Τι μπορεί να μας εμποδίσει να αποικίσουμε τον Άρη;

Η ανθρωπότητα ονειρευόταν από καιρό να ξεσπάσει από τη Γη, να πετάξει σε άλλους πλανήτες, ακόμη και να εγκατασταθεί και να ζήσει εκεί. Ένας από τους πιο κοντινούς σε εμάς πλανήτες είναι ο Άρης, αλλά θα μπορέσουμε να αποικίσουμε τον «Κόκκινο Πλανήτη» τόσο εύκολα;

Το περασμένο φθινόπωρο, ο διάσημος πειραματιστής και σύγχρονη ιδιοφυΐα Elon Musk ανακοίνωσε ότι η εταιρεία του σκοπεύει να στείλει την πρώτη επανδρωμένη αποστολή στον Άρη το 2024 και μέχρι το 2050 θα πρέπει να δημιουργηθεί στον Κόκκινο Πλανήτη ο πρώτος ανθρώπινος βιότοπος με τη μορφή μιας αυτάρκης πόλης. . Με απλά λόγια, η ανθρωπότητα θα προσπαθήσει να δημιουργήσει μια αποικία εποίκων που θα είναι πρωτοπόροι στην κατάκτηση του Άρη. Ένας στόλος περίπου χιλίων πλοίων Starship θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν για τη μεταφορά ανθρώπων και υλικών για την κατασκευή της απαραίτητης υποδομής.

Με λόγια, όλα φαίνονται πολύ απλά και ρεαλιστικά. Επιβιβαζόμαστε σε ένα πλοίο, προσγειωνόμαστε σε λίγους μήνες στον «Κόκκινο Πλανήτη» και ξεκινάμε την ανάπτυξή του, προετοιμάζουμε νέες βάσεις για τις επόμενες γενιές, εξερευνούμε τον πλανήτη κ.λπ. Ωστόσο, τα φιλόδοξα σχέδια για αποικισμό του Άρη δεν θα είναι τόσο εύκολο να εφαρμοστούν.

Μια τέτοια προσπάθεια μπορεί να είναι πολύ δύσκολη και επικίνδυνη. Και εδώ δεν μιλάμε μόνο για τις τεχνικές πτυχές της πτήσης, την παραμονή σε αναβίωση, την προσγείωση στον πλανήτη, για το χρόνο που απαιτείται για την κατασκευή ακόμη και των ίδιων των πλοίων ή το τεράστιο κόστος ολόκληρης της αποστολής. Το θέμα είναι να καταλάβουμε ότι η Γη και ο Άρης έχουν πολλά κοινά, αλλά ταυτόχρονα έχουν πολύ περισσότερες διαφορές. Πρόκειται για εντελώς διαφορετικούς πλανήτες, ο καθένας με τα δικά του χαρακτηριστικά. Ας προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε τα πάντα με περισσότερες λεπτομέρειες.

Διαβάστε επίσης: Χώρος στον υπολογιστή σας. 5 καλύτερες εφαρμογές αστρονομίας

Η Γη και ο Άρης είναι πολύ μακριά ο ένας από τον άλλο

Το πρώτο, θεμελιώδες, ζήτημα που πρέπει να ληφθεί υπόψη όταν πρόκειται για πτήση σε άλλο πλανήτη, στην προκειμένη περίπτωση στον Άρη, είναι το ίδιο το ταξίδι. Στην περίπτωσή μας με τον Κόκκινο Πλανήτη, αυτό δεν είναι ούτε απλό ούτε γρήγορο. Προς το παρόν, το πιο μακρινό αντικείμενο στο οποίο έχει πατήσει το πόδι του ο άνθρωπος είναι ο δορυφόρος μας, η Σελήνη. Η αποστολή σε αυτό κόστισε στην ανθρωπότητα πολύ χρόνο, δουλειά, απαιτούσε πολλές νέες λύσεις και τεχνολογίες, τεράστιο οικονομικό κόστος ακόμα και ανθρώπινες ζωές. Καταλαβαίνω ότι η ανθρωπότητα έχει αλλάξει, το τεχνολογικό άλμα που έχουμε κάνει τις τελευταίες δύο δεκαετίες είναι πραγματικά εκπληκτικό. Είναι όμως αυτό αρκετό;

Επιπλέον, το ταξίδι στον Άρη θα είναι πολύ μεγαλύτερο από άποψη χρόνου και απόστασης και θα είναι δύσκολο να γίνει χωρίς άτομο σε αναβίωση. Κατά τη διάρκεια της πτήσης προς το φεγγάρι, οι αστροναύτες δεν τέθηκαν σε κατάσταση ύπνου. Αυτό το ταξίδι ήταν πολύ πιο σύντομο και λιγότερο ενεργοβόρο. Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι ο Κόκκινος Πλανήτης απέχει περίπου 56 με 401 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη. Και η πτήση είναι δυνατή, φυσικά, όχι σε ευθεία γραμμή απευθείας στο διάστημα, αλλά κατά μήκος μιας πολύπλοκης τροχιάς. Ένα πλοίο με προορισμό τον Άρη, στην πράξη, θα το ακολουθήσει στην τροχιά που κάνει ο πλανήτης γύρω από τον Ήλιο. Δηλαδή, πρώτα πρέπει να μπείτε στην τροχιά του Άρη και μετά είτε να τον αναχαιτίσετε είτε να τον προλάβετε, μέχρι στιγμής κανείς δεν έχει κάνει ακριβείς υπολογισμούς. Αυτό σημαίνει ότι το ίδιο το ταξίδι θα είναι πολύ μακρύ.

