Czy podbijemy Marsa?
Człowiek pojawił się w Afryce. Podbił Azję, Europę, odkrył Amerykę. Gdy opanował niemal cały świat nadający się do zamieszkania, poszedł dalej. Zdobył najwyższy szczyt i największą głębię. Zdobył oba bieguny. Wszedł do wielu jaskiń. Poleciał nawet na Księżyc! Teraz na celowniku jest Mars.
Na świecie istnieje ogromna rzesza naukowców i pasjonatów, którzy zajmują się tematem eksploracji kosmosu i innych planet, widząc w tym naturalny rozwój i ewolucję naszego gatunku, a także nowe możliwości poznania nas samych i świata, w którym żyjemy.
Nie bez powodu myśli się właśnie o tej planecie. Mars po pierwsze jest stosunkowo blisko. Po drugie stosunkowo łatwo będzie można stworzyć na nim miejsce do życia, czego nie można powiedzieć choćby o Merkurym czy Wenus.
Jest to jednak ogromne przedsięwzięcie i jeżeli ma się powieść, musi się w nie zaangażować cała ludzkość. W takim razie czy naprawdę warto kolonizować inne światy? Czy nie lepiej by było przeznaczyć te środki na bieżące problemy, jak choćby pomoc najbiedniejszym regionom świata, czy badania nad lekarstwami na nieuleczalne choroby?
Ja w odpowiedzi na te argumenty zwykle cytuję mojego dawnego kolegę: „Po co nam lekarstwo na raka, skoro rozwali nas kometa”.
Korzyści i zagrożenia
Gdy mówimy o kolonizacji kosmosu, nie mamy do czynienia ze zwykłą migracją ludzi. Przestrzeń kosmiczna jest miejscem nieprzyjaznym człowiekowi, w której bez odpowiedniego sprzętu nie mógłby przeżyć.
Argumenty za
Na razie Ziemia to nasz jedyny dom. W przypadku globalnej katastrofy możemy zginąć wszyscy, a oto przykłady:
l Zagrożenie kolizji z innymi ciałami – kratery uderzeniowe w Arizonie i na półwyspie Jukatan dowodzą, że takie kolizje się zdarzają. Są liczne dowody na to, że jedna z takich tragedii co najmniej mocno przyczyniła się do wyginięcia dinozaurów. Obecnie ludzkość nie jest gotowa do obrony przed podobnym zagrożeniem i nie będzie, jeżeli dobrze nie rozwinie technologii kosmicznej.
l Superwulkan – zagrożenie z wewnątrz – wulkan, który powstaje wskutek potężnej eksplozji magmy zalegającej w ogromnym zbiorniku kilka kilometrów pod powierzchnią Ziemi. Taka komora magmowa ma z reguły objętość kilkunastu tysięcy kilometrów sześciennych. Po erupcji superwulkanu pozostaje ślad w postaci zapadłego krateru – gigantycznej kaldery o średnicy kilkudziesięciu kilometrów. Wybuch superwulkanu zdarza się na Ziemi średnio co 50–100 tys. lat. Erupcje takie nie zdarzyły się za ludzkiej pamięci – wiemy o nich dzięki badaniom geologicznym. Do tej pory znaleziono ślady kilkudziesięciu erupcji superwulkanów. Ostatni taki wybuch miał miejsce ok. 26,5 tys. lat temu (Taupo w Nowej Zelandii), natomiast wybuch wulkanu Toba na Sumatrze ok. 74 tys. lat temu postawił gatunek Homo sapiens na krawędzi zagłady, ograniczając populację ludzką do zaledwie kilku tysięcy osobników.
