We hebben tientallen jaren geprobeerd de ruimte in te gaan, maar tot 2000 was ons verblijf in de ruimte meestal tijdelijk. Nadat drie astronauten echter voor een verblijf van vier maanden naar het internationale ruimtestation waren verhuisd, markeerde dit het begin van een decennium van voortdurende menselijke aanwezigheid in de ruimte.
Nadat het trio astronauten zich op 2 november 2000 op het ISS had gevestigd, merkte een NASA-functionaris op:
“We gaan voor altijd naar de ruimte. Eerst cirkelen mensen rond deze bal, en dan vliegen we naar Mars."
Waarom eigenlijk naar Mars vliegen? Beelden uit 1964 toonden aan dat Mars een verlaten, levenloze planeet is die mensen schijnbaar weinig te bieden heeft. Ze heeft een uiterst delicate sfeer en geen tekenen van leven. Mars wekt echter enig optimisme op over de voortzetting van het menselijk ras. Er zijn meer dan zeven miljard mensen op aarde, en dit aantal groeit voortdurend. Mogelijk overbevolking of planetaire catastrofe, ze dwingen ons om nieuwe huizen te zoeken in ons zonnestelsel. Mars heeft ons meer te bieden dan wat de Curiosity rover laat zien. Er was tenslotte water.
Waarom Mars?
Mars trekt al lang mensen aan en spreekt tot de verbeelding. Hoeveel boeken en films zijn er gemaakt op basis van het leven op Mars en de ontwikkeling ervan. Elk verhaal creëert zijn eigen unieke levensstijl die zich op de rode planeet zou kunnen vestigen. Wat maakt Mars het onderwerp van zoveel verhalen?
Hoewel Venus naar verluidt de zusterplaneet van de aarde is, zijn de omstandigheden op deze vuurbal buitengewoon onbewoonbaar, hoewel NASA een bezoek aan Venus aan het plannen was met een voorbijgaande excursie naar Mars. Aan de andere kant is Mars het dichtst bij de aarde. En ondanks het feit dat het vandaag een koude en droge planeet is, heeft het alle elementen die geschikt zijn voor leven, zoals:
Promotie video:
Water dat bevroren is als poolkappen
Koolstof en zuurstof in de vorm van kooldioxide
Stikstof
Er zijn opvallende overeenkomsten tussen de atmosfeer van Mars vandaag en de atmosfeer die miljarden jaren geleden op aarde was. Toen de aarde zich voor het eerst vormde, was er geen zuurstof op de planeet en zag het eruit als een lege, onbewoonbare planeet. De atmosfeer bestond volledig uit kooldioxide en stikstof. En er was geen zuurstof totdat de fotosynthetische bacteriën die zich op aarde ontwikkelden, voldoende zuurstof produceerden voor de mogelijke ontwikkeling van dieren. De dunne atmosfeer van Mars bestaat bijna volledig uit koolmonoxide. Dit is de samenstelling van de atmosfeer van Mars:
95,3% kooldioxide
2,7% stikstof
1,6% argon
0,2% zuurstof
De atmosfeer van de aarde daarentegen is 78,1% stikstof, 20,9% zuurstof, 0,9% argon en 0,1% kooldioxide en andere gassen. Zoals je misschien wel vermoedt, zullen alle mensen die morgen Mars willen bezoeken, voldoende zuurstof en stikstof bij zich moeten hebben om te overleven (we ademen geen pure zuurstof in). Toch hebben de overeenkomsten tussen de atmosfeer van de vroege aarde en het moderne Mars ertoe geleid dat sommige wetenschappers speculeren dat dezelfde processen die het grootste deel van de kooldioxide op aarde omzetten in ademende zuurstof, op Mars kunnen worden gerepliceerd. Dit vereist een verdikking van de atmosfeer en het creëren van een broeikaseffect dat de planeet verwarmt en een geschikte habitat biedt voor planten en dieren.
De gemiddelde oppervlaktetemperatuur van Mars is min 62,77 graden Celsius en varieert van plus 23,88 graden tot min 73,33 graden Celsius. Ter vergelijking: de gemiddelde temperatuur op aarde is 14,4 graden Celsius. Desalniettemin heeft Mars verschillende kenmerken die het mogelijk maken om het als een toekomstige bewoning te beschouwen, zoals:
Orbitale tijd - 24 uur 37 minuten (aarde: 23 uur 56 minuten)
Rotatieas kantelen - 24 graden (aarde: 23,5 graden)
De aantrekkingskracht van de zwaartekracht is een derde van die van de aarde
De rode planeet staat dicht genoeg bij de zon om de seizoenen te ervaren. Mars is ongeveer 50% verder van de zon verwijderd dan de aarde.
Andere werelden die als mogelijke kandidaten voor terravorming worden beschouwd, zijn Venus, Europa (de maan van Jupiter) en Titan (de maan van Saturnus). Europa en Titan zijn echter te ver van de zon en Venus is te dichtbij. Bovendien is de gemiddelde temperatuur op het oppervlak van Venus 482,22 graden Celsius. Mars staat, net als de aarde, alleen in ons zonnestelsel en kan leven ondersteunen. Laten we eens kijken hoe wetenschappers van plan zijn het droge, koude landschap van Mars om te vormen tot een warme en bewoonbare habitat.
Martiaanse kassen
Het terraformeren van Mars zal een enorm proces zijn, of helemaal niet. De beginfase kan tientallen jaren of eeuwen duren. Het terraformeren van de hele planeet tot een aardachtige vorm zal enkele duizenden jaren duren. Sommigen suggereren tienduizenden jaren. Hoe transformeren we een droog woestijnland in een weelderige omgeving waarin mensen, planten en andere dieren kunnen overleven? Er worden drie methoden aangeboden:
Grote ronddraaiende spiegels die zonlicht reflecteren en het oppervlak van Mars verwarmen
Kasfabrieken
Asteroïden vol ammoniak op de planeet dumpen om het gasniveau te verhogen
NASA ontwikkelt momenteel een zonnezeilmotor die grote reflecterende spiegels in de ruimte kan plaatsen. Ze zullen enkele honderdduizenden kilometers van Mars verwijderd zijn en zonlicht reflecteren op een klein deel van het oppervlak van Mars. De diameter van zo'n spiegel moet ongeveer 250 kilometer zijn. Zoiets zal ongeveer 200.000 ton wegen, dus het is beter om het in de ruimte te monteren, niet op aarde.
Als je zo'n spiegel op Mars richt, kan deze de temperatuur van een klein gebied enkele graden verhogen. De sleutel is om ze te concentreren op de poolkappen om het ijs te smelten en kooldioxide vrij te geven, waarvan wordt aangenomen dat het in het ijs vastzit. Door de jaren heen komen bij stijgende temperaturen broeikasgassen vrij, zoals chloorfluorkoolwaterstof (CFC), die je in je airconditioner of koelkast kunt vinden.
Een andere optie voor het verdikken van de atmosfeer van Mars, en daarmee de stijging van de temperatuur op de planeet, is de bouw van fabrieken die broeikasgassen produceren, aangedreven door zonnepanelen. Mensen zijn goed in het afgeven van tonnen broeikasgassen in hun eigen atmosfeer, waarvan sommigen geloven dat ze tot opwarming van de aarde leiden. Hetzelfde thermische effect kan een goede grap op Mars spelen als honderden van dergelijke fabrieken worden gemaakt. Hun enige doel is om chloorfluorkoolwaterstof, methaan, kooldioxide en andere broeikasgassen in de atmosfeer vrij te maken.
Fabrieken voor de productie van broeikasgassen zullen ofwel naar Mars worden gestuurd of al op het oppervlak van de rode planeet worden opgezet, en dit zal jaren duren. Om deze machines naar Mars te vervoeren, moeten ze lichtgewicht en efficiënt zijn. Dan zullen broeikasauto's het natuurlijke proces van fotosynthese van planten nabootsen door kooldioxide in te ademen en zuurstof uit te ademen. Het zal nog vele jaren duren, maar geleidelijk zal de atmosfeer van Mars verzadigd raken met zuurstof, zodat astronauten alleen ademhalingsapparatuur kunnen dragen en geen knijppakken. In plaats van of naast deze kasmachines kunnen fotosynthetische bacteriën worden gebruikt.
Er is ook een meer extreme methode om Mars te modelleren. Christopher McKay en Robert Zurin hebben voorgesteld Mars te bombarderen met grote ijzige asteroïden gevuld met ammoniak om tonnen broeikasgassen en water op de rode planeet te genereren. Nucleair aangedreven raketten moeten worden vastgemaakt aan asteroïden vanuit het buitenste deel van ons zonnestelsel.
Ze zullen de asteroïden gedurende tien jaar met een snelheid van 4 km / s verplaatsen en dan uitschakelen en een asteroïde van tien miljard ton naar Mars laten vallen. De energie die vrijkomt tijdens de val wordt geschat op 130 miljoen megawatt. Dit is genoeg om de aarde tien jaar van stroom te voorzien.
Als het mogelijk zou zijn om een asteroïde van deze omvang tegen Mars te vernietigen, zou de energie van één botsing de temperatuur op de planeet met 3 graden Celsius verhogen. Door de plotselinge temperatuurstijging zal ongeveer een biljoen ton water smelten. Meerdere van dergelijke missies in vijftig jaar zouden het gewenste temperatuurklimaat kunnen creëren en 25% van het aardoppervlak met water kunnen bedekken. Het bombardement door asteroïden die energie vrijgeven gelijk aan 70.000 megaton waterstofbommen zal de menselijke nederzetting echter vele eeuwen vertragen.
Hoewel we Mars in het komende decennium kunnen bereiken, zal de terravorming duizenden jaren duren. Het kostte de aarde miljarden jaren om zich te ontwikkelen tot een planeet waar planten en dieren kunnen gedijen. Het omzetten van het terrein van Mars naar het terrestrische terrein is een buitengewoon moeilijk project. Het zal vele eeuwen duren voordat de menselijke vindingrijkheid en arbeid van honderdduizenden mensen de koude en verlaten rode wereld tot leven kunnen brengen.