Φυσικά, κανείς δεν σκέφτεται να ταξιδέψει όταν ο Άρης είναι πιο μακριά από τη Γη, αλλά ακόμα και όταν η απόσταση είναι η μικρότερη, εξακολουθεί να είναι τεράστια. Φυσικά, δεδομένου ότι ο Άρης είναι ένας από τους πλησιέστερους πλανήτες σε εμάς, χρειάζεται λιγότερη ενέργεια ανά μονάδα μάζας για να φτάσουμε εκεί από οποιονδήποτε άλλο πλανήτη στο ηλιακό σύστημα εκτός από την Αφροδίτη. Παρόλα αυτά, το ταξίδι, υπό την προϋπόθεση ότι θα ξεκινήσει στην πιο ευνοϊκή περίοδο (στο παράθυρο έναρξης), θα διαρκέσει περίπου εννέα μήνες. Και αυτό υπόκειται στη χρήση του ελιγμού μετάβασης του Homan, δηλαδή αλλαγή της κυκλικής τροχιάς με τη χρήση δύο κινητήρων. Πρόκειται για έναν ελιγμό που χρησιμοποιείται ήδη σε μη επανδρωμένες αποστολές στον Άρη.

Θεωρητικά, αυτή η πτήση θα μπορούσε να συντομευθεί σε έξι ή επτά μήνες, αλλά μόνο εάν εφαρμόσουμε μια σταδιακή αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας και καυσίμου. Περαιτέρω μειώσεις του χρόνου πτήσης προς τον Άρη περιορίζονται από τις διαθέσιμες επί του παρόντος τεχνολογίες. Το γεγονός είναι ότι απαιτεί πολύ περισσότερη ενέργεια ανά μονάδα μάζας από ό,τι είναι δυνατό με τους χημικούς πυραυλοκινητήρες που διατίθενται σήμερα. Όπως μπορείτε να δείτε, τα προβλήματα στη διαδικασία μετακίνησης στον Άρη ξεκινούν ήδη από τη στιγμή της εισόδου στην τροχιά του πλανήτη. Και αυτή είναι μόνο η κορυφή του παγόβουνου, γιατί η προσγείωση στον Άρη είναι επίσης πολύ δύσκολη.

Όπως και στην περίπτωση των μη επανδρωμένων αποστολών, λόγω της πολύ σπάνιας ατμόσφαιρας, και επομένως της κακής αεροδυναμικής σταθερότητας και άλλων χαρακτηριστικών της ατμόσφαιρας του «Κόκκινου Πλανήτη», λύσεις που χρησιμοποιούν αλεξίπτωτα, μαξιλάρια που αποτελούνται από φουσκωμένες δεξαμενές μπαλονιών ή υποστήριξη σε μορφή των μηχανών ελιγμών, στην περίπτωση αποστολών με ανθρώπινο πλήρωμα, όχι μόνο αποτυγχάνουν, αλλά μπορεί να είναι και καταστροφικές. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι το ανθρώπινο σώμα είναι πολύ πιο ευαίσθητο και πιο ευαίσθητο στις υπερφορτώσεις από τις ηλεκτρονικές και μηχανικές συσκευές που έχουν σταλεί στον Άρη μέχρι στιγμής. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να οικοδομήσουμε ένα σύστημα που θα επιβραδύνει την προσγείωση στον Άρη με πολύ πιο ήπιο, αλλά όχι λιγότερο αποτελεσματικό τρόπο, επειδή θα υπάρχουν άνθρωποι στο πλοίο. Οι περίπλοκες, χρονοβόρες και δαπανηρές αποστολές στον Άρη δεν είναι σίγουρα μια εύκολη βόλτα, μπορεί να είναι πολύ ελκυστική, αλλά και εξαιρετικά επικίνδυνη.

246. Ακολουθεί ένα παράδειγμα της διαφοράς στην ελάχιστη απόσταση και το φαινόμενο μέγεθος του Άρη από τη Γη το 2016 έναντι του 2018. #MarsDay17 pic.twitter.com/g0sTPBh46Z

— Δρ. Τάνια Χάρισον (@tanyaofmars) Ιούλιος 21, 2017

Μια παρόμοια κατάσταση θα προκύψει εάν, για κάποιο λόγο, οι άνθρωποι χρειαστεί να επιστρέψουν από τον Άρη. Είναι σαφές ότι κατά τις πρώτες επανδρωμένες αποστολές σε αυτόν τον πλανήτη θα πρέπει να γίνουν, κανείς δεν θα πετάξει αμέσως σε άλλον πλανήτη με την ιδέα να ζήσει μόνιμα εκεί. Αν και υπάρχουν τέτοιες προτάσεις. Αλλά δεδομένου ότι οι εμπνευστές του Marsiad δεν έχουν ακόμη συμφωνήσει για το πώς θα μοιάζει και πώς θα πραγματοποιηθεί η διαδικασία αποικισμού του Άρη, αυτή η επιλογή είναι πιθανή.

Η επιστροφή από τον Κόκκινο Πλανήτη θα διαρκέσει τουλάχιστον όσο χρόνο χρειάζεται για να πετάξει εκεί. Ωστόσο, εάν είναι δυνατή η επιστροφή από το φεγγάρι ανά πάσα στιγμή, η παραμονή στον Άρη θα πρέπει να διαρκέσει, ίσως και χρόνια. Ο λόγος για αυτό είναι η τροχιά του γύρω από τον Ήλιο. Για να επιστρέψετε σχετικά γρήγορα, δηλαδή περνώντας ξανά τουλάχιστον έξι μήνες στο ταξίδι και χρησιμοποιώντας σύγχρονες μεθόδους, περίπου εννέα μήνες, θα πρέπει να περιμένετε μέχρι να ανοίξει ξανά η περίοδος μεταφοράς, δηλαδή η απόσταση από τη Γη θα είναι η μικρότερο. Δυστυχώς, θα πρέπει να περιμένετε λίγο, γιατί η Αρειανή ημέρα, δηλαδή το σολ, διαρκεί σχεδόν όσο και η μέρα στη Γη, δηλαδή 24 ώρες, 39 λεπτά και 35,24 δευτερόλεπτα, αλλά το αρειανό έτος, δηλαδή το ο χρόνος που ο Άρης περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο, έχει ήδη διαρκέσει 668 sols, ή 687 γήινες ημέρες, που είναι περίπου 1,88 γήινα έτη.

