidų ir marganco. Marso gruntą beveik 15% sudaro geležies oksidai odėl planeta ir atrodo rausva. Bakterijos sukurti hidroksidiniai junginiai suteiktų žalsvoką atspalvį. Gerai, prisotinom atmosferą deguonimi laikas imtis žemės ūkio. Pirmiausia veistume dumblius, bakterijas, grybus ir kitos mikroorganizmus. Su laiku jie sudarys humusą. O tada jau bus galima sodinti bulves ir kitas naudingas daržoves. O tada išleisti ganytis avis ir karves. Tiesa, dar sunku pasakyti, kaip iš tikro atrodys teraformuotas Marsas augs jame aukšti medžiai ar keros tik keružiai, kokiai žuviai patiks nardyti Marso tvenkiniuose ir kokioms antims turlentis juose. Na bet tai nebus greitai pradžioje reikia sugalvoti, kaip sustiprinti Marso magnetinį lauką, kad sukurta atmosfera neišsilakstytų po visą kosmosą... 1961 m. K. Saganas pasiūlė į Venerą nugabenti mėlynžaliųjų jūros dumblių ir juos paskleisti iškart žemiau debesų dangos. Anot jo, nuo to Veneros klimatas galėtų kardinaliai pasikeisti ir tapti tinkamu gyventi žmogui. Tai pagreitintos atvirkštinės panspermijos variantas. Tačiau gali būti naudingiau Žemės mikroorganizmus pirma pasėti Marse, kurį žmonės gali kolonizuoti anksčiau. Anot amerikiečio M. Avernero**) ir kitų, mėlynžaliai dumbliai arba štamas iš kelių dumblių galėtų sėkmingai daugintis Marse (tiesa, rusų Fobos-Grunt bandė kosmose iki Marso pavežioti įvairių Žemės gyvių, tačiau zondas patyrė avariją ir mažiesiems kosmonautams pakeliauti nepasisekė, apie tai žr. >>>>>. Žemiškos gyvybės atstovai kosmose jau pabuvoja, žr. >>>>> ). Visa Marso teraformavimo programa truktų apie tūkstantį metų, bet tai jau pakvimpa K. Ciolkovskio idėjomis apie žmonijos plėtrą kosmose. Ir Marse obelys žydės... Ilonas Maskas svajoja numirti Marse: Norėčiau mirti Marse, tačiau ne nuo smūgio į paviršių Taip dainavo geroje senoje dainoje (žr. >>>>>). 2016 m. Wieger Wamelinkas Nyderlandų New World viešbutyje su 50-čia susėdo užkandai. Meniu atrodė gana įprastai: pradžiai žirnių tyrė, bulvių su dilgelėmis sriuba su juoda rugine duona ir ridikėlių putėsiais, ir, galiausiai, morkų sorbetas desertui. Tačiau visos daržovės buvo užaugintos imituojant Marso ir Mėnulio dirvas. V. Veimelinko komanda iš Wageningeno un-to sutrupintose vulkaninėse uolienose užaugino 10 daržovių: kynvų (bolivinės balandos), kresų (kartenės), vakaručių, pomidorų... Diskusijas kėlė dirvos faktūros klausimas ypač po pirmųjų bandymų auginti Mėnulio stiliaus dirvoje su aštriais tarsi skustuvo ašmenys fragmentais, žalojančiais augalų šaknis. Jo manymu, nėra skirtumo tarp žemiškų ir marsietiškų daržovių, nors nustebino pomidorų malonus skonis. Tada minėta komanda bandė pagerinti dirvą, ją praturtindami azotu gausiu žmonių šlapimu (šio resurso Marso kolonijoje gali susidaryti pakankamai nemažai), o taip pat įdarbindami baterijas, iš oro paimančias daugiau azoto, ir net nuodingų perchlorato druskų, esančių Marso dirvoje. Tuo tarpu Ed Guinanas ir Alicia Eglin iš Villanova un-to vadovauja Raudonųjų nykščių projektui. Pradžioje buvo bandoma auginti iš uolienų, surinktų Mojave dykumoje, dirvoje, apdorotoje sliekų, kurie išlaisvina azotą iš negyvų organinių medžiagų. Projektas išgarsėjo 2018 m. pagaminus Marso alų. Tada užsiėmė pomidorais, česnakais, basilikais, špinatais, kalėmis (lapiniais kopūstais), salotomis, vakarutėmis, svogūnais ir ridikėliais. Kokybė buvo skirtinga, tačiau virtuvės šefai geriausiai vertino kalę, kuri buvo skanesnės už žemišką. Kitos daržovės skurdo, tame tarpe ir taip norimos bulvės. Vėliau bus išbandoma auginti sojos pupeles ir kitką. Tačiau šių bandymų trūkumas tas, kad bandoma auginti dirvoje iš Žemės uolienų, o ne tikroje Marso dirvoje o tam ją reiktų atgabenti į Žemę. Be to Marsas yra gerokai toliau už Žemę ir gauna tik 43% Žemei tenkančios energijos. Taip pat Marso atmosfera gerokai retesnė ir joje mažiau taip reikalingo augalams azoto. Be to ji praleidžia daugiau kosminio spinduliavimo, kuris savo ruožtu skatina chlorino junginių virtimą nuodingomis perchlorato druskomis. Jų valgymas gali sukelti hipotirozę, kuri blokuoja metabolizmą reguliuojančių fermentų gamybą. Taip pat problemas gali kelti ir dirvoje randami sunkieji metalai: kadmis, gyvsidabris, geležis... *) Michio Kaku (g. 1947 m.) - japonų kilmės amerikiečių fizikas teoretikas, futuristas ir mokslo populiarintojas. Pažymėtinos jo knygos: Neįmanomo fizika (2008) ir Ateities fizika (2011). Taip pat yra kelių knygų apie stygų teoriją ir kvantinę lauko teoriją autorius. Dažnai dalyvauja radijo laidose, televizijoje, filmuose, rašo internete. **) Morisas Averneris (Maurice Mel Averner, 1936-2009) amerikiečių biofizikas, NASA pažangių gyvybės programų dalyvis, į NASA įtraukęs Marso teraformavimo koncepciją. Buvo pirmosios monografijos apie teraformavimą Gyvenamumas Marse: planetų ekosintezės būdas (1967, su R.D. Macelroy) bendraautoriumi. CELSS projekte tyrė grūdinių kultūrų auginimo kosmose galimybes. Tarp kitų dalykų tyrė asproponiką kosmosui pritaikyta hidroponiką, t.y. augalų auginimą be dirvos. Jo vadovaujama Global Biospherics programa buvo pirmąja NASA skirta globaliam klimato tyrimui. NASA paliko 2004 m. Paskutiniais metais dirbo biokuro gavimo iš dumblių projekte. ***) Nikolajus Semionovas (1896-1986) rusų fizikas ir chemikas, akademikas, Nobelio premijos laureatas (1956) už cheminių transformacijų mechanizmo nustatymą. Žinomiausi darbai iš grandininių reakcijų teorijos. Prisidėjo prie kinetinės chemijos vystymo. Dalis darbų skirti cheminių procesų katalizatoriams, plačiai pritaikytų prekyboje. 
Raudonoji planeta kviečia... Nuo 1971-ųjų buvo 18-a bandymų nuleisti robotus į Marsą ir 11-a jų baigėsi nesėkme arba suduždavo, neveikdavo nusileidę ar išvis prašaudavo pro planetą. Tad, jei į ten leisime žmones, tai turėtume būti geriau pasiruošę. Tačiau tai nėra neįmanoma ir tai yra NASA pagrindinis tikslas. O ir Kinija, Rusija, Japonija bei Indija žvalgosi į jį. Ir nors didžiausiu stimulu lieka prestižas, yra ir mokslinių motyvacijų (robotai gali ne viską!?). Mažiausias atstumas tarp Žemės ir Marso jų suartėjimo metu yra 55 mln. km. Tad kelionė truktų apie 9
mėn. naudojant įprastas raketas. Dabar turime 7-is tinkamus jų tipus. Galingiausia Falcon Heavy (Space X),
galinti iškelti 18,5 t. Vis tik to nepakanka 6-ių žmonių įgulai reiktų bent 20 t., tačiau jei reikia nugabenti įrangą, reikalingą
užtikrinti gyvenimą Marso paviršiuje (elektros generatorių ir pan.), tai svoris gali siekti ir 100 t., kaip paskaičiavo NASA. Kas irgi nėra neįmanoma...
