Ideea de a forma cumva Terra-Marte pentru a-l face mai locuibil este un vis vizionar și de știință. Însă acum, un material numit silice airgel ar putea face ca întreaga idee de formare a terra Marte să fie ceva mai puțin imposibilă.
Oameni notabili de la Carl Sagan până la Elon Musk au propus încălzirea planetei Marte și să îi ofere o atmosferă, iar trucul constă în CO2 și apă înghețate din capacele polare ale planetei. Sagan a spus că dacă aceste capace ar putea fi vaporizate cumva, atunci efectul de seră CO2 ar face restul. Musk a spus, cu glumă și pe jumătate în glumă, că bombele atomice aruncate pe stâlpi vor face trucul.
Lucrările științifice serioase urmează să exploreze ideea, cel puțin în teorie. Întrebarea centrală este: Marte are suficient CO2 și apă pentru a crea o densitate atmosferică similară Pământului?
În 2018, oamenii de știință de la Universitatea din Colorado au studiat întrebarea. Concluzia lor? Terraforming Mars nu este posibil cu tehnologia noastră actuală, ceva ce majoritatea oamenilor au considerat deja sigur că este adevărat.
„Rezultatele noastre sugerează că nu există suficient CO2 rămânerea pe Marte pentru a asigura o încălzire a serii semnificativă a fost gazul care va fi introdus în atmosferă; în plus, majoritatea CO2 gazul nu este accesibil și nu poate fi ușor mobilizat. Ca rezultat, Terraforming Marte nu este posibilă folosind tehnologia actuală ", a declarat Bruce Jakosky, profesor la Laboratorul de fizică atmosferică și spațială din Universitatea din Colorado, Boulder.
Dar asta a fost acum un an, iar tehnologia este în continuă evoluție.
Într-un nou studiu în Nature Astronomy, un trio de cercetători de la Jet Propulsion Laboratorul NASA, Universitatea Harvard și Universitatea din Edinburgh, sugerează că Marte ar putea fi făcută locuibilă dacă ne schimbăm gândirea și folosim tehnologia nouă. În loc de visele mari de a face ca întreaga planetă roșie să fie locuibilă, ceea ce oamenii de știință numesc Modificare Atmosferică Globală (GAM), ce se întâmplă dacă regiunile mici ar putea fi transformate?
Cheia din spatele liniei lor de gândire este gelul de silicagel.
„Această abordare regională de a face locuibilul pe Marte este mult mai realizabilă decât modificarea atmosferică globală.”
Robin Wordsworth, Harvard John A. Paulson Școala de Inginerie și Științe Aplicate
Silica airgel nu este ceea ce ai putea crede că este. În loc de un gel propriu, este un material solid, rigid, uscat. Este creat prin extragerea lichidului dintr-un gel cu un procedeu numit uscare supercritică, același procedeu utilizat face cafeaua decofeinizată.
Cercetătorii din spatele acestui nou studiu au folosit modele și experimente pentru a arăta că un strat subțire de 2 - 3 cm (.8 până la 1,2 inci) de aergel ar putea permite lumina soarelui să pătrundă, dar ar capta căldura. Gelul ar permite, de asemenea, suficientă lumină solară pentru fotosinteză și ar încălzi permanent zona acoperită, permițând gheții de apă și CO2 înghețat să se topească. Poate cel mai bine, nu ar fi nevoie de o sursă de căldură care este flămândă de energie pentru a face acest lucru.
„Această abordare regională de a face locuibilul pe Marte este mult mai realizabilă decât modificarea atmosferică globală”, a spus Robin Wordsworth, profesor asistent de științe și inginerie a mediului la Școala Harvard John A. Paulson de Inginerie și Științe Aplicate (SEAS) și Departamentul Pământului și Știința planetară. „Spre deosebire de ideile anterioare de a face locuibilul lui Marte, acesta este ceva ce poate fi dezvoltat și testat sistematic cu materiale și tehnologie pe care le avem deja”, a spus el într-un comunicat de presă.
„Insulele Mici ale Habitabilității”
„Marte este cea mai locuibilă planetă din Sistemul nostru solar, în afară de Pământ”, a spus Laura Kerber, cercetător de știință la Laboratorul de Propulsie Jet de la NASA. „Dar rămâne o lume ostilă pentru multe feluri de viață. Un sistem pentru crearea unor insule mici de locuit ne-ar permite să transformăm Marte într-un mod controlat și scalabil. "
Ideea de silice airgel, insula de locuință a fost inspirată de ceva ce se întâmplă deja la stâlpii lui Marte.