Διαβάστε επίσης: Πέντε τρόποι με τους οποίους η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να μας βοηθήσει στην εξερεύνηση του διαστήματος

Ο Άρης είναι παρόμοιος, αλλά και διαφορετικός από τη Γη

Με την πρώτη ματιά, ο Άρης μοιάζει πολύ με τη Γη. Ειδικά όταν κινούμαστε στον τομέα των γενικών θεμάτων, μπορούμε να πούμε με ασφάλεια ότι στο ηλιακό σύστημα είναι το καλύτερο μέρος για ζωή μετά τη Σελήνη (και ίσως την Αφροδίτη, αλλά εδώ οι απόψεις διίστανται). Δυστυχώς, το καλύτερο δεν σημαίνει τέλειο, γιατί ο Άρης, αν και μοιάζει με τη Γη σε κοσμική κλίμακα, είναι ένας πολύ διαφορετικός πλανήτης. Η ομοιότητα μεταξύ των δύο πλανητών υπάρχει μόνο σε γενικά χαρακτηριστικά. Όπως αναφέρθηκε ήδη, η ημέρα του Άρη μοιάζει πολύ με αυτή της Γης, πράγμα που σημαίνει ότι ένα άτομο που ζει στον Άρη δεν θα έπρεπε να αλλάξει σημαντικά τον κιρκάδιο ρυθμό του (η διαφορά είναι μόνο 40 λεπτά). Ο Άρης έχει επίσης κλίση 25,19 μοιρών, ενώ η κλίση της Γης είναι 23,44 μοίρες, με αποτέλεσμα σχεδόν τις ίδιες εποχές με τον πλανήτη μας. Ωστόσο, είναι σχεδόν διπλάσια (κατά μέσο όρο 1,88 φορές, αφού το αρειανό έτος είναι μεγαλύτερο).

Οι ομοιότητες μεταξύ Γης και Άρη επεκτείνονται επίσης στην παρουσία ατμόσφαιρας και νερού, όπως επιβεβαιώνεται από τις παρατηρήσεις που έγιναν από το Mars Exploration Rover της NASA και το Mars Express της ESA. Ωστόσο, τελειώνει εκεί, γιατί η ατμόσφαιρα του Κόκκινου Πλανήτη αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα (95,32%), ενώ η ατμόσφαιρα της Γης αποτελείται κυρίως από άζωτο (78,084%) και οξυγόνο (20,946%). Είναι λοιπόν προφανές ότι σε μια τέτοια ατμόσφαιρα είναι αδύνατο να αναπνεύσουμε χωρίς να λάβουμε το οξυγόνο που χρειαζόμαστε για τη ζωή. Θα χρειαστούμε ειδικό εξοπλισμό, είτε με τη μορφή προσωπικής αναπνευστικής συσκευής, όπως διαστημικές στολές ή άλλες συσκευές που παράγουν οξυγόνο.

Εδώ μπορούμε να πάμε απευθείας στις δομές που είναι απαραίτητες για τη ζωή στον Άρη, γιατί μιλάμε για ζωή στον Άρη, δηλαδή στην επιφάνειά του ή κάτω από αυτόν, και όχι για ζωή σε τροχιά, γιατί αυτή είναι μια εντελώς διαφορετική ιστορία.

Η ατμόσφαιρα του Άρη απαιτεί τη χρήση κατοικήσιμων δομών. Μόνο στη Γη είναι δυνατό να επιβιώσεις (αν και είναι αρκετά άβολο για τα σύγχρονα πρότυπα) χωρίς καταφύγιο, αλλά στις συνθήκες του Άρη, σίγουρα χρειάζεσαι κάποιου είδους κτίρια. Εδώ τίθεται και πάλι το πρόβλημα της παροχής οξυγόνου σε αυτά τα κτίρια. Τα σπίτια θα έπρεπε να δουλέψουν με τον εξοπλισμό που τα κατασκευάζει, γιατί κανείς που ζει στον Άρη δεν θα ήθελε να περάσει το υπόλοιπο της ζωής του με διαστημική στολή ή άλλη ειδική στολή. Δεν είναι πάντα άνετα και κατάλληλα για κίνηση ακόμα και σε επίπεδη επιφάνεια.

Η κατασκευή του Άρη θα πρέπει επίσης να είναι πολύ πιο προηγμένη από ό,τι χρησιμοποιούμε επί του παρόντος στη Γη. Επιπλέον, θα πρέπει να ανησυχούμε για την επίδραση της ατμόσφαιρας, η οποία αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα. Η επίδραση του CO2 στα υλικά που θα χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή δεν έχει ακόμη μελετηθεί καλά. Πώς θα συμπεριφέρονται τέτοια κτίρια σε διαφορετικές καιρικές συνθήκες στον Άρη;

