Ledo miestai Marse. Harvardo mokslininkai turi naują sprendimą ()
Visiškas Marso teraformavimas gali užtrukti šimtus, jei ne tūkstančius, metų.
© Spongy101010 (CC BY-SA 4.0) | https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Future_mars.jpg
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Žmonės tiek ilgai nelauks. Jie nori kolonizuoti ir urbanizuoti Raudonąją planetą dar šiame amžiuje. Harvardo mokslininkai prognozuoja, kad užšalęs vanduo Marse galėtų būti naudojamas ledo miestams statyti. Jie bus kupolų pavidalo, praleidžiantys šviesą, blokuojantys žalingus spindulius ir izoliuojantys nuo šalčio. Tačiau jie taip pat turi trūkumų.
Pirmosios pilotuojamos misijos į Marsą su nusileidimais galėtų įvykti 2020-ųjų pabaigoje arba 2030-ųjų pradžioje. Jei astronautai ketina ilgiau pasilikti ir atlikti tyrimus, jiems reikės apsauginių buveinių, kuriose jie galėtų miegoti, dirbti ir palaikyti savo sveikatą. Tai pirmas žingsnis prieš kuriant didesnes buveines ir ilgainiui net miestus. Harvardo universiteto mokslininkai rado statybinę medžiagą, kuri galėtų būti naudojama joms statyti: ledą.
Apskaičiuota, kad netoli Marso paviršiaus yra daugiau nei 5 milijonai km³ užšalusio vandens, o giliau jo gali būti dar daugiau. Jei jį būtų galima pasiekti mašinomis, būsimi astronautai galėtų gyventi „ledo šalyje“. Ir tai ne tik spėlionės.
Harvardo mokslininkai gruodį vykusiame metiniame Amerikos geofizikos sąjungos susitikime pristatė išsamius planus ir prognozes. Naudodami įvairius modeliavimo pratimus, jie pademonstravo, kaip vandens ledas gali suformuoti izoliuojančias ir patvarias struktūras, kurios apsaugos žemiečius nuo žalingos radiacijos Marse.
|
Vienas pagrindinių šio sprendimo privalumų yra sąnaudų taupymas. Žmonėms nereikėtų gabenti tiek daug statybinių medžiagų į Marsą, o tai galėtų paspartinti pirmosios nežemiškos planetos prisitaikymą.
Ledas nėra vienintelė statybinė medžiaga Marse. Kita medžiaga yra regolitas. Tai dulkių, smulkių uolienų ir mineralų sluoksnis, daugiausia sudarytas iš bazalto. Tačiau tai nėra tobula medžiaga. Norint iš jo išgauti tam tikrus elementus, tokius kaip silicis ir deguonis, reikėtų sijoti didžiulius jų kiekius. Šie, kaitinami, galėtų būti perdirbami į naujas medžiagas, tokias kaip stiklas.
Marso regolitas taip pat yra toksiškas. Pirma, jame yra perchloratų, kurie Žemėje yra reti, bet Marse įprasti. Jie yra toksiški skydliaukei ir, būdami stiprūs oksidatoriai, gali pažeisti astronautų įrangą ir drabužius.
Antra, Marso dulkės yra aštriabriaunės. Jų vanduo nenugludino kaip smėlio Žemėje, todėl jos yra kampuotos ir aštrios. Patekusios į plaučius, jos gali sukelti panašias būkles kaip asbestozė ar kitų tipų pneumokoniozė.
Trečia, Marso marsaeigiai regolite aptiko sunkiųjų metalų, tokių kaip chromas, švinas ir kadmis. Yra būdų, kaip „prijaukinti“ regolitą, kad jis taptų tolerantiškesnis. Tačiau kol kas mokslininkai pasirinko ledą, kuris yra daug saugesnis ir greičiau pritaikomas.
Įkvėpimas šiam projektui kyla iš Žemės. Pavyzdžiui, garsiosios mėlynojo ledo olos Islandijoje yra susiformavusios tokiuose ledynuose kaip Vatnajökull. Pavasarį ir vasarą tirpsmo vanduo ledyne sukuria upes ir tunelius. Kai šios erdvės žiemą užšąla, susidaro koridoriai – kasmet skirtingi. Tačiau mokslininkai turi šiek tiek kitokius planus Marsui. Vietoj olų tai bus maždaug 1 hektaro ploto ledo kupolai, kuriuose bus įrengtos atskiros kameros gyvenimui ir maisto auginimui.
