آیا مردم می توانند مریخ را به زمین دیگری تبدیل کنند؟ در اینجا چیزی است که برای تبدیل منظره بایر آن به دنیایی دوستدار زندگی لازم است

تبریز امروز:

سون بیلن استاد طراحی مهندسی، مهندسی برق و مهندسی هوافضا، ایالت پن

 

یک سوال : آیا ممکن است روزی بتوانیم مریخ را مانند زمین بسازیم؟ - تایلا، 16 ساله، می سی سی پی

وقتی در مدرسه راهنمایی بودم، معلم زیست‌شناسی ام فیلم علمی تخیلی «پیشتازان فضا III: جستجوی اسپاک» را درکلاس ما نشان داد.

طرح داستان با به تصویر کشیدن "پروژه پیدایش" - یک فناوری جدید که یک دنیای بیگانه مرده را به دنیایی پر از زندگی تبدیل کرد، مرا جذب کرد.

پس از تماشای فیلم، معلمم از ما خواست تا در مورد چنین فناوری انشا بنویسیم. آیا واقع بینانه بود؟ اخلاقی بود؟ و برای کانال اسپاک درونی ما: منطقی بود؟ این ماموریت تاثیر زیادی روی من داشت.

به سرعت تا به امروز، و من اکنون یک مهندس و پروفسور هستم که در حال توسعه فناوری هایی برای گسترش حضور انسان در فراتر از زمین هستم.

به عنوان مثال: من روی سیستم های موتورهای پیشرفته کار می کنم تا فضاپیماها را فراتر از مدار زمین ببرم. من به توسعه فناوری‌های ساخت ماه کمک می‌کنم تا از هدف ناسا برای حضور طولانی‌مدت انسان در ماه پشتیبانی کند. و من در تیمی حضور داشتم که نحوه پرینت سه بعدی زیستگاه ها در مریخ را نشان داد.

نگه داشتن مردم فراتر از زمین زمان، انرژی و تخیل زیادی می خواهد. اما مهندسان و دانشمندان شروع به کنار زدن بسیاری از چالش ها کرده اند.

عکسی از سطح تاریک مریخ توسط مریخ نورد Perseverance ناسا در ژوئن 2024 گرفته شده است. NASA/JPL-Caltech

پس از ماه، مکان منطقی بعدی برای زندگی انسان در فراسوی زمین، مریخ است.

اما آیا می‌توان مریخ را به شکل زمین درآورد - یعنی آن را به شکلی شبیه به زمین و پشتیبانی از حیات تبدیل کرد؟ یا این فقط تفکر علمی تخیلی است؟

برای زندگی در مریخ، انسان به آب مایع، غذا، سرپناه و فضایی با اکسیژن کافی برای تنفس و ضخامت کافی برای حفظ گرما و محافظت در برابر تشعشعات خورشیدی نیاز دارد.

اما جو مریخ تقریباً تماماً دی اکسید کربن است و عملاً هیچ اکسیژنی ندارد. و فقط حدود 1٪ نسبت به چگالی زمین بسیار نازک است  .

هر چه اتمسفر چگالی کمتری داشته باشد، گرمای کمتری می تواند در خود نگه دارد. اتمسفر زمین به اندازه کافی ضخیم است که گرمای کافی برای حفظ حیات توسط آنچه به عنوان اثر گلخانه ای شناخته می شود حفظ کند.

اما در مریخ، جو آنقدر ناچیز است که دمای شبانه به طور معمول به ۱۵۰ درجه زیر صفر فارنهایت (۱۰۱- درجه سانتیگراد) کاهش می یابد.

بنابراین بهترین راه برای ایجاد جو به مریخ چیست؟

اگرچه مریخ در حال حاضر هیچ آتشفشان فعالی ندارد - حداقل تا آنجا که ما می دانیم - دانشمندان می توانند فوران های آتشفشانی را از طریق انفجارهای هسته ای ایجاد کنند. گازهای به دام افتاده در اعماق آتشفشان آزاد می شوند و سپس به اتمسفر می روند. اما این طرح کمی مبهم است، زیرا انفجارها مواد رادیواکتیو مرگبار را نیز وارد هوا می‌کند.

یک ایده بهتر: هدایت دنباله دارها و سیارک های غنی از آب برای برخورد به مریخ است. این نیز گازهایی را از زیر سطح سیاره به جو آزاد می کند و در عین حال آب موجود در دنباله دارها را نیز آزاد می کند. ناسا قبلاً نشان داده است که امکان تغییر جهت سیارک ها وجود دارد - اما سیارک های نسبتاً بزرگ و تعداد زیادی از آنها برای ایجاد تغییر مورد نیاز هستند.

شکل گیری زمین مریخ احتمالا قرن ها طول می کشد.

مساعد کردن مریخ برای سکونت

راه های زیادی برای گرم کردن سیاره وجود دارد. به عنوان مثال، آینه های غول پیکری که در فضا ساخته شده و در مدار مریخ قرار می گیرند، می توانند نور خورشید را به سطح منعکس کرده و آن را گرم کنند.