Οι κατασκευές των κτιρίων του Άρη όχι μόνο πρέπει να είναι αεροστεγείς, όπως έχουμε ήδη αναφέρει, λόγω της διαφορετικής σύνθεσης της ατμόσφαιρας μέσα και έξω, αλλά πρέπει επίσης να αντέχουν τη διαφορά πίεσης λόγω της πολύ σπάνιας ατμόσφαιρας αυτού του πλανήτη. Απαραίτητη είναι και η πολύ καλή θερμομόνωση. Ο Άρης, σύμφωνα με τα δικά μας πρότυπα, είναι ένας εξαιρετικά ψυχρός πλανήτης. Το ρεκόρ της Γης για χαμηλές θερμοκρασίες, δηλαδή -89,2 βαθμούς Κελσίου, που παρατηρείται στην Ανταρκτική, είναι το ίδιο με την καθημερινή ζωή στον «Κόκκινο Πλανήτη». Έτσι, υπό τις πιο ευνοϊκές συνθήκες, ο αέρας θερμαίνεται έως και 20 °C στην πλευρά της ημέρας το καλοκαίρι, αλλά η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει τους -125 °C τη νύχτα του χειμώνα και τους -170 °C στους πόλους. Δηλαδή, η ρεκόρ χαμηλή θερμοκρασία στη Γη για τον Άρη είναι σχεδόν θερμότητα. Οι καταιγίδες είναι επίσης συχνό φαινόμενο εκεί.

Δηλαδή, η ατμόσφαιρα του Άρη έχει εκπλήξεις, αλλά δεν είναι μόνο αυτό. Η βαρύτητα στον Κόκκινο Πλανήτη είναι μόνο περίπου το ένα τρίτο της βαρύτητας της Γης. Επομένως, για παράδειγμα, ένα άτομο 70 κιλών στον Άρη θα ζύγιζε περίπου 26 κιλά (έως και 40 κιλά πιο κοντά στους πόλους). Αυτό θα ήταν πιθανότατα ένα μεγάλο πλεονέκτημα για αυτήν, για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια των καθημερινών δραστηριοτήτων. Όμως μια τέτοια εξέλιξη έχει δύο όψεις. Ναι, μπορούμε να πούμε ότι ένα άτομο εκεί θα ήταν, για παράδειγμα, πολύ πιο δυνατό από ό,τι στη Γη. Μπορούσε εύκολα να σηκώσει αντικείμενα που στον πλανήτη μας δεν μπορούσε καν να κινήσει. Δυστυχώς, η μακροπρόθεσμη επίδραση μιας τόσο χαμηλής βαρύτητας στο ανθρώπινο σώμα δεν έχει μελετηθεί πλήρως. Είναι ήδη γνωστό ότι η μειωμένη βαρύτητα προκαλεί, μεταξύ άλλων, απώλεια της οστικής πυκνότητας, μυϊκή δυστροφία, μειωμένη μυϊκή μάζα, εξασθενημένη όραση και καρδιαγγειακή ατροφία. Τι άλλο μας απειλεί, μάλλον θα το μάθουμε του χρόνου. Αυτές θα είναι θετικές αλλαγές; Μπορεί το ανθρώπινο σώμα να αντέξει μια τέτοια εξέλιξη; Υπάρχουν περισσότερες ερωτήσεις παρά απαντήσεις, τουλάχιστον προς το παρόν.

Για παράδειγμα, προτού μια αποικία μπορέσει να αναπαραχθεί, πρέπει να είμαστε σίγουροι ότι ένα ανθρώπινο έμβρυο μπορεί να εξελιχθεί σε υγιή ενήλικα υπό την αρειανή βαρύτητα και με επαρκή προστασία από την ακτινοβολία. Ίσως η ανθρώπινη φυλή στον Άρη θα πρέπει με κάποιο τρόπο να μεταλλαχθεί, να προσαρμοστεί στο περιβάλλον. Δεν είναι ακόμη γνωστό εάν ένα τέτοιο είδος μπορεί να επιβιώσει ακόμη και εκεί. Εφόσον μιλάμε για αποικισμό, αυτό πρέπει να ληφθεί υπόψη. Αυτό είναι ένα πολύ πιο περίπλοκο και αμφιλεγόμενο ζήτημα. Επιστρέφοντας στα κτίρια του Άρη, η χαμηλή βαρύτητα θα αναγκάσει, τουλάχιστον εν μέρει, τη χρήση ζωνών που δημιουργούν επίπεδα βαρύτητας παρόμοια με αυτά της Γης. Αν και αυτή τη στιγμή είναι δύσκολο να πούμε αν θα είναι, για παράδειγμα, μια φυγόκεντρος κάποιου τύπου ή μια εντελώς διαφορετική λύση.

Διαβάστε επίσης: Το Crew Dragon δεν είναι το μόνο: Ποια πλοία θα πάνε στο διάστημα τα επόμενα χρόνια

Ο Άρης δεν θα μας προστατέψει από τίποτα

Η ατμόσφαιρα του Άρη έχει και μια δεύτερη, ακόμη πιο επικίνδυνη πτυχή. Λόγω της χαμηλής του πυκνότητας, πρακτικά δεν προστατεύει από τις κοσμικές ακτίνες ή τον ηλιακό άνεμο. Στη Γη, η μαγνητόσφαιρα μας προστατεύει επίσης από τον ηλιακό άνεμο και ο Άρης έχει πολύ πιο αδύναμο στρώμα μαγνητόσφαιρας από τον πλανήτη μας, οπότε το πρόβλημα πολλαπλασιάζεται. Και δεν είναι μόνο αυτό.

