Terraformering av Mars ble nettopp mer realistisk med denne tilnærmingen

Folk har lurt på om vi kan endre Mars’ klima for å gjøre det beboelig for mennesker, og vi kan være nærmere enn noen gang å besvare dette spørsmålet.

Mars, en av Jordens to nærmeste naboer sammen med Venus, er den fjerde planeten fra solen. Du kan lett se den på nattehimmelen da den skinner som et lyst rødt punkt.

Mars er tørr, kald og steinete, med en tynn atmosfære og svært lav overflatetrykk. Disse faktorene gjør det vanskelig for planeten å støtte flytende vann, da alt overflatevann raskt fordamper eller fryser.

Imidlertid er Mars ikke helt uten vann. Milliarder av år siden tillot planetens varmere og tettere atmosfære vann å flyte, noe som fremkommer av elvekanaler, innsjøavsetninger, deltaer og vannpåvirket stein, nå frosset under jorden. En nylig studie publisert i Proceedings of the National Academy of Sciences antyder at enorme mengder vann kan være fanget 11,5 til 20 kilometer under den martiske overflaten.

Dette grunnvannet kan potensielt fylle hele hav og dekke planeten til en dybde på én til to kilometer.

“Vi har ikke funnet noen bevis for liv på Mars, men vi har i det minste identifisert et sted som i prinsippet bør kunne opprettholde liv.”

– Michael Manga, studiens hovedforfatter fra University of California (UC)

Forståelse av planetens vannsyklus er “kritisk” for å forstå utviklingen av Mars’ klima, overflate og indre.

Denne oppdagelsen ble muliggjort av data fra NASAs Insight-lander, som ble sendt til Mars i 2018. I løpet av sin fireårsperiode registrerte Insight uvurderlig informasjon om planetens indre struktur, oppdaget meteorittnedslag, jordskjelv opptil styrke 5 og rystelser fra vulkanske områder. Disse seismiske hendelsene produserte bølger som gjorde det mulig for geofysikere å undersøke Mars’ indre.

Ved å bruke en matematisk modell for bergfysikk konkluderte forskerne med at seismiske data fra Insight indikerer et dypt lag av sprukket magmatisk stein mettet med flytende vann.

Imidlertid er dette vannet lokalisert i små sprekker og porer i midten av den martiske skorpe, noe som kan begrense nytten for å forsyne en fremtidig Mars-koloni med vann.

Leter etter måter å gjøre Mars beboelig på

I løpet av de siste tiårene har mange metoder blitt foreslått for å terraforme Mars. I 1971 foreslo Carl Sagan å fordampe de nordlige polare iskapper for å øke sannsynligheten for flytende vann på planeten betydelig. Imidlertid fant NASA-finansiert forskning i 2018 at bearbeiding av alle tilgjengelige kilder på Mars kun ville øke atmosfærisk trykk til omtrent 7 % av Jordens, noe som fortsatt er utilstrekkelig for å gjøre planeten beboelig.

Selv om Mars har en overflod av karbondioksid, vil utvinning fortsatt kun gi et atmosfærisk trykk på omtrent 10‑14 % av Jordens, noe som fører til en gjennomsnittlig temperaturøkning på 10 grader Celsius. Mars’ overflate har i gjennomsnitt omtrent -80 grader Fahrenheit.

For noen år siden foreslo forskere fra Harvard University å gjøre planeten egnet for mennesker med silikaerogel, som er et lett og gjennomsiktig fast stoff for å etterligne drivhuseffekten i Jordens atmosfære.

For dette foreslo forskerne et skjold av silikaerogel med en tykkelse på to til tre centimeter. Dette skjoldet vil slippe gjennom nok synlig lys til å permanent øke temperaturen over vannets frysepunkt, samt blokkere farlig ultrafiolett stråling og muliggjøre fotosyntese. Alt dette oppnås ved å fange varmen i jorden uten å kreve noen intern varmekilde.