Tačiau raketos yra ne viskas. Buvimas TKS tai tarsi išvyka į prie upelio: jei pritruks maisto, kas nors jo atneš. O keliaujant į Marso su savimi reikia vežtis visus sumuštinius. Ir tai ne tik maistas... Jei kas sugestų, tai reiktų taisyti, - taigi tam reikia turėti atsarginių dalių (arba būdą jų pasigaminti, pvz., 3D spausdintuvą). Ligų ir susižeidimų atvejams reikia turėti medicininių įrenginių. Skrydžio metu būtina fizinė veikla. Svarbi ir psichologine aplinka ir būklė. Tiek skrendant, tiek Marse reikia papildomos apsaugos nuo kosminės radiacijos. Nusileidimas Marse irgi iššūkis. Atmosferos jame beveik nėra, tad stabdymas parašiutu būtų mažai efektyvus. Tad reiktų naudoti variklius, tačiau Marso trauka gerokai stipresnė už Mėnulio, tad ir varikliai turėtų būti galingesni. Tačiau reikia ir nuspręsti, kur reikia leistis. Gerai būtų ten, kur yra gausu vandens, nes žmonės sunaudoja daug vandens, o jį gabentis brangu ir sudaro nemažą svorį. Be to, reikia turėti įrangą jo išgavimui ir filtravimui, kad būtų tinkamas vartoti. Be to vandenį galima panaudoti pasigaminti kurui, padėsiančiam pargabenti ekipažą namo. Antra vertus, poliuose šalta (iki -195oC) ir audringa; ties pusiauju šilčiau (nuo -100oC gali pakilti iki +20oC) ir čia daugiau Saulės, kas leistų geriau panaudoti saulės baterijas; be to, čia retesnės audros. Tačiau prie pusiaujo daug mažiau prieinamo vandens. Tačiau pirmosioms misijoms tai gal ir ne taip svarbu nusileisti bet kur, su marsaeigiais ištyrinėti apylinkes ir grįžti. Tačiau bazę įrengti vis tik reiktų, nes būti Marse be jos negalima. Nusileidimo modulis tam per mažas. Gali tekti iš anksto atgabenti į nusileidimo vietą reikiamų dalykų. Ir galiausiai reikia tinkamų skafandrų, - bent dviejų tipų: skrydžio metu ir Marso paviršiuje. Tad iššūkių dar netrūksta!? Betonas iš šlapimo ir kraujo?! Kad ir kokios galingos raketos būtų, tačiau nugabenti viską, ko reikia bazių statybai Marse, yra brangu ir sudėtinga. Tad stengiamasi rasti būdus, kaip kuo daugiau visko pasigaminti vietoje. Ir štai britų tyrinėtoji iš Mančesterio un-to pasiūlė savotišką būdą statybines medžiagas gaminti maišant vietinį gruntą su astronautų šlapimu ir iš kraujo išskirtu albumino baltymu šis užtikrina svarbių skysčių balanso organizme palaikymą. Jie su šiais priedais sumaišė Marso grunto simuliaciją ir gavo betoną primenančią medžiagą, kurią pavadino Astrocrete. Apie tai paskelbta 2021 m. rugsėjo mėn. New Scientist žurnale. Dehidravus, toji medžiaga įgauna 25 megapaskalių kompresinį patvarumą, sulyginamą su betono stiprumu. Bet dar pridėjus ir šlapalo, esančio šlapime, prakaite ir ašarose, šis stiprumas padidėja iki beveik 40 megapaskalių. Tiesa, vien šlapalo nepakanka tokiam efektui pasiekti. Manoma, kad tokią medžiagą netgi pavyktų panaudoti 3D spausdintuvuose. Atlikti paskaičiavimai rodo, kad per 2 m. 6-ių astronautų misija galėtų be žalos organizmui duoti tiek kraujo, kad jo pagalba būtų galima pagamint per 500 kg Astrocrete. Vis tik yra skeptiškai į tai žiūrinčių, nes astronautai turėtų atstatyti didelį kiekį kraujo, - ir neaišku, kaip tai atsilieptų jų sveikatai. Ir dar neaišku, kiek tiksli yra Marso grunto simuliacija. Papildomai skaitykite:
|
Space Biosphere Ventures tai 
Albedo sumažinus nuo 0,77 iki 0,73, poliarinės kepurės ištirptų per pora šimtų metų.
Ir dvi panašios raketos jau kuriamos: 
