Brytyjski zespół badawczy dostarcza informacji o tym, jak ludzie mogą żyć na Marsie. Promieniowanie na planecie stanowi szczególne wyzwanie.

OXFORD — kolonie na Marsie są rzeczywistością science fiction od dziesięcioleci. Ale czy nasz czerwony sąsiad może rzeczywiście stać się drugim domem dla naszego gatunku, miejscem, w którym ludzie mogą się swobodnie poruszać bez grubych skafandrów, mocnych hełmów, potężnej ochrony przed promieniowaniem i innych sztucznych systemów? Zespół kierowany przez fizyk Ruth Bamford z Uniwersytetu Oksfordzkiego (Wielka Brytania) ma pomysł, jak sprawić, by Mars był bardziej zdatny do zamieszkania: w badaniu opublikowanym w specjalistycznym czasopiśmie „Acta Astronautica” naukowcy wyjaśniają, jak znaleźć Czerwoną Planetę sztuczne pole magnetyczne, które działa jak osłona przed promieniowaniem. W ich rozważaniach kluczową rolę odgrywa marsjański księżyc Fobos.

Na dzień dzisiejszy wydaje się, że istnieją ogromne przeszkody na drodze do kolonizacji Marsa. Chociaż należy do klasy planet podobnych do Ziemi, jej dzień jest prawie tak długi jak dzień na Ziemi, a pod powierzchnią znajduje się zamarznięta woda. Jednak warunki na powierzchni bywają nieprzyjazne dla życia. Z dominującym dwucyfrowym stopniem ujemnym atmosfera jest znacznie chłodniejsza niż na Ziemi, a atmosfera składa się w 95% z dwutlenku węgla.

Czy Mars nadaje się do zamieszkania? Wysokie promieniowanie musi być chronione

Dlatego długoterminowa obecność człowieka na Marsie wymaga „rehabilitacji”, napisali w swoich badaniach fizycy z Oksfordu. Termin ten oznacza przekształcenie planety w nadające się do zamieszkania ciało niebieskie za pomocą technologii przyszłości. Stworzenie powietrza do oddychania i zaopatrzenia w żywność byłoby co najmniej kosztowne, a niska grawitacja prawdopodobnie by się do tego przyzwyczaiła.

Jednak jednym z największych problemów na Marsie jest ilość promieniowania, na jakie mogą być narażeni ludzie. Ponieważ w przeciwieństwie do Ziemi, Czerwona Planeta ma tylko cienką atmosferę i nie ma ochronnego pola magnetycznego. Oba są powiązane. Bez silnej otaczającej magnetosfery Mars nie może utrzymać gęstej atmosfery na dłuższą metę. W rzeczywistości czerwona planeta miała gęstą, bogatą w wodę atmosferę. Jednak bez ochrony pola magnetycznego był coraz bardziej erodowany przez wiatr słoneczny, a w pewnym momencie został wyczerpany.

Przede wszystkim, bez osłony ochronnej, niebezpieczne promienie mogą dotrzeć do powierzchni niemal bez przeszkód. Ponieważ zadaniem pola magnetycznego jest ochrona planety przed wiatrem słonecznym i wysokoenergetycznymi cząstkami jonizującymi, zarówno ze słońca, jak i z głębi wszechświata. Dlatego tylko ułamek promieni kosmicznych dociera do Ziemi; Jest przechwytywany i odchylany przez pole magnetyczne. Pomiary wykonane przez sondę NASA Curiosity wykazały średnią dawkę promieniowania wynoszącą 77 mikrosiwertów na godzinę podczas lotu na powierzchnię Marsa i 26 mikrosiwertów na godzinę na powierzchni. Dla porównania: na Ziemi wartości wahają się od 0,05 do 0,2 mikrosiwerta na godzinę.

Życie na innych planetach: zespół badawczy chce zmienić przeznaczenie marsjańskiego księżyca

Teraz oczywiście pola magnetycznego Ziemi nie da się tak łatwo odtworzyć. Powstaje w wyniku oddziaływania dynama w mineralnym jądrze Ziemi, co z kolei następuje poprzez rotację Ziemi z ruchem płyt tektonicznych. To nie działa na Marsie, ponieważ wnętrze jest mniejsze i zimniejsze.

Co więc wyobrażają sobie fizyk Ruth Bamford i jej zespół, gdy piszą o „sztucznej magnetosferze” Marsa? Napisali, że proponowane „optymalne rozwiązanie” jest „całkowicie nowe”. W ich modelu Fobos, który jest dwoma największymi księżycami na Marsie, służy do budowy pola magnetycznego. Podobnie jak satelita Ziemi, krąży wokół planety Ziemia, która krąży co osiem godzin. Odległość do powierzchni to tylko 6000 km.

Naukowcy chcą wykorzystać to do zbudowania plazmatora, „syntetycznie naładowanego pierścienia cząstek” wokół Marsa. Modelem tego pasa promieniowania jest księżyc Io, który tworzy taki pierścień wokół gazowego giganta Jowisza. W tym celu cząstki na Fobosie muszą zostać zjonizowane i przyspieszone, aby utworzyły pierścień plazmy wzdłuż orbity Księżyca. Bramford i jej zespół są przekonani, że to z kolei powinno wytworzyć pole magnetyczne, które powinno być wystarczająco silne, aby chronić marsjańską atmosferę. W opinii autorów badania jest to „rozwiązanie o minimalnej wydajności, porządku i masie”.

„Nowa era eksploracji kosmosu”: nowe badanie zamieszkiwania Marsa

To wszystko brzmi rozsądnie, ale jest też zbyt skomplikowane do wdrożenia przy dzisiejszych możliwościach. Ale jeśli ludzie zaczną czynić Marsa zdolnym do zamieszkania poprzez rehabilitację, muszą być przygotowani na problemy i mieć gotowe pomysły na rozwiązania, jak napisali fizycy z Oksfordu: „Teraz zaczyna się nowa era eksploracji kosmosu i nadszedł czas, aby wymyślić nowe i odważne koncepcje przyszłość.” „.

Nie należy od razu rozważać kolonizacji Marsa. Zasady zbadane w opracowaniu można zastosować również do projektów o małej skali. Załogowe statki kosmiczne, stacje kosmiczne lub bazy księżycowe mogą również skorzystać na stworzeniu małych, ochronnych obudów magnetycznych. (Pamela Doerhofer)

Dopiero niedawno łazik „Wytrwałość” NASA rozwiązał jedną z największych zagadek na Marsie – i nawet się nie zaczął.