Czy zamieszkamy na Marsie?

Mars, sąsiad Ziemi, od zarania dziejów był widoczny na nieboskłonie jako mały, czerwony punkt. Nadano mu imię rzymskiego boga wojny, a odkryte w XIX wieku jego dwa księżyce nazwano Fobos i Dejmos, czyli „strach” i „trwoga”. Ale to właśnie ta złowroga, przynajmniej z nazwy, planeta jest miejscem, z którym ludzkość wiąże plany na przyszłość. Od wielu lat prowadzone są bowiem badania i spekulacje mające na celu określenie, czy jest możliwa kolonizacja Marsa. Dlaczego Marsa, a nie Księżyca albo Wenus? Długoletnie badania prowadzone przy wykorzystaniu sond bezzałogowych wskazują, że prawdopodobnie tylko ta planeta w Układzie Słonecznym ma potencjał do istnienia form życia, a warunki na niej panujące są o wiele bardziej przyjazne istotom żywym niż na większości innych planet i księżyców.

W historii eksploracji Kosmosu podjęto kilkadziesiąt prób wysłania bezzałogowych sond międzyplanetarnych w kierunku Marsa. Nie wszystkie zakończyły się powodzeniem. Jednak dzięki tym, które się powiodły Mars jest najlepiej poznaną planetą Układu Słonecznego. Oczywiście poza Ziemią.

Wielkie zasługi ma w tym amerykański próbnik kosmiczny Mars Pathfinder wyniesiony w 1996 roku w przestrzeń kosmiczną i wyposażony w sześciokołowy pojazd o nazwie Sojourner. Celem misji było przetestowanie na potrzeby przyszłych ekspedycji marsjańskich nowego, bezpośredniego sposobu lądowania na planecie oraz możliwości przemieszczania się zdalnie sterowanego pojazdu-robota po jego powierzchni. Sonda zebrała wiele informacji o czynnikach pogodowych panujących na Marsie, przeprowadziła obserwacje gęstości, ciśnienia i temperatury atmosfery oraz badania marsjańskiego gruntu służące określeniu jego składu mineralnego i zawartości poszczególnych pierwiastków chemicznych. W bliższych nam czasach wymienić należy także uruchomiony w 2016 roku program ExoMars będący wspólną misją badawczą Europejskiej Agencji Kosmicznej i Rosyjskiej Agencji Kosmicznej Roskosmos, którego celem jest poszukiwanie śladów procesów biologicznych i geologicznych na Marsie.

Plany kolejnych misji wskazują, że zainteresowanie Marsem nie słabnie. Spróbujmy zatem odpowiedzieć na pytanie, czy w przyszłości uda nam się na nim zamieszkać.

Z pozoru nic na to nie wskazuje. Z przeprowadzonych i wielokrotnie powtarzanych pomiarów i obserwacji wynika między innymi, że stała słoneczna, czyli ilość energii słonecznej docierającej do górnych warstw atmosfery jest o połowę mniejsza niż na Ziemi, a średnia temperatura wynosi -63°C, dochodząc do nawet -140°C. W dodatku orbita Marsa jest bardziej eliptyczna od ziemskiej, co zwiększa amplitudę wahań temperatury i stałej słonecznej. Grawitacja na Marsie wynosi niewiele ponad jedną trzecią wartości ziemskiej. Atmosfera Marsa składa się głównie z dwutlenku węgla i jest bardzo rozrzedzona. Szacuje się, że stanowi około 0,7% atmosfery Ziemi. Nie zapewnia więc dostatecznej ochrony przed promieniowaniem i wiatrem słonecznym, ma też zbyt małe ciśnienie. Problemem jest też słaba magnetosfera, która nie chroni przed promieniowaniem jonizującym. Różnic między środowiskiem Ziemi i Marsa można wymienić jeszcze znacznie więcej.