Denne forskningen ble inspirert av Mars’ iskapper, som inneholder vannis og CO2 i en frossen form. Som CO2 i gassform, tillater den frosne formen sollys å trenge gjennom samtidig som den fanger varme, og skaper varme lommer under isen om sommeren.

Imidlertid krever denne metoden enorme mengder silikageler som må produseres og deretter transporteres til Mars.

Vann er ikke det eneste problemet på Mars, men atmosfæren må også gjøres pustbar for mennesker. NASAs Perseverance-rover har som mål å omdanne CO2 til oksygen, og siden ankomsten til Mars i februar 2021 har denne enheten produsert 4,3 unser oksygen.

En annen Mars-misjon har avdekket at den røde planeten fortsetter å miste sin atmosfære på grunn av mangel på et beskyttende magnetfelt. Med solvinden som stadig fjerner Mars’ atmosfære og vann, ville planeten trenge et magnetfelt på 10 000 til 20 000 Gauss for å beskytte seg effektivt. Dessverre eksisterer teknologien som kreves for å skape et slikt magnetfelt ennå ikke.

Terraformering av Mars er tydeligvis en spennende men vanskelig oppgave som ser ut til å være umulig med vår nåværende teknologi. Imidlertid fortsetter forskere å utforske nye metoder, og en banebrytende studie har funnet en ny tilnærming for å gjøre Mars mer livsvennlig.

Klikk her for å lære om rommat som vil hjelpe oss å forsyne menneskehetens neste bølge av pionerer.

Bruke Mars-støv for å gjøre det egnet for mikrobielt liv

Publisert i Science Advances tidligere denne måneden, påpekte studien, utført av forskere fra Northwestern University, University of Chicago og University of Central Florida, at en tredjedel av Mars’ overflate har grunt begravd H2O, men fortsatt er for kald for liv. 

For å varme opp planeten har forskere foreslått strategier lik de som brukes på Jorden, ved å slippe ut materiale i atmosfæren for å forsterke den naturlige drivhuseffekten. 

Imidlertid krever denne prosessen et stort antall ingredienser som rett og slett ikke finnes i tilstrekkelig mengde på Mars’ overflate. Den nye studien fant at noe som er lett tilgjengelig på Mars i stedet kan utnyttes. 

Ideen er å bruke konstruerte støvpartikler som kan varme Mars med mer enn 50 grader Fahrenheit (10 grader Celsius) for å heve planetens temperaturer til nivåer som er egnet for mikrobielt liv.

Akkurat som naturlig støv kan disse konstruerte støvpartiklene blåses høyt opp i atmosfæren, noe som gjør levering fra overflaten mulig.

Et stort skritt mot å gjøre Mars beboelig, denne metoden, selv om den involverer tiår, er over 5 000 ganger mer effektiv enn tidligere metoder for å varme Mars. Denne logistisk enklere og kostnadseffektive strategien gjør det mulig å endre miljøet på den røde planeten ved å bruke ressurser som allerede finnes på Mars, så det er ikke nødvendig å utvinne sjeldne planetressurser eller importere dem fra Jorden.

Studien sier at en konstant utslipp av støvet på 30 liter per sekund ville varme hele planeten med ≳30 kelvin, noe som betyr at isen ville begynne å tine. Dette viser at hvis materialet kan produseres eller leveres i skala på Mars, så kan planeten endelig varmes for å gjøre den beboelig. Ifølge studiens korresponderende forfatter, Edwin Kite, førsteamanuensis i geofysiske vitenskaper ved University of Chicago (UIC):

“Dette antyder at hindringen for å varme Mars slik at flytende vann kan eksistere, ikke er så høy som tidligere antatt.”

Dette er bare begynnelsen, men Mars’ tynne atmosfære vil fortsatt ikke være pustbar. Å gjøre den beboelig for mikrober som gradvis kan tilføre oksygen til atmosfæren, legger imidlertid definitivt grunnlaget. 

