MARS ĆE BITI NOVI DOM STANOVNIŠTVA ZEMLJE? Trebat će nam tisuću godina da ga prilagodimo svojim potrebama

Više nema dvojbe da se čovječanstvo polako počinje pripremati za kolonizaciju svemira. Nije riječ o hiru “ludih znanstvenika” ili ljubitelja znanstvene fantastike, nego o realnoj potrebi. Kao što znamo, Zemlja jednog dana više neće biti nastanjiva, ako ne prije, onda za milijun godina, kada će Sunce toliko narasti da će sažgati naš planet. Ono će pak živjeti još oko pet milijardi godina, a zatim će se raspršiti kao “nova”, nakon čega će se pretvoriti u bijelog patuljka. No svemir će postojati još jako dugo. Pretpostavlja se da će se zvijezde, a s njima i potencijalni planeti, nastaviti formirati još najmanje bilijun, ako ne i sto bilijuna godina.

No da bismo jednog dana mogli naseliti egzoplanete, a možda i ekstroplanete, moramo prvo zagospodariti najbližim nebeskim tijelima, barem za probu. Inače, “egzoplanet” je naziv za planete izvan Sunčeva sustava, ali unutar naše galaktike Mliječne staze, dok je “ekstroplanet” naziv za planete u drugim galaktikama.

U tom smislu, prvo što nam pada na pamet jesu naš prirodni satelit Mjesec i susjedni planet Mars. No problem je u tome što je Crveni planet smrznuta stijena kojoj nedostaje praktički sve što nam je potrebno da preživimo. Isprva se činilo da bi na njemu mogle obitavati samo malobrojne posade koje bi jedvice preživljavale ispod tla. No tada se pojavila ideja: “Zašto ga ne bismo teraformirali? Zašto Crveni planet ne bi postao novi zeleno-plavi svijet?”.

Ni to nije nategnuta znanstvenofantastična priča. Teraformiranje Marsa zaista je moguće, no sâm proces bio bi veoma kompleksan.

Crveni je planet, naime, suh te nema tla pogodnog za uzgoj hrane. Njegova je atmosfera prerijetka za disanje ili zaštitu od zračenja, čega je posljedica visok rizik od raka.

Test vremena

Stoga, da bismo ga pretvorili u novi dom za čovječanstvo, moramo mu dati odgovarajuću atmosferu, sličnu Zemljinoj. Ona bi se morala sastojati od 79 posto dušika, 21 posto kisika i malo ugljikova dioksida te bi morala imati prosječnu temperaturu od 14 °C i tlak niži od 1 bara. Morali bismo stvoriti oceane i rijeke, a zatim površinu pretvoriti u plodno tlo. Potom moramo uspostaviti biosferu na površini i spriječiti da se sve to poništi postavljanjem zaštitnih mjera koje mogu izdržati test vremena. “Mačji kašalj”, zar ne? Srećom, veliki laser znatno bi nam olakšao posao.

Prije četiri milijarde godina Mars je bio dom ogromnim oceanima i brojnim rijekama. Imao je ugodnu atmosferu bogatu kisikom, koja se na njemu zadržala nekoliko stotina milijuna godina. Ultraljubičaste zrake razbijale su atmosferske plinove, a potom i oceane, a na koncu ih je raznio solarni vjetar.

Danas je Mars suha neplodna pustoš. Srećom, znatna količina vode zaleđena je u dubokim rezervoarima i polarnim ledenim kapama. Ima je dovoljno da stvori plitak ocean. Ogromne količine kisika nalaze se u mineralima marsovskih stijena, poput željezovih oksida koji planetu daju zagasitocrvenu boju. Ugljikova, pak, dioksida ima u karbonatima.

Da bismo oslobodili te plinove, moramo preokrenuti reakcije koje ih blokiraju korištenjem termolize koja se odvija na temperaturama visokima kao na površini Sunca. Ukratko, želimo rastopiti Marsovu površinu. Najbolji način bio bi da postavimo lasere u orbitu usmjeravajući njihove zrake prema planetu. Najsnažniji laser danas je ELI-NP koji u bilijuntom dijelu sekunde može proizvesti zrake snage 10 petavata.

No da bismo otopili Mars, potreban nam je dvostruko jači laser koji bi radio neprekidno. Najlakši je način da upotrijebimo laser na solarni pogon, što znači da se može napajati izravno Sunčevom svjetlošću. U njegovoj bi se jezgri nalazile metalne šipke koje bi apsorbirale energiju i oslobađale je kao lasersku zraku. Ako bismo izgradili niz zrcala u svemiru, otprilike deset puta većih od površine Europe, mogli bismo usmjeriti dovoljno Sunčeve svjetlosti da otopimo površinu Marsa. Kako bi to izgledalo?

Dok bi laseri udarali o površinu, oko 750 kg kisika i nešto ugljikova dioksida izlazilo bi iz svakog prostornog metra otopljene stijene.

Potoci lave

Da bismo dobili dovoljno kisika, naši bi laseri trebalo da rastope tlo do dubine od “samo” osam metara. To bi izgledalo zastrašujuće. Nebo bi bilo prekriveno olujama, a blistavo usijano tlo bilo bi prošarano potocima lave.

Potom bi se tlo brzo ohladilo. Padao bi neobičan “snijeg”, zapravo pepeo od svih elemenata koji se stvrdnjavaju dok se hlade, poput silicija i željeza. Mars bi u tom trenutku još bio veoma hladan.

Sretna bi nuspojava bila da se sva voda u polarnim ledenim kapama, pa čak i duboko pod zemljom, digne u nebo kao vruća para, tvoreći kišne oblake nad cijelim planetom. Isprala bi neugodne plinove iz atmosfere, poput klora, i odnijela štetne elemente koji su se nakupili na površini. Na kraju bi se formirali plitki oceani, slaniji nego na Zemlji.

Bilo bi potrebno oko pedeset godina neprekidnog laserskog rada da se stvori atmosfera s kisikom. Mogli bismo iskoristiti tu priliku da kopamo dublje na nekim mjestima kako bismo stvorili bazene za slane oceane, rijeke i jezera.

Tako bismo stvorili lako zapaljivu atmosferu s gotovo 100% kisika i samo 0,2 bara. Još ne bi bilo moguće disati pa bismo morali dopremiti mnogo dušika koji Marsu, nažalost, nedostaje.

Idealan izvor bio bi Titan, najveći Saturnov satelit, prekriven gustom atmosferom koja se gotovo u potpunosti sastoji od dušika. “Sve” što bismo morali učiniti bilo bi da odande dopremimo 3000 bilijuna tona dušika na Mars. Čini se nemogućim, no izvedivo je.

Da bismo obradili toliki dio Titanove atmosfere, na njegovoj bismo površini morali izgraditi goleme automatizirane tvornice koje bi pokretali laseri. One bi usisavale atmosferu i komprimirale je u tekućinu kojom bi potom ispunjavale spremnike. Njih bismo potom morali lansirati i uputiti prema Marsu, gdje bi oni eksplodirali pa bi se dušik počeo miješati s kisikom.

Uz dovoljno resursa, cijeli bi zadatak bilo moguće izvršiti unutar dvije generacije. Ne zaboravimo pritom da smo u samo nekoliko godina već uspjeli poslati nekoliko misija na Saturn.

Dakle, otprilike sto godina nakon početka procesa teraformiranja, dobili bismo atmosferu pogodnu za disanje koja ima ispravan omjer plinova. Ako oslobođeni CO₂ ne bi bio dovoljan da zagrije planet do temperatura koje možemo podnijeti, morali bismo dodati neke stakleničke plinove.

