Mars. Czwarta planeta Układu Słonecznego. Swoją nazwę zawdzięcza rzymskiemu bogowi wojny. Dlaczego? Ze względu na dużą ilość tlenku żelaza na powierzchni. Związek ten nadaje planecie słynny czerwonawy odcień. Dlatego nazywamy ją „Czerwoną Planetą”.
Dlaczego Mars jest czerwony?
To wszystko jest proste. Żelazo. Tlen. Kiedy wchodzą w interakcję, powstaje tlenek żelaza. Ta warstwa gleby pokrywa całą powierzchnię Marsa. To on określa kolor planety. Niebo ma ten sam kolor. Gdy cząsteczki pyłu znajdą się w atmosferze, tworzą niebo raczej czerwonawe niż błękitne.
Co to za planeta?
Mars jest jednym z naszych najbliższych sąsiadów na Ziemi. Jednak nie jest taka jak inne planety. Jego atmosfera jest bardzo subtelna. Składa się głównie z dwutlenku węgla. Oznacza to, że nie może zatrzymywać ciepła. Temperatura powierzchni spada. Bardzo zimno.
Jego powierzchnię tworzą skały. Góry. Kaniony. Kratery. Olimp to największy wulkan w Układzie Słonecznym. Valles Marineris to głęboki kanion. Ten krajobraz daje nam wskazówki, że miliardy lat temu była tu woda.
Dlaczego to jest ważne?
Mars to największe marzenie ludzkości. Zrób krok na inną planetę. Ale dlaczego wciąż stoimy w miejscu? Ponieważ Mars jest wehikułem czasu, który może pomóc nam zrozumieć, jak powstała Ziemia. W przeszłości znajdowały się tu koryta rzek. Teraz woda zamarzła na biegunach.
Badania trwają. Roboty eksplorują planetę. Zbierają dane. Dane te mogą utorować drogę przyszłym misjom załogowym. Mars to nie tylko kupa kamieni. To jest znak zapytania. Miejsce, w którym szukamy odpowiedzi.
Łatwo zapytać, dlaczego widzimy czerwoną kropkę na nocnym niebie, skoro w kosmosie istnieją inne światy. Odpowiedź kryje się nie tylko w nostalgii czy braku wyobraźni. Mars znajduje się w dziwnym stanie pośrednim. Ma subtelny klimat. Istnieją kratery po meteorytach, jak na Księżycu. Ale są też wulkany, pustynie i polarne czapy lodowe podobne do tych na Ziemi.
Wyobraź sobie hybrydę. Część Księżyca. Część Ziemi.
To sprawia, że jest to idealny poligon doświadczalny.
Dlaczego Mars? Stanowisko testowe dla przetrwania człowieka
Astronomami kieruje coś więcej niż tylko ciekawość. Potrzebują dowodu koncepcji. Czy ludzie naprawdę są w stanie tam przetrwać? Jest to podstawowy problem, który zapewnił miliardy dolarów w finansowaniu i niezliczone wystrzelenia rakiet.
To zainteresowanie nie jest nowe. W 2014 roku Richard Branson ogłosił plany Virgin Galactic, które obejmowały budowę hotelu na Marsie. To brzmi jak science fiction. Teraz, wraz ze wzrostem liczby komercyjnych lotów kosmicznych, ten pięciogwiazdkowy kurort wydaje się mniej żartem, a bardziej biznesplanem.
Nie wysyłamy już tam robotów. Przygotowujemy się dla naszych gości.
Jak właściwie wygląda powierzchnia?
Zanim spakujesz walizki i wyruszysz w drogę za pięćdziesiąt lat, musisz poznać teren. Powierzchnia Marsa nie jest monolitem czerwonego pyłu. Ona jest skomplikowana.
1. Burze piaskowe
Globalna burza piaskowa może pochłonąć całą planetę. Utrzymują się przez kilka miesięcy. Panele słoneczne są przyciemnione. Poziom energii spada. Jeśli budujesz hotel, musisz wiedzieć, jak utrzymać działanie świateł, gdy miliardy ton tlenku żelaza blokują słońce.
2. Zmiany temperatury
Temperatury w ciągu dnia w pobliżu równika mogą osiągnąć przyjemne 70°F (20°C), a temperatury w ciągu dnia wzrosną do 20°C. A w nocy? Spada do -100°F (-73°C). Materiały rozszerzają się i kurczą. Urządzenia elektroniczne zawieszają się. Beton pęka. Burze piaskowe mogą blokować światło słoneczne na tygodnie, dlatego inżynierowie pracują nad systemami izolacji i ogrzewania, które nie opierają się na stałym świetle słonecznym.
3. Problem z promieniowaniem
Atmosfera jest zbyt cienka, aby blokować promieniowanie kosmiczne. Bez pola magnetycznego takiego jak ziemskie, powierzchnia jest zanurzona w strumieniu cząstek o wysokiej energii. Długotrwałe narażenie może zwiększać ryzyko raka i uszkodzenia DNA. Każdy „hotel” prawdopodobnie musiałby zostać częściowo zakopany lub chroniony grubą warstwą marsjańskiego regolitu.
Jak to się ma do Księżyca?
Możesz się zastanawiać, dlaczego nie po prostu budować na Księżycu. Ona jest bliżej. Taniej jest to osiągnąć.
Księżyc jest zimniejszy. Dużo chłodniej. Nie ma również atmosfery, która kontrolowałaby kurz lub regulowała temperaturę. Mars ma atmosferę, niezależnie od tego, jak rzadka jest. Oznacza to, że hamowanie aerodynamiczne można wykorzystać do spowolnienia statku kosmicznego i zaoszczędzenia paliwa. Oznacza to również możliwość ekstrakcji wody z atmosfery lub złóż lodu. Na Księżycu znajduje się lód, ale bez atmosfery kontrolującej jego reżim termiczny znacznie trudniej jest go wydobyć.
Pomimo trudnych warunków Mars oferuje nieco bardziej wyrozumiałe środowisko dla ludzkiej biologii.
Harmonogram zakwaterowania pięciogwiazdkowego
Oświadczenie Bransona było odważnym oświadczeniem woli. Intencje to jednak coś innego niż infrastruktura. Aby zbudować hotel, potrzebujesz:
- Zrównoważona energia: Energia słoneczna jest ryzykowna ze względu na burze. Energia jądrowa lub zaawansowana energia geotermalna
Kiedy we wrześniu 2016 roku sonda InSight NASA dotarła do Marsa, rozpoczęła rewolucyjny eksperyment na bujnej czerwonej powierzchni. Ale dlaczego wysłano InSight i dlaczego ta misja jest tak krytyczna? Sejsmometr i kamera termowizyjna zamontowane na pojeździe miały na celu zrozumienie ewolucji geologicznej Marsa. Możliwość wiercenia do głębokości 5 metrów była technologią wcześniej niesprawdzoną. Głębokość ta była konieczna do bezpośredniego pomiaru wewnętrznego ciepła planety i jej warstw.
W odróżnieniu od poszukiwania możliwych oznak życia w kraterze Gale, InSight skupiał się na tym, czy rdzeń Marsa jest stały, czy płynny. Odpowiedź na pytanie, dlaczego Czerwona Planeta nie ma ruchu tektonicznego płyt tak jak Ziemia, stała się kluczem do zrozumienia powstawania Układu Słonecznego.
Tańsza i inteligentniejsza inżynieria kosmiczna
Projekt InSight został zaprojektowany i wyprodukowany w Laboratorium Napędów Odrzutowych (JPL) NASA w Kalifornii. Jego koszt wyniósł 425 milionów dolarów. Dla porównania, poprzednia duża misja na Marsa, Curiosity, kosztowała 2,5 miliarda dolarów. Ta różnica w cenie była konkretnym dowodem na to, że technologia kosmiczna dojrzała i można było obniżyć koszty.
Niższy koszt oznacza więcej danych. Pomimo ograniczeń budżetowych InSight dostarczył precyzyjnych danych na temat wewnętrznej struktury planety. Dane te pomogły nam zrozumieć, w jaki sposób Mars ochładza się i dlaczego ustała jego aktywność geologiczna.
Dlaczego Mars? I dlaczego teraz?
Ograniczone zasoby Ziemi i zanieczyszczenie środowiska popychają ludzkość do poszukiwania innych miejsc do życia. Pomimo trudności, takich jak mała ilość pary wodnej w atmosferze, Mars jest postrzegany jako obiecująca alternatywa. Misje takie jak InSight dostarczają podstawowych danych dla przyszłych misji załogowych na Marsa. Znajomość wewnętrznego ciepła i aktywności sejsmicznej planety jest niezbędna do planowania infrastruktury potrzebnej do założenia osad ludzkich.
Głębokość, w jaką przeniknął InSight, przeniosła historię Marsa do teraźniejszości. Wiemy już, że Mars jest planetą martwą geologicznie. Ale ta „śmierć” pokazuje także, jak bardzo był kiedyś aktywny. Być może pewnego dnia ta 5-metrowa studnia stanie się fundamentem pierwszego domu ludzkości na Marsie.
Kontynuujemy nasze badania. Bo nie znamy jeszcze odpowiedzi.