Spre deosebire de Pământ, CO2 pe Marte este înghețat, prins la stâlpi. În timp ce aici, pe Pământ, poli sunt gheață de apă, poli marțieni sunt o combinație de gheață de apă și gheață CO2. Dar, deși este înghețat, CO2 permite în continuare să apară lumina soarelui în timp ce prinde căldura.
Imaginile cu stâlpii lui Marte arată cum se întâmplă acest lucru.
În această imagine de gheață de pe Marte, CO2 a prins căldura Soarelui. Acest lucru creează mici buzunare de căldură vara, care apar ca niște pete topite negre pe gheață.
„Am început să ne gândim la acest efect de seră cu stare solidă și cum ar putea fi invocat pentru crearea unor medii locuibile pe Marte”, a spus Wordsworth. „Am început să ne gândim la ce fel de materiale ar putea minimaliza conductivitatea termică, dar încă transmit cât mai multă lumină posibil.”
După cum se dovedește, airgel de silice se potrivește facturii. A fost inventat pentru prima dată în 1931 și este unul dintre cele mai izolate materiale realizate vreodată. Acest lucru se datorează faptului că este un material foarte poros, care este aproape complet făcut din aer. Este cam 99,8% aer, cam ca o fereastră termică.
Aerogelele de silice sunt 97 la sută poroase, ceea ce înseamnă că lumina se mișcă prin material, dar nano-straturile interconectante ale radiației infraroșii capcane de dioxid de siliciu și încetinesc mult conducerea căldurii. Acești aerogeli sunt folosiți astăzi în mai multe aplicații de inginerie, inclusiv în Row Exploration Mars de la NASA. Sunt folosite pentru a menține caldura electronică sensibilă.
"Airgel-ul de siliciu este un material promițător, deoarece efectul său este pasiv", a spus Kerber. „Nu ar fi nevoie de cantități mari de energie sau de întreținere a pieselor mobile pentru a menține o zonă caldă pe perioade lungi de timp.”
Cercetătorii au creat experimente pentru a imita condițiile pe Marte. Au experimentat două tipuri de airgel cu silice: particule și plăci. Au descoperit că ambele erau eficiente la creșterea temperaturii. Ambele au fost, de asemenea, eficiente la blocarea radiațiilor UV periculoase.
Rezultatele lor arată că un strat de aer de 2 cm sau mai mult a redus radiațiile UVC la mai puțin de 0,5%. UVC este cu radiații UV cu energie mai mare și poate fi deosebit de dăunătoare. Pe Pământ, aproape nicio radiație UVC măsurabilă nu ajunge la suprafață datorită ozonului, oxigenului molecular și vaporilor de apă din atmosfera superioară.
„Împărțit pe o suprafață suficient de mare, nu ai avea nevoie de nicio altă tehnologie sau fizică, ai avea nevoie doar de un strat din aceste lucruri la suprafață și dedesubt ai avea apă lichidă permanentă”, a spus Wordsworth. „Există o mulțime de întrebări inginerești fascinante care decurg din acest aspect.”
Este destul de ușor să imaginăm un fel de structură a cupolei fabricată din aergel de silice. Ar fi suficient de cald pentru a fi locuibil și ar bloca și UV. Ar putea fi ca o seră pe Pământ, unde apa a rămas ca lichid și plantele ar putea fi cultivate.
Evident, sunt multe mai multe lucrări și cercetări. Wordsworth și ceilalți cercetători intenționează să testeze aerogelele de silice în locații asemănătoare cu Marte, aici, pe Pământ. Acestea vizează valea uscată în Chile și Antarctica.
Wordsworth este clar în legătură cu un lucru: inginerie, climatul de pe Marte nu este doar o întrebare tehnică și inginerească. De asemenea, este o întrebare etică și filosofică.
Dacă există deja câțiva microbi care trăiesc pe Marte, poate sub suprafața undeva, ce să mai spun? Ar trebui să o facem? Avem dreptul?
„Dacă veți activa viața pe suprafața marțiană, sunteți sigur că nu există viață acolo? Dacă există, cum să navigăm asta ", a întrebat Wordsworth. „În momentul în care ne hotărâm să ne angajăm să avem oameni pe Marte, aceste întrebări sunt inevitabile.”
Surse:
- Document de cercetare: Permitând locuința marțiană cu airgel de silice prin efectul de seră în stare solidă
- Comunicat de presă: o modalitate materială de a face locuirea pe Marte
- Comunicat de presă: Terraformarea pe Marte nu este posibilă folosind tehnologia actuală
- Wikipedia: Airgel
- Revista spațială: Ar trebui să neformăm Terra?