Δεδομένου ότι ο Άρης δεν έχει επαρκώς ισχυρό μαγνητικό πεδίο, σε συνδυασμό με το ήδη αναφερθέν λεπτό στρώμα της ατμόσφαιρας, προκύπτει ένα παγκόσμιο πρόβλημα - πολύ περισσότερη ιονίζουσα ακτινοβολία φτάνει στην επιφάνεια του Άρη από ό,τι στη Γη. Μόνο στην τροχιά του Άρη, σύμφωνα με υπολογισμούς που έκανε ο ανιχνευτής Mars Odyssey χρησιμοποιώντας όργανα MARIE, το επίπεδο επιβλαβούς ακτινοβολίας είναι περίπου 2,5 φορές υψηλότερο από ό,τι στον διαστημικό σταθμό ISS, ο οποίος περιφέρεται γύρω από τη Γη. Αυτό σημαίνει ότι υπό την επίδραση αυτής της ακτινοβολίας (μόνο σε τροχιά), ένα άτομο σε μόλις τρία χρόνια θα βιώσει μια επικίνδυνη προσέγγιση στα όρια ασφαλείας που έχουν εγκριθεί από τη NASA. Και αυτό είναι επίσης σημαντικό να θυμάστε. Μέχρι στιγμής, δεν υπάρχουν πληροφορίες για το πώς να το αντιμετωπίσετε και ποια μέσα να χρησιμοποιήσετε.

Οι εκρήξεις πρωτονίων που προκαλούνται από ηλιακές καταιγίδες, οι λεγόμενες ηλιακές εκλάμψεις και εκτινάξεις μάζας κορώνων, μπορεί να είναι ιδιαίτερα επικίνδυνες όχι μόνο στην τροχιά του Άρη, αλλά και για τους ίδιους τους αποίκους που θα ζήσουν απευθείας στην επιφάνεια. Κατά τη διάρκεια ιδιαίτερα ισχυρών ριπές του κοσμικού ανέμου, η έκθεση μπορεί να αποβεί μοιραία μετά από λίγες μόνο ώρες.

«Σε αντίθεση με τη Γη, ο Άρης δεν έχει εσωτερικό δυναμό για να δημιουργήσει ένα σημαντικό παγκόσμιο μαγνητικό πεδίο. Αυτό, ωστόσο, δεν σημαίνει ότι ο Άρης δεν έχει μαγνητόσφαιρα. απλά ότι είναι λιγότερο εκτεταμένο από αυτό της Γης». pic.twitter.com/GSL5CUb8Xw

— Planet Mars – Humanities Last Hope (@Mars_LastHope) Μαρτίου 30, 2018

Επομένως, όλες οι κατασκευές που θα χρησιμοποιούσαμε στον Άρη όχι μόνο θα πρέπει να είναι αεροστεγείς, να αντέχουν σε πτώσεις πίεσης, να είναι εξοπλισμένες με συσκευές παραγωγής οξυγόνου και αντλίες για να διατηρούν επαρκή πίεση στο εσωτερικό, αλλά θα πρέπει επίσης να προστατεύουν αποτελεσματικά τους ανθρώπους που ζουν εκεί. σε αυτά, από τον ηλιακό άνεμο και την ιονίζουσα ακτινοβολία. Δηλαδή, θα πρέπει να είναι πραγματικά μοναδικά κλειστά μικροπεριβάλλοντα στα οποία διατηρούνται οι απαραίτητες συνθήκες για την ανθρώπινη ζωή. Επιπλέον, θα πρέπει επίσης να τοποθετηθούν σωστά. Γι' αυτό θα είναι απαραίτητο να χαρτογραφηθεί εκ των προτέρων προσεκτικά η επιφάνεια του Άρη, τα φυσικά καταφύγια, η θερμοκρασία, ο καιρός και το φως του ήλιου.

Οι σχεδιαστές και οι μηχανικοί αντιμετωπίζουν ήδη μια σειρά από προκλήσεις και προβλήματα. Ειδικά αφού, προφανώς, τουλάχιστον οι πρώτες αρειανές κατασκευές θα έπρεπε να κατασκευαστούν στη Γη και μόνο τότε να μεταφερθούν στον Κόκκινο Πλανήτη. Πιο συγκεκριμένα, στον Άρη θα πρέπει να μεταφερθούν έτοιμα μέρη τέτοιων κατασκευών, καταφυγίων, εργαστηρίων κ.λπ. Μια τέτοια μεταφορά δημιουργεί πρόσθετο κόστος που δεν σχετίζεται τόσο με τα ίδια τα κτίρια, αλλά κυρίως με την αποστολή τους σε άλλο πλανήτη, δηλαδή πρέπει να λύσουμε και την οικονομική πλευρά αυτού του τεράστιου προβλήματος.

Ένα άλλο θέμα που σχετίζεται με την ατμόσφαιρα, τη μαγνητόσφαιρα και το μαγνητικό πεδίο του Άρη, ή μάλλον την πρακτική απουσία τους, είναι η προστασία των ηλεκτρονικών που είναι απαραίτητα για μια αποστολή στον Άρη, πολύ λιγότερο για τον αποικισμό ή τουλάχιστον τις προσπάθειες να κατοικηθεί στον πλανήτη. Οι προηγούμενες αποστολές χρησιμοποιούσαν πολύ λιγότερο εξελιγμένα ηλεκτρονικά από αυτά που έχουμε όλοι σήμερα.

Τα συστήματα που δούλευαν στους ανιχνευτές ήταν στο τεχνολογικό επίπεδο της δεκαετίας του 1990. Αλλά όχι επειδή η εργασία σε μια αποστολή διαρκεί πολλά χρόνια και ο σχεδιασμός του εξοπλισμού γερνάει τόσο πολύ κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, αλλά επειδή αυτός ο τύπος ηλεκτρονικών μπορεί να αντέξει τις συνθήκες του Άρη (ιδίως το επίπεδο ακτινοβολίας) πολύ καλύτερα από το σύγχρονο, πιο προηγμένο , αλλά και πολύ πιο ευαίσθητες τεχνολογίες. Είναι επίσης πολύ καλύτερα ελεγμένα και συντονισμένα και επομένως μπορούν να εγγυηθούν το επίπεδο αξιοπιστίας που απαιτείται για την απόδοση της αποστολής. Αλλά για ένα ανθρώπινο πλήρωμα, ο εξοπλισμός πριν από 20 ή 30 χρόνια μπορεί να μην είναι αρκετά άνετος ακόμη και για βασικές εργασίες. Επιπλέον, τέτοιος εξοπλισμός θα είχε σίγουρα πολύ λίγη υπολογιστική ισχύ που απαιτείται για την εξερεύνηση του πλανήτη. Δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η ζωή στον Άρη δεν θα περιοριστεί μόνο στη ζωή εκεί, είναι επίσης απαραίτητο να διεξαχθούν ερευνητικές εργασίες, επιστημονικά και τεχνολογικά πειράματα.

