چگونه می توان مریخ را قابل سکونت کرد؟
در تاریخ: ۲۴ اسفند ۱۳۹۵

ایده ی قابل سکونت کردن مریخ، ایده ی بسیار جذابی است. ذوب کردن یخهای قطبی، به وجود آوردن جو و سپس طراحی محیط زیست برای ایجاد پوشش گیاهی و رودخانه ها و دریاها برای هر کسی می تواند الهام بخش باشد. اما چقدر طول می کشد تا چنین تلاشی نتیجه دهد، چقدر هزینه دارد و آیا واقعا به زحمت و زمانش می ارزد؟

قابل سکونت کردن مریخ شامل دو مرحله ی عمده خواهد بود: گرم کردن و اکسیژن دار کردن. در مرحله ی گرم کردن باید دمای مریخ از متوسط کنونی که ۶۰- درجه ی سانتیگراد است به مقداری نزدیک به متوسط دمای زمین یعنی ۱۵ درجه ی سانتیگراد افزایش پیدا کند. این کار با ایجاد یک لایه ی ضخیم دی اکسید کربن در جو انجام می شود. این مرحله ی گرم کردن نسبتا آسان و سریع است و ممکن است حدود صد سال به طول بیانجامد. اما مرحله ی دوم نیازمند تولید مقادیر کافی از اکسیژن در جو مریخ است که بتواند امکان تنفس طبیعی را برای انسان و دیگر پستانداران فراهم کند. این مرحله ی اکسیژن دار کردن نسبتا دشوار است و ۱۰۰ هزار سال یا بیشتر به طول می انجامد، مگر اینکه یک پیشرفت عمده ی فناوری بتواند معادلات را تغییر دهد.

اما پیش از شروع این دو مرحله ی عمده، چند مرحله ی ابتدایی باید اجرا شود. این مراحل شامل جستجوی مریخ برای مشخص کردن میزان آب بر روی سطح، میزان دی اکسید کربن در جو و به صورت منجمد در قطبها و مقدار نیترات خاک مریخ است. این مراحل ابتدایی کلید شروع موفقیت آمیز دو مرحله ی عمده ی مذکور هستند.

تا کنون شواهد موجود حاکی از فراوانی سه ماده ی ذکر شده بر روی مریخ است. هرچند که بیشتر آب موجود در مریخ به صورت منجمد در مناطق قطبی مجتمع شده است، مقدار آب موجود برای ایجاد یک چرخه ی آبی شامل ابر و باران و رودخانه ها و دریاچه ها کفایت می کند. همچنین بر اساس برخی تخمینها، دی اکسید کربن منجمد موجود در مناطق قطبی هم برای پدید آوردن فشار هوایی مساوی با فشار هوای سطح دریا در کره ی زمین کفایت می کند.

نیتروژن هم یکی از لوازم مهم حیات و از مواد تشکیل دهنده ی هوای قابل تنفس است. داده های جدید کاوشگر کنجکاوی (Curiosity) بیانگر این است که نیترات سه صدم در صد از خاک مریخ را تشکیل می دهد که برای قابل سکونت کردن مریخ بسیار عالی است. علاوه بر اینها، دانشمندان باید به تعدادی پرسش اخلاقی درباره ی مسکونی کردن مریخ پاسخ بدهند. مثلا اگر در حال حاضر گونه ای از حیات در مریخ موجود است (یا حیاتی که نیاز به احیای مجدد دارد)، چنین کاری یک پرسش اخلاقی جدی برای بشر به وجود می آورد -مخصوصا اگر این حیات به حیات زمینی مرتبط باشد. چرا که اگر حیات مریخی با حیات زمینی مرتبط باشد- مثلا به علت تبادل سیارکها- آنگاه با موقعیت آشنایی رو به رو خواهیم بود و سؤالاتی مانند اینکه چه بخشهایی از حیات زمینی و در چه زمانی باید به مریخ صادر شوند مطرح خواهد شد. اما اگر حیات مریخی با حیات زمینی بی ارتباط باشد و آشکارا تجسم تازه ای از حیات را در مریخ شاهد باشیم آنگاه سؤالات جدی فنی و اخلاقی مطرح خواهد بود.

در مرحله ی اول یعنی مرحله ی گرم کردن باید کاری انجام شود که امروزه برای همه ی ما خیلی آشناست. چرا که بشر هم اکنون در حال گرم کردن کره ی زمین با تولید روزافزون دی اکسید کربن و دیگر گازهای گلخانه ای است که دمای کره ی زمین را چندین درجه ی سانتیگراد در هر قرن افزایش می دهد. هرچند این کار در کره ی زمین غیر عمدی انجام می شود، در مریخ می توان این کار را عامدانه انجام داد تا دمای محیط افزایش پیدا کند. زمان لازم برای گرم کردن مریخ ۱۰۰ سال تخمین زده می شود. اگر تمام انرژی خورشیدی که بر مریخ تابیده می شود برای تولید دی اکسید کربن به کار گرفته شود، کار گرم کردن مریخ را می توان در عرض ده سال به سرانجام رساند اما با فرض بازدهی ده درصد در استفاده از انرژی خورشیدی مدت زمان تخمینی به ۱۰۰ سال افزایش پیدا می کند.

وقتی این جو ضخیم ایجاد شود قدم بعدی تبدیل جو به یک هوای قابل تنفس برای انسان خواهد بود. در کره ی زمین، اکسیژن حدود ۱۳ درصد و دی اکسید کربن کمتر از یک درصد از هوای جو را تشکیل می دهند. این مرحله به مراتب زمان طولانی تری لازم دارد. در کره ی زمین درصد بالای اکسیژن و درصد پایین دی اکسید کربن به خاطر پدیده ی فتوسنتز در گیاهان است. فتوسنتز با استفاده از انرژی خورشید آب و دی اکسید کربن را به غذا تبدیل می کند: H2O+CO2=CH2O+O2. اکسیژن دار کردن جو مریخ با استفاده از فتوسنتز حدود ۱۰۰ هزار تا ۱۷۰ هزار سال به طول خواهد انجامید. اگر می شد تمام انرژی خورشیدی تابیده شده بر مریخ را برای فتوسنتز استفاده کرد، ظرف هفده سال می شد مقدار کافی اکسیژن تولید کرد. اما بازدهی محتمل فتوسنتز بسیار کمتر از صد در صد است. تنها نمونه ای که از این کار در کره ی زمین وجود دارد، سیستم زیستی موجود در سرتاسر کره ی زمین است. در کره ی زمین بازدهی استفاده از نور خورشید برای تولید غذای گیاهان و اکسیژن یک صدم درصد است. با یک حساب سرانگشی می بینیم که زمان لازم برای ایجاد یک جو پراکسیژن در مریخ حدود ۱۷ هزار سال است.

در عین حال اگر بشر بتواند فتوسنتز طبیعی (با بازدهی ۵ درصد) را با ایجاد فضای سبز در سرتاسر مریخ پیاده سازی کند، این مدت زمان به چند قرن کاهش پیدا می کند.

The future of space colonization – terraforming or space habitats?


منبع: www.phys.org

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *