Lidstvo na Marsu: cesta k soběstačnosti ve vesmíru

Druhý domov pro pozemšťany

Zatímco na Marsu už jezdí vozítka a plánuje se lidská expedice, myšlenka terraformace patří do roviny sci-fi nebo lépe řečeno teorie. Znamená to přetvoření planety či měsíce do podoby, která umožní, aby na povrchu mohl existovat život, a to pokud možno včetně nás. To má však řadu podmínek. Našim potřebám musí odpovídat především složení atmosféry včetně vhodného počasí a tlaku, dále musí vyhovovat i teploty a v neposlední řadě je třeba, aby byly organismy chráněny před kosmickým zářením, k čemuž je zapotřebí silné magnetické pole. To samozřejmě za předpokladu, že bude vyhovovat samotná planeta a její pozice v soustavě.
Pokud by se něco takového podařilo, lze předpokládat, že takto přeměněná planeta by nabídla i možnosti pro zisk potřebných surovin, energie, jídla, atd. Jaké jsou ale perspektivy pro kolonizaci a terraformaci Marsu? V jeho případě je problém už ten, že gravitace na povrchu je v porovnání se Zemí jen 38procentní, což by jistě mělo dopad na živé organismy lidi nevyjímaje. Otázka je, jaké a jak se s nimi vypořádat.

Další problém Marsu je příliš řídká atmosféra, která je téměř celá složená z oxidu uhličitého. Tlak na Marsu je pouze jednoprocentní v porovnání s tlakem na Zemi, ale předpokládá se, že je dostatek CO₂ ve formě ledu a pokud bychom jej dokázali uvolnit, mohl by vytvořit atmosféru s tlakem 30 až 60 kPa, což zhruba odpovídá i procentům v porovnání s tlakem na Zemi u hladiny moře a na vrcholu Mount Everest je zhruba oněch 30 kPa. Pro dosažení vyššího tlaku by bylo třeba na Mars dostat potřebný materiál odjinud, přičemž jako vhodný zdroj se jeví asteroidy. Ovšem pak by CO₂ tvořil většinu husté atmosféry planety, zatímco my potřebujeme především mix dusíku a kyslíku.

Problém Marsu však je, že jde dnes o mrtvou planetu, která nevykazuje žádné známky geologické aktivity. Nemá aktivní sopky a nevypadá to, že by se po ní jako na Zemi posouvaly tektonické desky (i když tomu v minulosti asi tak bylo). To na Zemi umožnilo koloběh CO₂, který se ve vodním prostředí ukládá ve formě uhličitanů, aby jej sopky zase vypouštěly do atmosféry a i když je z dnešního pohledu vypouštění CO₂ do atmosféry nežádoucí, z dlouhodobého hlediska je pro udržení života tento přirozený oběh velice potřebný.
Mars také nyní už nemá magnetické pole chránící jeho povrch proti záření z vesmíru a ze Slunce, ovšem to automaticky neznamená, že jádro planety je studené, a tedy tuhé. Od roku 2003 se mluví o tom, že jádro Marsu alespoň částečně tekuté, což bylo posléze podpořeno experimentem, v němž vědci reprodukovali prostředí uvnitř Marsu pomocí železa, niklu a síry a tlaku 40 gigapascalů. Nicméně ať je jádro tuhé, polotuhé či tekuté, nic to nemění na tom, že nerotuje a nevytváří ochranné magnetické pole, čili magnetosféru. Na povrchu nalezneme pouze malé magnetizované oblasti, které jsou považovány za její zbytky, a právě kvůli jejímu kolapsu měla planeta v minulosti přijít o většinu své atmosféry.

Nakonec nesmíme zapomenout, že i samotná atmosféra chrání život na zemi, tedy jde konkrétně o ozón a ultrafialové záření. Pokud by to mohlo nerušeně ozařovat povrch planety a ohrožovat organismy, život bez ochranných pomůcek by opět nebyl možný. Nicméně se má za to, že právě UV záření na Zemi napomohlo k nárůstu množství kyslíku i vzniku ozónové vrstvy, a to pomocí rozkladu vodní páry na kyslík a vodík (jde o fotodisociaci). Pokud by tedy záření mohlo na Marsu vodní páry rozkládat, nejspíše by přispělo ke vzniku vhodné atmosféry.

Jaké jsou možnosti?

Dle teoretiků leží Mars na okraji obyvatelné zóny, kde je ještě možné, aby na planetě byly vytvořeny vhodné podmínky s tekoucí vodou, apod. Jeho nynější stav je připisován tomu, že je oproti Zemi podstatně menší, a tak mohl podporovat život jen po omezenou dobu. Pak tedy asi ztratil svou magnetosféru, následně i drtivou část atmosféry a stal se nehostinnou planetou. Je třeba poznamenat, že vědci těmto procesům zcela nerozumí, a tak nelze s jistotou říci, jak přesně skon Marsu proběhl.

Mars má tedy značné zásoby ledu (H₂O) i suchého ledu (CO₂) v polárních čepičkách i pod půdou, takže existuje materiál pro vytvoření atmosféry, ovšem problémem by bylo její udržení kvůli absenci magnetosféry. Teoreticky by stačilo 30 kPa, což by už je mnohem výše než Armstrongův limit, abychom nemuseli nosit přetlakové obleky. Jinou cestou by bylo dopravení amoniaku (NH₃), což je další skleníkový plyn, který by navíc pomohl obohatit atmosféru o potřebný dusík. Lidé by jej mohli získat z různých vesmírných těles nasměrovaných na Mars, jejichž dopad samotný by také umožnil planetu zahřát.

První krok tak vždy zahrnuje zvýšení teploty i tlaku a jako nejvhodnější způsob se jeví využití vlastních zásob planety, tedy suchého ledu a normálního ledu. Na ten by se zaměřila velká solární zrcadla umístěná na oběžné dráze, která by k Marsu mohla sama doletět jako solární plachetnice. Případně lze teoreticky využít komety či stažení měsíce Phobos z oběžné dráhy, což by bylo technicky mnohem náročnější, ale komety by díky amoniaku alespoň částečně vyřešily nepřítomnost dusíku. Kyslík už pak vyrobí dovezené mikroorganismy, stačí počkat několik dob ledových.
Nakonec ale otázka terraformace Marsu vždy zamrzne na tom, že sluneční vítr by vytvořenou atmosféru stejně zničil, nebo by ji neumožnil vůbec vytvořit. Zcela z říše vědecké fikce pak je debata o tom, zda by nešlo (doufejme) tekuté jádro planety zase roztočit, aby se vytvořilo celoplanetární magnetické pole a také nastartovat geologické pochody. K tomu by prý mohly posloužit slapové síly přitaženého nebo umělého měsíce o dostatečné hmotnosti. Nemáte tedy někdo po ruce Hvězdu smrti?