Μια επιπλέον, αν και όχι πλήρως μελετημένη, απειλή αντιπροσωπεύει επίσης η ίδια η επιφάνεια του Άρη. Μιλάμε για την Αρειανή σκόνη, τα σωματίδια της οποίας είναι εξαιρετικά μικρά, αιχμηρά και τραχιά. Σε συνδυασμό με τον στατικό ηλεκτρισμό, που το κάνει να κολλάει σχεδόν σε οτιδήποτε, υπάρχει ένα άλλο πρόβλημα. Η αρειανή σκόνη μπορεί να είναι πραγματικό πρόβλημα, για παράδειγμα, για συνδέσεις σε κοστούμια. Η σεληνιακή σκόνη, η οποία, παρεμπιπτόντως, δεν είναι τόσο αιχμηρή όσο η σκόνη του Άρη, οδήγησε ήδη σε σοβαρές δυσκολίες για τις σεληνιακές αποστολές Apollo. Για παράδειγμα, αυτό έχει προκαλέσει, μεταξύ άλλων, ψευδείς ενδείξεις οργάνων, φράξιμο των οργάνων, προβλήματα με τον έλεγχο θερμοκρασίας ορισμένων οργάνων και κατεστραμμένες τσιμούχες. Μερικές φορές οι συσκευές απέτυχαν εντελώς. Στην επιφάνεια της Σελήνης υπάρχουν τόνοι παλιοσίδερων από τέτοιες κατεστραμμένες συσκευές. Απλώς έμειναν στην επιφάνεια του δορυφόρου, γιατί δεν είναι πλέον δυνατό να επισκευαστούν όλα αυτά.

Ας επιστρέψουμε στην επιφάνεια του Κόκκινου Πλανήτη. Οι αμμοθύελλες που υπάρχουν σε αυτόν τον πλανήτη μπορούν επίσης να αποτελέσουν πρόβλημα για την υποστήριξη της ζωής των ίδιων των αποίκων στον Άρη. Αν και είναι σπάνια, μπορούν ακόμη και να καλύψουν ολόκληρη την επιφάνεια του Άρη. Αυτό μπορεί όχι μόνο να εμποδίσει την ηλιακή ακτινοβολία, για παράδειγμα, σε φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις, η οποία μπορεί να προκαλέσει προβλήματα με την τροφοδοσία ρεύματος, αλλά θα προκαλέσει και επιπλοκές στην επικοινωνία.

Ένα σήμα που στέλνεται από τον Άρη στη Γη χρειάζεται περίπου 3,5 λεπτά για να φτάσει σε αυτό, επομένως η απάντηση σε μια ερώτηση που τίθεται υπό τις πιο ευνοϊκές συνθήκες θα ληφθεί σε 7 λεπτά και μόνο όταν οι πλανήτες είναι πιο κοντά ο ένας στον άλλο. Όταν βρίσκονται στη μέγιστη απόσταση μεταξύ τους, η διαδικασία θα διαρκέσει οκτώ φορές περισσότερο. Θα είναι ακόμα χειρότερο όταν οι πλανήτες βρίσκονται σε αντίθετες πλευρές του Ήλιου. Τότε η επικοινωνία θα είναι καθόλου αδύνατη. Οι καταιγίδες σκόνης μπορούν επίσης να αποτελέσουν άμεση απειλή για τα μηχανήματα, για παράδειγμα, επειδή η αμμοβολή στον Άρη είναι πολύ πιο επικίνδυνη ακόμη και από τους ισχυρότερους ανέμους ή τυφώνες εδώ στη Γη.

Διαβάστε επίσης: Η Ουκρανία προετοιμάζεται για την εκτόξευση και την τροχιακή λειτουργία του διαστημικού σκάφους Sich-2-1

Η ζωή στον Άρη δεν αφορά μόνο τα κτίρια

Αν έχουμε ήδη αρχίσει να μιλάμε για τον εξοπλισμό που είναι απαραίτητος για τη λειτουργία στον Άρη, τίθεται το ερώτημα: «Τι γίνεται αν χαλάσει τέτοιος εξοπλισμός;». Εδώ μπαίνουμε ξανά στον τομέα της ευρέως κατανοητής εφοδιαστικής και προμήθειας. Για να λειτουργήσετε αποτελεσματικά στον Άρη, θα χρειαστεί να έχετε μαζί σας ανταλλακτικά για οτιδήποτε θα αποσταλεί στον Άρη και θα υπάρχει αρκετός εξοπλισμός.

Και πρέπει επίσης να πάρετε επαρκείς προμήθειες τροφής. Ακόμη και για τη μικρότερη διάρκεια της αποστολής, δηλαδή περίπου 2 χρόνια, είναι πρακτικά αδύνατο να ληφθούν τρόφιμα και νερό από τη Γη για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτό σημαίνει σημαντική αύξηση στο κόστος ενός τέτοιου ταξιδιού. Αρκεί να υπολογίσουμε πόση τροφή καταναλώνει ο καθένας μας σε μια μέρα, να την πολλαπλασιάσουμε επί 2 χρόνια και... να προσθέσουμε τον χρόνο ταξιδιού, δηλαδή ενάμιση χρόνο, γιατί οι συμμετέχοντες πρέπει να φάνε και να πιουν κάτι και κατά τη διάρκεια η πτήση.

Τέλος, ο αριθμός αυτός πρέπει να πολλαπλασιαστεί ξανά με τον αριθμό των μελών του πληρώματος. Στην πράξη, μια αποστολή στον Άρη δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνη της για τον απλό λόγο ότι υπάρχουν εργασίες που απαιτούν ειδικές γνώσεις ή δεξιότητες. Ένα άτομο δεν μπορεί να είναι ειδικός σε όλα. Είναι αδύνατο να είσαι ταυτόχρονα πιλότος, αστροφυσικός, αστροβιολόγος, ειδικός στις κατασκευές κ.λπ. Ένα άτομο δεν μπορεί να εκπληρώσει μια τέτοια αποστολή και για ψυχολογικούς λόγους. 3,5 χρόνια μόνος στο διάστημα και σε έναν ξένο πλανήτη θα επηρέαζε σοβαρά τον ψυχισμό ακόμα και του πιο ανθεκτικού ανθρώπου. Ως εκ τούτου, οι προμήθειες που θα ήταν επαρκείς για να εξασφαλίσουν την επιτυχία μιας Αρειανής αποστολής, ακόμη και της πιο σύντομης, δεν μπορούν απλώς να ληφθούν μαζί σας από τη Γη.

Εάν δεν μπορούν να συσκευαστούν τρόφιμα και νερό στο πλοίο με το οποίο θα πετάξουμε στον Άρη (και αυτό από μόνο του δημιουργεί προβλήματα αυτή τη στιγμή, αν και το έργο "Starship», που πραγματοποιείται από το SpaceX, γεννά ορισμένες ελπίδες για τη λύση του), τότε όλα αυτά θα πρέπει με κάποιο τρόπο να κατασκευαστούν τοπικά από τους αποικιστές. Παραδόξως, η σύνθεση της ατμόσφαιρας του Άρη μπορεί να βοηθήσει σε αυτό. Αν και αυτό είναι απλώς μια εικασία, θα μπορούσε να λειτουργήσει. Το θέμα είναι ότι, όπως έγραψα παραπάνω, η ατμόσφαιρα του Άρη αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα και η μερική πίεση στην ίδια την επιφάνεια του πλανήτη, δηλαδή όπου αναπτύσσονται τα φυτά, είναι 52 φορές μεγαλύτερη από ό,τι στη Γη, πράγμα που δίνει πραγματικό ελπίδα για την επιτυχή καλλιέργειά τους.

Η κατάσταση είναι ίδια με το νερό. Είναι γενικά αποδεκτό ότι υπάρχει στον Άρη, αλλά μέχρι στιγμής έχει ανιχνευθεί μόνο η παρουσία του. Στην πράξη, το νερό μπορεί να μην είναι προσβάσιμο στους συμμετέχοντες στην αποστολή του Άρη επειδή είναι παγιδευμένο σε βράχους. Ναι, οι σύγχρονες γνώσεις και λύσεις καθιστούν δυνατή την αποκατάσταση του νερού, αλλά μάλλον δεν θα είναι αρκετό για τη ζωή στον Άρη. Ναι, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το νερό πρέπει να βρίσκεται εκεί σε έναν σταθερό, κλειστό κύκλο, να καλύπτει όλες τις πτυχές της ζωής του Άρη. Ακριβώς έτσι, κανείς δεν θα έχει το δικαίωμα να το ξοδέψει αλόγιστα, καθώς θα απειλούσε την ίδια τη διαδικασία επιβίωσης των αποικιστών. Επομένως, η μόνη μακροπρόθεσμη λύση είναι μια αποτελεσματική μέθοδος απόκτησης νερού που βρίσκεται ήδη στον Άρη και η κατάλληλη προσαρμογή του στις ανάγκες των αποίκων και η συντήρηση του εξοπλισμού.

Ένα παρόμοιο ερώτημα τίθεται όταν πρόκειται για καύσιμα. Αν θέλουμε να ταξιδεύουμε συνεχώς μεταξύ Γης και Άρη, τότε πρέπει να μάθουμε να λαμβάνουμε τα απαραίτητα καύσιμα επί τόπου. Αυτό θα εξοικονομήσει χρήματα για την ίδια την αποστολή και θα αυξήσει τις πιθανότητες επιστροφής στη Γη εάν χρειαστεί. Ναι, πρέπει επίσης να μετακινηθείτε γύρω από τον Άρη με κάποιο τρόπο κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης του πλανήτη και της ζωής σας σε αυτόν. Η μεταφορά καυσίμων από τη Γη είναι μια αρκετά ακριβή απόλαυση. Αυτό, πάλι, αυξάνει το κόστος ολόκληρης της αποστολής, καθώς θα χρειαζόταν περίπου διπλάσιο καύσιμο. Ωστόσο, η εταιρεία SpaceX έχει ήδη ιδέες για την επίλυση αυτού του προβλήματος και ταυτόχρονα για την προστασία από την κοσμική ακτινοβολία. Οι επιστήμονες της εταιρείας πιστεύουν ότι το υγρό υδρογόνο μπορεί να προσφέρει εξαιρετική προστασία. Επιπλέον, σε συνδυασμό με το διοξείδιο του άνθρακα που λαμβάνεται από την ατμόσφαιρα του Άρη, μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως καύσιμο για την επιστροφή από τον Κόκκινο Πλανήτη.