Eksploracja kosmosu może też mieć korzyści czysto materialne:
l Inne planety, a także planetoidy, mogą stanowić prawie niewyczerpalne złoża surowców, których na Ziemi powoli zaczyna brakować lub występują w małych ilościach (np. deuter).
l Korzyści wynikające z opracowania nowych technologii kosmicznych – przykład? Dziś w niemal każdej kuchni znajdzie się teflonowa patelnia. Ten materiał został wynaleziony podczas prac nad osłonami termicznymi statków kosmicznych. Telewizja satelitarna, GPS, nie byłoby tego bez inżynierii kosmicznej.
l Zaspokojenie ludzkiego pragnienia odkrywania, czyli nowy rynek turystyki kosmicznej. Niejeden milioner marzy o tym, by spędzić wakacje w innym świecie. Od roku 2007 turystyka kosmiczna osiągalna jest w sferze finansowej wyłącznie dla bogatych osób oraz instytucji. Transport realizowany jest dzięki rosyjskiemu programowi podboju kosmosu. Popularność turystyki kosmicznej jest na tyle duża, że nawet biorąc pod uwagę ceny biletów na poziomie 20 mln dolarów amerykańskich, rosyjska agencja kosmiczna ma wystarczającą ilość rezerwacji do roku 2014. Jednak wraz z pojawieniem się konkurencji ceny z pewnością będą spadać.
Argumenty przeciw
Podbój kosmosu to przede wszystkim ogromne wydatki. Rodzi to wiele kontrowersji, czy aby nie istnieją ważniejsze potrzeby.
l Pieniądze przeznaczone na eksplorację kosmosu można przeznaczyć na badania odnawialnych źródeł energii oraz na to, aby zaradzić naglącym problemom, z którymi obecnie boryka się ludzkość. Powoli kończą się złoża ropy i węgla – surowców, bez których dziś trudno wyobrazić sobie funkcjonowanie cywilizacji. Miliardy ludzi na świecie żyje w skrajnej nędzy. Walka z terroryzmem. Badania nad opracowaniem leków na nieuleczalne choroby.
l Obawa zakażenia naszej planety przez nieznane drobnoustroje – jeżeli gdzieś w naszym Układzie Słonecznym rozwinęło się życie, najprawdopodobniej będą to prymitywne bakterie. Jak one jednak zachowają się po zetknięciu z ziemskim życiem? W czasach wielkich odkryć geograficznych Europejczycy przywieźli ze sobą do Nowego Świata wirusy i bakterie, które dziesiątkowały Indian.
l Zagrożenia dla ludzkiego życia spowodowane promieniowaniem kosmicznym, którego duże dawki mogą prowadzić do śmierci astronautów – w czasie pierwszej załogowej misji księżycowej Apollo 11 otrzymali dawkę promieniowania mniej więcej 170 razy większą, niż otrzymuje w tym samym czasie przeciętny mieszkaniec Polski. Jednak jak się okazuje, w niektórych częściach Iranu, Indii czy Chin ludzie otrzymują codziennie tylko dwa razy mniejszą dawkę promieniowania niż astronauci i nie zauważa się u nich żadnych nieprawidłowych skutków promieniowania. Gdyby kosmonauci w czasie misji księżycowych czy marsjańskich otrzymywali dawkę podobną jak uczestnicy misji Apollo 11, problem narażenia ludzi w kosmosie można by zapewne pominąć. Niestety, sprawy nie wyglądają tak różowo. Dawki byłyby bowiem znacznie wyższe, gdyby na Słońcu szalała akurat burza. Szacuje się, że w takiej sytuacji człowiek na Księżycu otrzymałby w bardzo krótkim czasie dawkę nawet tysiąc razy większą, a to z pewnością byłoby bardzo szkodliwe dla zdrowia.
l Kolizje z meteorytami – mieszkańców Ziemi chroni gruba atmosfera, w której większość drobnych skał z kosmosu spala się, zanim doleci do powierzchni planety. Atmosfera Marsa jest znacznie rzadsza i chroni znacznie gorzej, natomiast Księżyc praktycznie w ogóle nie posiada atmosfery i do jego powierzchni dociera nawet kosmiczny pył. O tym, że zagrożenie jest realne, świadczy chociażby sfotografowanie 7 marca 2004 roku przez łazik Spirit meteoru spalającego się w atmosferze Marsa. Z kolei podczas maksimów rojów meteorów można obserwować wybuchy na powierzchni Księżyca.