Et skritt nærmere en bærekraftig menneskelig tilstedeværelse på Mars

Det rikelige støvet på Mars, som er rikt på aluminium og jern, kan ikke varme planeten alene. Støvet størrelse og sammensetning gjør at det i stedet for å varme opp planeten, kjøler overflaten litt.

I den nyeste studien antok forskerne at dersom støvpartikler kan konstrueres med ulike former eller sammensetninger, er det mulig å fange varme mer effektivt. Derfor designet forskerne partikler i form av korte staver. Disse ~9 mikrometer lange nanopartiklene er på størrelse med kommersielt glitter.

Nanostavene er laget for å blokkere termisk infrarød stråling og spre sollys til overflaten effektivt. Disse egenskapene forsterker Mars’ naturlige drivhuseffekt og varmer planeten mer enn 5 × 10³ ganger mer effektivt enn de beste gassene. Ifølge hovedforfatteren Samaneh Ansari, en masterstudent ved Northwestern University i professor Hooman Mohsenis gruppe:

“Hvordan lys interagerer med sub-bølgelengde-objekter er fascinerende. Viktig er at konstruksjon av nanopartikler kan føre til optiske effekter som langt overgår det som vanligvis forventes av så små partikler.”

Hvis partiklene slippes kontinuerlig inn i Mars’ atmosfære, antyder beregninger et temperatursteg på over 50 grader Fahrenheit. Denne varmere atmosfæren kan også bli merkbar innen måneder. For å reversere oppvarmingen kan utslippet av partikler slås av, og effekten vil bli reversert, og stoppe innen noen år.

Det er fortsatt mye mer å gjøre, da medforfatter Mohseni mener at vi kan lage nanopartikler som ikke bare har høyere effektivitet, men også kan “dynamisk endre sine optiske egenskaper”.

Som Kite uttalte:

“Du vil fortsatt trenge millioner av tonn for å varme opp planeten, men det er fem tusen ganger mindre enn hva du ville trenge med tidligere forslag for å globalt varme Mars.”

Denne metoden ville kreve 2 millioner tonn partikler hvert år. Flere faktorer er fortsatt ukjente. For eksempel har forskere ennå ikke funnet ut hvor raskt partiklene vil forsvinne fra atmosfæren. Gitt at Mars har skyer og vann, er det mulig at vannet ganske enkelt vil falle tilbake som regn når planeten varmes opp og vann begynner å kondensere rundt partiklene.

“Klima-feedbacker er virkelig vanskelige å modellere nøyaktig,” uttalte Kite, og påpekte behovet for mer data ikke bare fra Mars, men også fra Jorden. “Vi må gå sakte og reversibelt for å sikre at effektene fungerer som tiltenkt,” la han til.

Det er bemerkelsesverdig at fokuset i studien har vært å varme Mars til et nivå hvor den blir egnet for mikrobielt liv, og ikke å gjøre den pustbar for mennesker.

Likevel markerer denne innovative terraforming-ideen et betydelig fremskritt i forskningen, og reduserer gapet mellom Mars’ nåværende beboelighet og hvor vi tror den kan bli. Videre åpner den nye muligheter for utforskning, og som Kite antyder, kan vi være “ett skritt nærmere den lenge holdte drømmen om å etablere en bærekraftig menneskelig tilstedeværelse på Mars.”

Selskaper som jobber med Mars-misjoner

Mars tiltrekker mye oppmerksomhet ikke bare fra forskere, men også fra selskaper som investerer innsats og kapital for å forstå, utforske og gjøre planeten beboelig for mennesker. Selskaper som Boeing, Virgin Galactic (SPCE ), og Northrop Grumman (NOC ) har vært involvert i romutforskning, Mars-misjoner, samarbeid med NASA, eller utvikling av infrastrukturen som trengs for en Mars-koloni. La oss derfor se på noen fremtredende navn i dette feltet.