Οι ίδιες δυνατότητες θα πρέπει επίσης να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή και αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία είναι απαραίτητη για τη λειτουργία ακόμη και της πιο απλής αποικίας του Άρη, γιατί θα είναι σίγουρα αδύνατο να επικεντρωθεί κανείς σε μία πηγή, για παράδειγμα, την ηλιακή ενέργεια, αφού πρώτα Όλα, στον Άρη υπάρχει πολύ λιγότερη ενέργεια από τον Ήλιο. Έτσι, τα φωτοβολταϊκά στοιχεία στη Γη έχουν αναλογία ισχύος προς βάρος περίπου 40 W/kg, ενώ εκεί είναι περίπου το μισό, μόνο περίπου 17 W/kg. Δεύτερον, η επιστροφή μπορεί να διαρκέσει πολύ, για παράδειγμα, λόγω των ήδη αναφερόμενων αμμοθύελλων. Στον Άρη, θα ήταν απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν θερμοηλεκτρικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων, το αρειανό ισοδύναμο της γεωθερμικής ενέργειας της Γης και η αιολική ενέργεια παράλληλα. Το γεγονός είναι ότι κατά τη διάρκεια αμμοθύελλας, η ταχύτητα του ανέμου αυξάνεται σε περίπου 30 m/s.

Μάλιστα, η λίστα με τα ερωτήματα, τις αμφιβολίες και τα εμπόδια που σχετίζονται με τη ζωή στον Άρη θα μπορούσε να εξεταστεί για πολύ καιρό. Με κάθε νέα ανακάλυψη για τον Άρη, υπάρχουν όλο και περισσότερες από αυτές τις απαντήσεις. Σε αυτό το υλικό, μάλλον αγγίξαμε μόνο την κορυφή του παγόβουνου. Τα καλά νέα είναι ότι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο εργάζονται όχι μόνο για να απαντήσουν σε αυτά, αλλά και για να λύσουν συγκεκριμένες ερωτήσεις. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, στην περίπτωση απόκτησης νερού ή καλλιέργειας φυτών στον Άρη. Επιπλέον, οι πρώτοι Αρειανοί άποικοι θα είναι καταδικασμένοι σε μια vegan διατροφή, αφού δεν φέρνουμε κανένα ζώο μαζί μας. Αν και είναι πιθανό το θέμα των τροφίμων να αποφασιστεί με βάση την εμπειρία των αστροναυτών στον ISS. Η σίτιση με σωλήνα μπορεί να λύσει αυτό το πρόβλημα για λίγο.

Το Terraforming του Άρη μπορεί να είναι η απάντηση σε ορισμένα ερωτήματα, αλλά αυτή τη στιγμή εξακολουθεί να είναι μόνο θεωρητικό. Οι επιστήμονες τώρα σχεδόν ομόφωνα συμφωνούν ότι αυτή η διαδικασία πρέπει να ξεκινήσει με αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη για να αποκτήσει υψηλότερη ατμοσφαιρική πίεση και υγρό νερό. Τα αέρια του θερμοκηπίου που παγιδεύονται στα καλύμματα πάγου στους πόλους του Άρη μπορεί να βοηθήσουν, αλλά η πρακτική της γήινης διαμόρφωσης δεν έχει σχεδιαστεί προσεκτικά και υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος για να γίνει από τη θεωρία στην πράξη.

Ακόμη και η SpaceX, γνωστή για τις ριζοσπαστικές ιδέες για τις οποίες υπάρχουν σοβαρές αμφιβολίες σε ορισμένους επιστημονικούς κύκλους, αποκαλεί τη διαμόρφωση του εδάφους τεχνολογία επιστημονικής φαντασίας. Αλλά μπορείτε να προσπαθήσετε. Ίσως, για να τρομοκρατήσουμε τον Άρη, δεν θα χρειαστεί να πραγματοποιήσουμε πρώτα επανδρωμένες αποστολές, αλλά να τις αντικαταστήσουμε, για παράδειγμα, με αυτόνομες συσκευές που θα το κάνουν για εμάς. Οι άνθρωποι θα μπορούν να πάνε σε έναν πλανήτη προετοιμασμένο για την άφιξή τους. Ωστόσο, αυτό είναι, τουλάχιστον προς το παρόν, μόνο αόριστες εικασίες, αν και αναμφίβολα μια τέτοια ιδέα έχει ήδη φυτρώσει στο μυαλό ορισμένων τουλάχιστον ανθρώπων.

Επίσης ενδιαφέρον:

• Οι αστρονόμοι εντόπισαν το πιο μακρινό γνωστό αντικείμενο στο Ηλιακό Σύστημα
• Οι επιστήμονες διαβεβαιώνουν ότι η πέμπτη διάσταση του σύμπαντος υπάρχει
• Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ένα καλύτερο μέρος για την προσγείωση ανθρώπων στον Άρη

Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, η ιδέα της πτήσης και ο επακόλουθος αποικισμός του Άρη έχει ήδη κατακτήσει τις καρδιές και τα μυαλά πολλών επιστημόνων, μηχανικών και ερευνητών. Οι εργασίες βρίσκονται σε πλήρη εξέλιξη, τα πειράματα συνεχίζονται, τα σχέδια αναπτύσσονται και η εξερεύνηση της επιφάνειας του Κόκκινου Πλανήτη συνεχίζεται. Κάθε μέρα γίνονται νέες ανακαλύψεις. Ποιος ξέρει, ίσως αυτό που μοιάζει με επιστημονική φαντασία τώρα να γίνει πραγματικότητα σε λίγα χρόνια. Και η ίδια η πτήση προς τον Άρη θα είναι σύνηθες φαινόμενο. Απλά πρέπει να πιστέψεις και να μην σταματήσεις να ονειρεύεσαι, να πειραματιστείς και βήμα βήμα να πας στον στόχο.