W kosmosie z pewnością istnieje jeszcze wiele zagrożeń, o których teraz nie mamy nawet pojęcia(…)
Stała baza na obcym globie
Kolonizację obcego globu trudno rozpocząć bez budowy na nim stałej bazy. Jednak koszty transportu zaopatrzenia do takiej bazy są znacznie większe, choćby z powodu konieczności pokonania grawitacji. Gdyby taka baza okazała się samowystarczalna, koszty jej utrzymania znacznie by się obniżyły. Najważniejszym składnikiem jest woda. Bardzo pomocna byłaby możliwość wydobywania lub produkcji paliwa. Taka baza nie tylko umożliwi dalsze badania i kolonizację globu, ale także może posłużyć jako baza zaopatrzeniowa dla misji eksploracyjnych dalsze części Układu Słonecznego.
Grawitacja globu z jednej strony zwiększa koszty transportu, jednak z drugiej strony sprawia, że u astronautów nie występują w tak dużym stopniu negatywne skutki, jakich doświadczają astronauci w próżni (demineralizacja kości, zmiana składu krwi, obniżenie ciśnienia krwi).
Jeżeli glob ma atmosferę, ochroni ona przed małymi okruchami skalnymi, których bardzo dużo jest w kosmosie, oraz przed promieniowaniem kosmicznym. Jednak zbyt cienka atmosfera lub jej brak stwarzają jeszcze większe niebezpieczeństwo, ponieważ grawitacja globu ściąga wiele kosmicznych brył.
Projekt stałej bazy na Księżycu
NASA planuje budowę bazy na Księżycu, w której miałaby przebywać stała załoga – baza będzie wielkości średniego centrum handlowego i powstanie około 2024 roku. Początek budowy zaplanowano na 2020 rok. Budowę poprzedzi seria lotów na Księżyc. Baza posłuży jako placówka naukowa, jak również miejsce testowania technologii potrzebnych w przyszłej podróży na Marsa. Wyglądu bazy i tego, co astronauci będą w niej robić, jeszcze nie określono. NASA nie ustaliła też dotąd, kiedy baza zacznie działać.
Gdy mowa o lokalizacji bazy, na czoło propozycji wysuwają się regiony polarne Księżyca. Panują tam bardziej umiarkowane temperatury i dłużej jest widno niż w okolicy równika. To bardzo ważne, ponieważ – według planów NASA – mieszkańcy bazy będą wykorzystywać energię słoneczną. Ostatecznie można też wykorzystać energię atomową, która zastąpi systemy energii słonecznej lub zwiększy ich moc.
Naukowcy podejrzewają też, że na biegunach znajdują się zasoby wodoru, lodu i innych substancji, które można by wykorzystać na stacji w układzie podtrzymywania życia.
USA ogłosiły już plany rozwoju nowego pojazdu kosmicznego, który mógłby latać na Srebrny Glob i wylądować na jego powierzchni pierwszy raz od ostatniego lotu Apollo na Księżyc w 1972 roku. Agencja planuje też dostarczyć tam system komunikacji między Ziemią a Księżycem.
Baza na Marsie
Z planet Układu Słonecznego Mars jest najbardziej podobny do Ziemi. Kąty nachylenia orbity Marsa i Ziemi różnią się nieznacznie, jako wynik tego ma on podobne do ziemskich pory roku, z tym że na Czerwonej Planecie trwają one prawie dwa razy dłużej ze względu na okres obiegu Marsa wokół Słońca (który wynosi 1,88 ziemskiego roku gwiezdnego). Doba na Marsie trwa niewiele dłużej niż doba ziemska – liczy 24 godziny, 36 minut i 35 sekund. Mars ze względu na swoją masę ma mniejsze przyciąganie grawitacyjne i II prędkość kosmiczną (tzn. łatwiej oderwać się od jego powierzchni niż od Ziemi), dzięki czemu bardziej korzystne i prostsze, a co za tym idzie – tańsze, jest eksplorowanie dalszej części Układu Słonecznego (np. planetoid) z Marsa.
Ciążenie grawitacyjne na powierzchni planety stanowi tylko 1/3 przyśpieszenia ziemskiego. Mars ma cienką atmosferę o ciśnieniu równym 0,6–0,9% ciśnienia ziemskiego. Składa się ona w 95% z dwutlenku węgla, w 2,7%, z azotu a w 1,6% z argonu. Znajdują się w niej również śladowe ilości tlenu, tlenku węgla i pary wodnej. Atmosfera ta w pewnym stopniu ochrania powierzchnię przed promieniowaniem kosmicznym i słonecznym, nie jest ona jednak na tyle silna, by utrzymywać ciepło na planecie, tak więc ogrzana za dnia powierzchnia oddaje bardzo szybko ciepło nocą.