#1. SpaceX 

Grunnlagt av Elon Musk, er SpaceX (SPCX ) i frontlinjen for å utvikle teknologi for å transportere mennesker til Mars. I flere år har Musk delt sin plan om å kolonisere Mars og bruker sine eiendeler til å finansiere disse planene, da “etablering av en selvforsynt by på Mars vil kreve mange ressurser.” Han tror “det er stor hastverk med å gjøre livet flerplanetarisk.”

Tilbake i 2015, delte Musk sine planer om å gjøre Mars beboelig, som involverte å sprenge den med atomvåpen og skape to små pulserende solelementer over polene for å varme den. Hos SpaceX jobber ansatte nå med en plan for en marsisk by, mens deres Starship-romfartøy, sammen med Super Heavy-raketten, er designet for interplanetarisk reise, noe som gjør selskapet til en nøkkelspiller i fremtidige Mars-misjoner.

Når det gjelder SpaceX sin økonomi, er selskapet rapportert å ha generert $55 millioner i overskudd på $1,5 milliarder i inntekter, ifølge en WSJ-rapport. Dette kom etter at $5,2 milliarder ble rapportert i totale utgifter for 2022, mens inntektene doblet seg til $4,6 milliarder. Ifølge rapporter kjenner ikke alle som har investert i SpaceX til selskapets tap eller overskudd, da “mange SpaceX-investorer ser på sine eierandeler som en langsiktig innsats” og “ikke er bekymret for å se resultater.”

#2. Lockheed Martin

Dette forsvarsgiganten har vært involvert i NASAs Mars-misjoner, inkludert design av romfartøy og teknologi for Mars-koloniseringsprosjekter. I 1965 leverte Mariner 4, lansert på en Lockheed Atlas-Agena D-raket, nærbilder av Mars. Selskapet samarbeidet senere med NASA om romfartøyet Phoenix Mars Lander.

Lockheed ser også for seg å sende mennesker til Mars innen et tiår gjennom sitt Mars Base Camp. Under dette konseptet, vil astronauter bli transportert fra Jorden til et Mars-orbitalt vitenskapelig laboratorium for å utføre sanntids vitenskapelig utforskning for å bestemme det ideelle stedet å lande mennesker på overflaten.

Dette børsnoterte selskapet, med en markedsverdi på $133,34 milliarder, har sine aksjer som for tiden handles til $559,42, opp 23,43 % år‑til‑dato (YTD). Lockheed har en EPS (TTM) på 27,58 og en P/E (TTM) på 20,29 samtidig som de betaler et utbytte på 2,25 %.

For selskapets andre kvartalsresultat rapporterte de en 9 % økning i nettoomsetning til $18,1 milliarder. Etter hvert som geopolitiske spenninger øker og krig pågår mellom Russland‑Ukraina og Israel‑Palestina, forventer Lockheed at nettoomsetningen i 2024 vil ligge mellom $70,5 milliarder og $71,5 milliarder. For forsvarsentreprenøren er F‑35 fortsatt den høyeste prioriteten, mens de ser potensielle bestillinger på 300 F‑16‑fly fra Filippinene, Tyrkia og Thailand.

Konklusjon

Science fiction har lenge omhandlet ideen om å terraforme Mars for å støtte en menneskelig sivilisasjon, og som den nyeste forskningen viser, kan ideen bli en realitet i en ikke så fjern fremtid. 

Gjennom årene har forslag dukket opp for å varme opp planeten, hjelpe den med å opprettholde flytende vann, tillate avlinger å vokse og la mennesker puste. Så langt forblir alt bare ideer og forslag. Likevel, med tiden øker gjennomførbarheten av terraforming betydelig, og med det blir hindringene for å gjøre Mars beboelig redusert. 

Etter hvert som vi bedre forstår den røde planeten og teknologien utvikler seg, vil selvforsynt miljøer ta form, og til slutt gjøre en langsiktig menneskelig tilstedeværelse på Mars levedyktig, samt skape nye muligheter og sjanser for mennesker.

Klikk her for å lære om den fremtidige rombaserte økonomien.