Tęsinys kitame puslapyje:
Harvardo ekspertai, naudodami įvairias modeliavimo sistemas, įvertino tokių konstrukcijų tinkamumą. Jie apskaičiavo, kad kelių metrų storio ledo sluoksnis būtų pakankamas izoliatorius, o temperatūra kupolo viduje galėtų būti pakelta iki -20 °C, palyginti su -120 °C, įprasta Marse. To pakanka ledui stabilizuoti, o kupolo vidus galėtų būti dar šiltesnis. Tyrėjai pateikė diagramą, kaip galėtų atrodyti temperatūros pasiskirstymas tokio kupolo viduje.
Mokslininkų komanda taip pat sumodeliavo ledo struktūrines savybes. Ankstesni tyrimai parodė, kad pridėjus organinių medžiagų, tokių kaip hidrogeliai, padidėjo jo elastingumas ir atsparumas įtempiams. Dėl to praturtintas ledas tapo daug geresne statybine medžiaga. Ekspertai taip pat rado būdą, kaip išvengti ledo sublimacijos Marso atmosferoje. Šią problemą būtų galima išspręsti pridedant vandeniui atsparią dangą, tačiau ją greičiausiai reikėtų importuoti iš Žemės.
O kaip dėl saulės šviesos? Mokslininkai taip pat sumodeliavo šį aspektą. Jie pademonstravo ledo pranašumą prieš regolitą, nes jis daugiausia blokuoja UV spinduliuotę, tuo pačiu praleisdamas matomą ir infraraudonąją spinduliuotę. Tokiuose kupoluose astronautai būtų apsaugoti nuo kenksmingos Saulės jonizuojančiosios spinduliuotės, tačiau vis tiek turėtų prieigą prie saulės šviesos. Tai labai svarbu sveikatai, įskaitant psichinę sveikatą. Saulės šviesa taip pat įgalintų fotosintezę, kuri yra būtina augalų auginimui.
Skamba per daug gerai? Juk turi tam tikrų trūkumų. Ir jų yra. Tokių struktūrų sukūrimui reikia milžiniškų ledo kiekių. Remiantis preliminariais Harvardo universiteto mokslininkų skaičiavimais, naudojant energijos šaltinį, panašų į Tarptautinę kosminę stotį, per dieną būtų galima apdoro tik apie 15 m3 medžiagos.
Kita problema – dulkių nusėdimas. Dulkės prilimpa prie visko dėl didelio paviršiaus ploto, elektrostatinės krūvio ir gravitacijos. Pasak Šveicarijos federalinio technologijos instituto Ciuriche planetų mokslininko Adomo Valantino, tyrinėjusio dulkių ir ledo panaudojimą Marse, prie ledo prilipusios dulkės blokuotų jo skaidrumą ir izoliacines savybes.
Be to, ledo išgavimui iš po Marso paviršiaus reikėtų gręžimo įrangos, kurią reikėtų atsigabenti iš Žemės. Dėl viso to bazių įkūrimas Marse, o vėliau ir buveinių bei miestų kūrimas yra didžiulis logistinis iššūkis, tačiau ekspertai teigia, kad rizika verta.
„Svarbu galvoti apie kosmoso tyrinėjimus vidutinės trukmės laikotarpiu ir apie tai, ką galima nuveikti per ateinančius kelerius metus“, – aiškina Robinas Wordsworthas, projekto bendraautoris.
O kokie jo komandos planai? Jie numato naudoti saulės arba atominių elektrinių šilumą ledui apdoroti, tačiau pirmiausia jas reikia pastatyti paviršiuje, kad būtų patenkinti kolonizatorių poreikiai.
Ledas Marse laikomas ne tik statybine medžiaga. Jis taip pat galėtų būti naudojamas hidroponiniame ūkininkavime ir dumblių auginime maistui.