Uspostava biosfere

Mars bi u tom trenutku nalikovao na crni mramor išaran lavom koja se hladi te rastućim oceanima i netaknutim crvenim površinama. Još bi bio beživotna pustoš pa bi sljedeći korak morao biti uspostava biosfere, što je vrlo teško jer bi je neočekivane interakcije između vrsta ili iznenadne bolesti mogle destabilizirati do točke kolapsa.

Vjerojatno bismo započeli unošenjem fitoplanktona u mlade oceane. Bez konkurencije, brzo procvjetavši i ispunivši oceane, postao bi dno prehrambenog lanca. Potom bi uslijedili zooplanktoni, ribe, a možda i morski psi i kitovi. Život u oceanima mogao bi brzo napredovati, no život na kopnu nešto je “tvrđi orah”. Biljke trebaju zemlju punu hranjivih tvari u koju mogu uroniti korijenjem. No većinu tla tvorili bi stvrdnuti ostaci lave i pepela. Mogli bismo čekati tisućama godina da ih voda i vjetar samelju u finiji pijesak ili pokušati to učiniti ručno.

Mogli bismo hitro uključivati i isključivati laser goleme snage koji bi zagrijavao i skupljao tlo, što bi ga razbilo na sve manje i manje dijelove. Dodamo li malo vode, dobit ćemo neku vrstu tamnog blata. U nj možemo umiješati gljivice i bakterije koje mogu apsorbirati dušik i pretvoriti ga u nitratne spojeve za hranjenje biljaka.

Prve biljke koje bismo donijeli potjecale bi sa zemaljskih vulkanskih otoka jer bi bile savršeno prilagođene laserski raznesenom krajoliku Marsa. I tako bi obogaćeno blato postalo temelj za travnjake i šume. U nižoj gravitaciji Marsa drveće bi vrlo brzo moglo postati jako visoko.

Njihovo korijenje skupljalo bi hranjive tvari koje su im potrebne, a zatim bi kopalo dublje kako bi više kamenja pretvorilo u tlo, tvoreći samoodrživ ekosustav.

Nakon toga možemo polako uvoditi nove biljne vrste, kukce i životinje. Doduše, ne bi bilo loše da izostavimo komarce. Novu biosferu trebalo bi održavati kako ne bi došlo do neravnoteže. Ako bi biljke prebrzo rasle i apsorbirale previše ugljikova dioksida, planet bi se previše ohladio.

Neprekidan rad

Ako bi ključne vrste izumrle, to bi se odrazilo na cijelu biosferu. Dakle, bila bi nam potrebna stoljeća, možda i tisućljeća, prije nego što Mars postane stabilno okruženje, ali na koncu bi naš teraformirani susjed zaista mogao imati potencijal za održavanje velikih ljudskih kolonija. Pitanje je, međutim, koliko je takav pothvat vremenski održiv.

Tu postoji jedan problem. Marsova jezgra ne proizvodi magnetsko polje, tako da nema dovoljne zaštite od Sunčeva zračenja ili kozmičkih zraka, što bi postalo opasno za dugoročno zdravlje živih bića na planetu. Dakle, kao posljednji korak, moramo napraviti umjetno magnetsko polje. Ono ne mora biti golemo poput Zemljina, ali bi barem moralo moći skrenuti Sunčev vjetar od Marsa.

Najlakši bi način bio da konstruiramo “magnetski kišobran” daleko ispred Marsa. On bi raspršivao solarni vjetar u stranu. Za to bi nam trebao veliki supravodljivi prsten koji bi pokretala nuklearna postrojenja. Orbitirao bi oko Lagrangeove točke L1 sustava Mars – Sunce i tako štitio novostvorenu atmosferu planeta.

I to je to! Teraformiranje Marsa zahtijevalo bi mnogo truda i energije, pozamašne resurse i vjerojatno stoljeće ili tisućljeće neprekidnog rada, ali bio bi to prvi put da živimo u domu koji smo dizajnirali i oblikovali isključivo za sebe. Bio bi to prvi korak prema našoj budućnosti među dalekim zvijezdama.