Z drugiej strony marsjańska doba jest zbliżona do ziemskiej – trwa 24 godziny 39 minut i 35 sekund. Nachylenie osi Marsa do płaszczyzny ekliptyki wynosi 25,19°, a więc jest tylko o niespełna dwa stopnie większe niż Ziemi. W efekcie występują podobne do ziemskich pory roku, tyle że trwają prawie dwukrotnie dłużej, ponieważ rok marsjański wynosi około 1,88 roku ziemskiego. Dodatkowo najnowsze obserwacje wykonywane przez automatyczne łaziki wysłane w ramach misji NASA i Europejskiej Agencji Kosmicznej Mars Exploration Program i Mars Express potwierdziły obecność wody na planecie i zdolność marsjańskiej gleby do utrzymania niektórych form wegetacji. Wydaje się też, że na Marsie są wszystkie pierwiastki niezbędne dla życia, chociaż budowa geologiczna planety nie jest jeszcze w pełni rozpoznana.

Niektórzy naukowcy sugerują, że kolonizacje Marsa powinno poprzedzić terraformowanie planety, czyli upodobnienie jej do warunków ziemskich pozwalające na istnienie i rozwój form życia bez ciągłego wspomagania z zewnątrz. Na czym ten proces miałby polegać w tej chwili, dokładnie nie wiadomo. Co do jednego uczeni są zgodni – przede wszystkim trzeba zwiększyć temperaturę na planecie w celu uzyskania wyższego ciśnienia atmosfery i w konsekwencji wody w stanie ciekłym. Należy więc wywołać efekt cieplarniany, w czym mogą być pomocne ogromne ilości gazów cieplarnianych, głównie dwutlenku węgla, uwięzione w trwałych pokrywach lodowych. Patrząc więc z perspektywy mieszkańców Ziemi, kolonizację Marsa należy zacząć… od degradacji środowiska planety. Problemem są także bardzo wysokie koszty inwestycji konieczne do realizacji planu kolonizacji i terraformacji Marsa.

Kolonizacja Marsa opanowała wyobraźnię nie tylko fantastów, ale także niektórych naukowców i biznesmenów. Mówił o tym Stephen Hawking, marzy Elon Musk i wielu innych. Według najbardziej optymistycznych scenariuszy, ludziom uda się skolonizować Marsa za około 50 lat. Według pesymistycznych nie stanie się to nigdy.

Do optymistów należy wspomniany Elon Musk, twórca przedsiębiorstwa przemysłu kosmicznego SpaceX specjalizującego się w budowie silników rakietowych, rakiet nośnych oraz statków kosmicznych, w tym także załogowych. Twierdzi on, że w perspektywie kilku lat możliwe będzie wysłanie na Marsa statku kosmicznego Starship ze 100-osobową załogą. Wspiera go Robert Zubrin, amerykański inżynier lotniczy i astronautyczny, który twierdzi, że kolonizacja Marsa da nam jako gatunkowi szansę rozpoczęcia wszystkiego od nowa i w przyszłości odciąży Ziemię. Poza tym kolonie pozaziemskie, także ta marsjańska, będą dopiero początkiem kolonizacji kosmosu i przeniesienia części populacji w inne miejsce. Człowiek stanie się gatunkiem międzyplanetarnym.

Naukowcy studzą te pomysły, podkreślając, że Mars ma szczątkową atmosferę, więc panują na nim niskie temperatury, mała grawitacja i wysokie promieniowanie. Przy obecnym poziomie rozwoju techniki, a nawet w możliwej do przewidzenia przyszłości nie będziemy w stanie go trwale terraformować. Poza tym nie znamy skutków trwałego wpływu obniżonej grawitacji na organizm człowieka. Co w takim razie miałby Mars nam do zaoferowania – życie w specjalnych skafandrach, w bunkrach bez możliwości wyjścia na powierzchnię, w uzależnieniu od dostaw z Ziemi? Trudno odmówić tym poglądom słuszności. Wydaje się więc, że projekt kolonizacji Marsa przez długi czas pozostanie jedynie abstrakcyjnym eksperymentem myślowym dotyczącym przyszłości ludzkości.