یک مطالعه اخیر پیشنهاد کرد که مستعمره‌نشینان مریخ می‌توانند آئروژل، یک ماده جامد فوق‌سبک، را روی زمین پخش کنند. ایروژل به عنوان عایق عمل می کند و گرما را به دام می اندازد. این کار را می‌توان در سرتاسر مریخ انجام داد، از جمله کلاهک‌های یخی قطبی، جایی که هواژل می‌تواند یخ‌های موجود را ذوب کرده و آب مایع بسازد.

برای رشد غذا به خاک نیاز دارید. در زمین، خاک از پنج ماده تشکیل شده است: مواد معدنی، مواد آلی، موجودات زنده، گازها و آب.

اما مریخ در پوششی از مواد شل و غبار مانند به نام سنگلیت پوشیده شده است. آن را مانند شن های مریخی در نظر بگیرید. 

 آن حاوی مواد مغذی کمی است که برای رشد سالم گیاه کافی نیست و میزبان برخی از مواد شیمیایی بد به نام پرکلرات است که در زمین در آتش بازی و مواد منفجره استفاده می شود.

تمیز کردن سنگ سنگ و تبدیل آن به چیزی قابل دوام آسان نخواهد بود. آنچه خاک بیگانه به آن نیاز دارد مقداری کود مریخی است که شاید با افزودن مواد افراطی به آن ساخته شود - میکروب های مقاوم وارد شده از زمین که می توانند حتی در سخت ترین شرایط زنده بمانند. موجودات دستکاری شده ژنتیکی نیز ممکن است.

از طریق فتوسنتز، این موجودات شروع به تبدیل دی اکسید کربن به اکسیژن می کنند. در نهایت، زمانی که مریخ برای ارگانیسم‌های زمینی سازگارتر شد، استعمارگران می‌توانند گیاهان و حتی حیوانات پیچیده‌تری را معرفی کنند.

تامین اکسیژن، آب و غذا به نسبت مناسب بسیار پیچیده است. بر روی زمین، دانشمندان سعی کرده اند این را در Biosphere 2 شبیه سازی کنند، یک اکوسیستم بسته که دارای زیستگاه های اقیانوسی، گرمسیری و بیابانی است. اگرچه تمام محیط‌های Biosphere 2 کنترل می‌شوند، حتی در آنجا نیز دانشمندان برای ایجاد تعادل مناسب تلاش می‌کنند. مادر طبیعت واقعاً می داند که دارد چه می کند.

یک تصویر فضانوردی را در مریخ نشان می دهد که در مقابل یک زیستگاه مدولار قرمز، سفید و نقره ای ایستاده است. در حال حاضر، مریخ دنیایی ممنوع است، با جوی کوچک، دمای بسیار سرد و بدون آب مایع. 
خانه ای در مریخ
ساختمان ها می توانند چاپ سه بعدی شوند. در ابتدا، آنها باید تحت فشار و محافظت قرار گیرند تا زمانی که مریخ به دمای زمین و هوا دست یابد. برنامه فناوری‌های ساخت خودکار سیاره‌ای ماه به مریخ در حال کار است، ناسا در حال تحقیق در مورد چگونگی انجام این کار است.

چالش های بسیار بیشتری وجود دارد. برای مثال، بر خلاف زمین، مریخ فاقد مگنتوسفر است که سیاره را از باد خورشیدی و تشعشعات کیهانی محافظت می کند. بدون میدان مغناطیسی، تشعشعات زیادی برای سالم ماندن موجودات زنده وارد می شود. راه‌هایی برای ایجاد میدان مغناطیسی وجود دارد، اما تاکنون این علم بسیار حدس و گمان است.

در واقع، تمام فناوری‌هایی که من توضیح دادم بسیار فراتر از قابلیت‌های فعلی در مقیاس مورد نیاز برای شکل‌دهی به مریخ هستند. توسعه آنها به تحقیقات و پول زیادی نیاز دارد، احتمالاً بسیار بیشتر از آن چیزی که در کوتاه مدت ممکن است. اگرچه دستگاه Genesis از "Star Trek III" می تواند یک سیاره را در عرض چند دقیقه شکل دهد، اما شکل دادن به مریخ قرن ها یا حتی هزاران سال طول می کشد.

و قبل از اینکه مردم شروع به تبدیل مریخ به زمین دیگری کنند، سؤالات اخلاقی زیادی وجود دارد که باید حل شوند. آیا ایجاد چنین تغییرات دائمی شدید در سیاره دیگری درست است؟

اگر همه اینها شما را ناامید می کند، نباشید. همانطور که دانشمندان نوآوری هایی برای شکل دادن به مریخ ایجاد می کنند، ما نیز از آنها برای بهبود زندگی در زمین استفاده خواهیم کرد. فناوری ای را که ما برای چاپ زیستگاه های سه بعدی در مریخ توسعه می دهیم، به خاطر دارید؟ در حال حاضر، من بخشی از گروهی از دانشمندان و مهندسان هستم که از همین فناوری برای چاپ خانه‌های اینجا روی زمین استفاده می‌کنند - که به رفع کمبود مسکن در جهان کمک می‌کند.

سلام بچه های کنجکاو آیا سوالی دارید که می خواهید یک متخصص به آن پاسخ دهد؟ از یک بزرگسال بخواهید سؤال شما را به info@tabrizemrooz.ir ارسال کند. لطفا نام، سن و شهر محل زندگی خود را به ما بگویید.