Projekty eksploracji kosmosu Biosfera 2
Biosfera 2 jest budowlą w miejscowości Oracle w Arizonie (Stany Zjednoczone), która naśladuje zamknięty system ekologiczny. Została zbudowana w latach 1987–1989 m.in. przez Johna P. Allena ze Space Biosphere Ventures. Głównym celem budowli były badania nad możliwością utrzymywania ludzi (naukowców) w zamkniętej biosferze. Naukowcy badali w Biosferze 2 możliwość użycia zamkniętych biosfer w kolonizacji kosmosu, a także mieli okazję prowadzić badania nad prawdziwą biosferą, nie szkodząc biosferze Ziemi. Nazwa Biosfera 2 nawiązuje do nazwy pierwszej biosfery, jaką jest Ziemia.
Projekt budowy Biosfery 2 kosztował 200 mln dol. i całą kwotę zafundował Edward Bass. Kompleks zajmuje obszar 1,6 ha i ma 204 tys. m3 objętości. W skład kompleksu weszły: las tropikalny, sawanna, bagna, ocean, pustynia, środowisko rolnicze i habitat dla ludzi. Habitat ma powierzchnię 2600 m2 i zawiera środowisko miejskie oraz prywatne pomieszczenia dla uczestników projektu. Wyposażono go w biura, laboratoria, ambulatorium, terminale monitorujące środowisko wewnętrzne, magazyny maszyn i drewna, a także kuchnię i inne udogodnienia. Cały kompleks zadaszony jest za pomocą 8000 szklanych płyt pokrytych wzmacniającym laminatem. Od spodu, pod fundamentami, budynki są izolowane przez płyty wykonane ze stali nierdzewnej odpornej na działanie soli morskich.
Od czerwca 2006 roku budowla nie jest już zupełnie szczelna, a na posiadłości ma być wybudowane nowe osiedle.
Rezultat badania
W 1991 roku do Biosfery weszła pierwsza grupa ośmiu badaczy, którzy mieli przeżyć tam dwa lata w zupełnej izolacji od świata zewnętrznego. Niestety, nawarstwiające się problemy spowodowane niedociągnięciami technicznymi i brakiem możliwości przewidzenia pewnych zjawisk doprowadziły do wzrostu nieporozumień między uczestnikami. W rezultacie załoga wycofała się z udziału w eksperymencie. Po korekcie usterek na początku 1994 roku do kompleksu weszła kolejna załoga badawcza. W 1995 roku kompleks został przejęty przez Uniwersytet Columbia, a od 2006 roku właścicielem kompleksu jest Fairfield Homes.
Dzięki Biosferze odkryto wiele zjawisk, które mają – jak się okazało – olbrzymi wpływ na zamknięty ekosystem. Pierwszym i zarazem najpoważniejszym zagrożeniem dla zamkniętych w kompleksie badaczy było zbytnie rozmnożenie się żyjących w glebie mikrobów, które pochłaniały tlen z atmosfery. Ponadto duża część dwutlenku węgla z atmosfery została związana przez wapień w postaci osadów. Większość pożytecznych owadów, które miały zapylać rośliny, wyginęła. Plagą stały się natomiast mrówki i karaluchy oraz pewien rodzaj tropikalnych pnączy, wypierający inne rośliny. Niedociągnięcia w projekcie odbiły się też na ludziach. Żywność produkowano w minimalnych ilościach, co spowodowało znaczny spadek wagi mieszkańców. Mimo tych problemów przez pierwsze dwa lata środowisko kompleksu działało sprawnie – utrzymywało przy życiu ośmiu badaczy i prawie 3800 gatunków roślin i zwierząt.
Choć programu tego nie można nazwać kompletnym fiaskiem, popełniono w nim wiele zarówno prostych, jak i poważnych błędów. Biosfera 2 pokazała zatem, że możliwe jest stworzenie zamkniętego, sztucznego systemu, który byłby w stanie zapewnić ludziom warunki wystarczające do życia.
GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA |
