Pe 27 martie anul acesta, astronautul Scott Kelly a început o misiune specială la bordul Stației Spațiale Internaționale: el va petrece un an în cosmos, încercând să stabilească un record de anduranță în spațiu pentru un american. NASA a numit odiseea lui Kelly Misiunea-de-un-an (One-Year-Mission). De-a lungul întregii perioade, cercetătorii de la NASA vor monitoriza starea sa fizică și emoțională, somnul, activitatea inimii, răspunsurile sale imune, metabolismul și bacteriile sale intestinale. Scott Kelly are un frate geamăn, Mark Kelly, și el astronaut. De-a lungul aceluiași an, Mark va fi supus la numeroase teste cognitive și fiziologice, fără să părăsească Pământul. În felul acesta, NASA va încerca să obțină o estimare detaliată, până la nivel molecular, a efectelor călătoriilor spațiale asupra corpului omenesc.

Constantin CranganuFoto: Hotnews

Una dintre problemele cele mai dificile de rezolvat pentru un zbor îndelungat (de peste un an) este lipsa presiunii aerului, o realitate intuită perfect de Lucian Blaga. Chiar dacă este vorba despre scurte perioade de timp, spațiul cosmic, fără gravitate, se comportă dur cu corpul uman. Schimbări ale presiunii intra craniene pot produce probleme oculare (exoftalmie). Imponderabilitatea induce vertijuri. Fluidele corporale tind să se acumuleze în locuri unde n-ar trebui s-o facă. Dacă o femeie gravidă ar călători sau trăi în spațiul cosmic, lipsa presiunii aerului ar induce imediat un avort, prin „ruperea apei” (scurgerea involuntară a lichidului amniotic în care se dezvoltă fătul). Mușchii se atrofiază și oasele devin sfărâmicioase. Organele interne ale astronauților migrează în partea superioară a corpului, iar coloana vertebrală se extinde. NASA consideră că, la revenirea pe Pământ, Kelly va fi mai lung cu 5 cm.

Impacturile lipsei presiunii aerului asupra organismelor vii nu sunt străine agenției spațiale americane. În 1965, în vederea pregătirii primei aselenizări, NASA a finanțat un studiu despre comportamentul câinilor în lipsa presiunii aerului. În grupuri de trei, subiectele au fost închise ermetic într-o cameră din care aerul a fost pompat afară.

Câinii sunt adaptați, mai mult sau mai puțin, la presiunea aerului de la nivelul mării (elevație zero). Asta înseamnă că gazele dizolvate în corpurile lor sunt în echilibru cu presiunea atmosferică din exterior. Dacă plasăm un câine în vacuum, acest echilibru sănătos dispare imediat. Camerele montate în laboratorul cu vacuum au înregistrat cum câinii s-au umflat ca niște baloane, iar limbile și țesuturile moi din jurul ochilor s-au destins.

Presiunea diferențială a avut de asemenea consecințe gastrice nefericite. Câinii balonați au expulzat aerul din intestinele lor, ceea ce a condus, frecvent și simultan, la defecații, urăniri și vomitări intense. Animalele au fost cuprinse de convulsii violente, iar limbile le-au înghețat (acest ultim efect s-a datorat pierderii căldurii prin evaporare rapidă). În total, 126 de câini au fost testați în camera cu vacuum, pentru diferite perioade de timp. Toți câinii care au petrecut mai puțin de 2 minute în vacuum – o simulare a spațiului cosmic -, au supraviețuit. Printre câinii care au petrecut între 2 și 3 minute în camera cu vacuum, mortalitatea a variat între 15% și 85%.[1]

Care este scopul Misiunii-de-un-an?

Este o ultimă repetiție pentru o călătorie mai lungă și mai istovitoare: planeta Marte și dincolo de ea. Când este în cea mai apropiată poziție de Pământ, Marte se găsește la 58 milioane km distanță, care, în cel mai bun caz, ar putea fi parcursă în 9 luni. După care, astronauții vor trebui să petreacă 3 luni pe Planeta Roșie, așteptând din nou poziția optimă pentru întoarcere. Cu alte cuvinte, vorbim de aproape 2 ani petrecuți în spațiul cosmic! NASA speră că datele colectate despre astronautul Scott Kelly să fie folosite pentru a anticipa și învinge obstacolele, inclusiv cele legate de lipsa presiunii aerului, pe care le ridică voiajele interplanetare.

Sunt unii care consideră că o expediție pe Marte, precum cea pe care o pregătește acum agenția NASA, reprezintă o nouă demonstrație a spiritului de pionieri al poporului american. Să ne amintim că, la numai 27 de ani de la formarea noului stat, Președintele Jefferson a însărcinat doi ofițeri – Meriwether Lewis și William Clark – să întreprindă prima expediție geografică pentru a descoperi și cunoaște vestul continentului american. Plecând de la St. Louis, de pe malul lui Mississippi, exploratorii au avut nevoie 18 luni pentru a ajunge pe malul Pacificului, în Astoria (Oregon).

Pentru unii americani, „Marte va deveni noua frontieră, noua speranță și noua destinație pentru milioane de pământeni care vor face orice pentru a profita de oportunitățile care așteaptă pe Planeta Roșie”[2]. Membri ai Comitetului de Astrogeologie al Asociației Americane a Geologilor de Petrol consideră că specia umană are nevoie de o nouă frontieră. Căutarea și găsirea acesteia va fi o parte a unui plan masiv, integrat, prin care omenirea să călătorească dincolo de marginile Pământului, pentru că întreaga istorie a speciei umane a fost una a explorărilor. Iar a fi limitați la Terra pentru restul istoriei speciei noastre este pur si simplu inimaginabil.

Există un plan pentru colonizarea lui Marte și crearea unei noii Terra?

Principalele idei pentru terra-formarea lui Marte vin din lucrările lui Robert Zubrin, a renumit inginer aerospațial, și ale lui Christopher McKay, cercetător planetar la NASA, care au publicat separat și împreună câteva cărți și articole dedicate subiectului. În accepțiunea celor doi, terra-formarea înseamnă transformarea suprafeței marțiene în ceva locuibil de oameni și încercarea de a face această nouă suprafață ceva cât mai apropiat posibil de mediul terestru.

Pentru început este esențial să se creeze un nivel suficient de ridicat de gaze cu efect de seră în atmosfera marțiană, astfel încât procesul de încălzire a planetei Marte și eliberarea de substanțe volatile să aibă loc fără nevoia unor adausuri suplimentare din alte surse. Dacă încălzirea lui Marte va avea loc, atunci diverse plante terestre vor putea crește și prospera acolo. S-ar putea să mai fie necesare și niște alge anaerobice sau bacterii sau alte tipuri de extremofile.

Planul Zubrin-McKay oferă două abordări principale pentru terra-formare: graduală și catastrofică.

Abordarea graduală implică crearea și eliberarea lentă a gazelor cu efect de seră în atmosfera marțiană, după care curenții atmosferici le vor răspândi în jurul planetei în decursul timpului. Aceasta se poate executa în două moduri:

1) Plasarea unui reflector parabolic masiv pe orbita lui Marte, care va capta și focaliza razele soarelui pe zonele polare ale planetei. Ca rezultat, dioxidul de carbon și apa, actualmente înghețate în calotele polare și permafrost, vor fi eliberate în atmosferă.

2) Construirea unor fabrici de produs gaze cu efect de seră folosind materiale in situ din solul marțian (carbon, fluor, hidrogen). Perfluorocarburile astfel sintetizate urmează a fi introduse în atmosferă.

Abordarea catastrofică pentru implementarea terra-formării implică introducerea unor cantități sporite de substanțe volatile în sistemul climatic marțian prin găsirea unor comete și asteroizi bogați în gheață și amoniac, urmată de mutarea lor pe orbita marțiană și prăbușirea forțată pe suprafața planetei. Ar fi necesare două comete de mărimea cometei Shoemaker-Levy, care a lovit Jupiter acum 11 ani, pentru a aduce suficiente substanțe volatile (apă, amoniac, dioxid de carbon și metan) în atmosfera marțiană și a crește astfel presiunea atmosferică.

Zubrin-McKay consideră că va dura circa 10 ani pentru a localiza și aduce cometele în orbita lui Marte, și apoi încă 40-50 de ani pentru ca praful produs de impact să se depună, timp în care celelalte două metode (graduale) ar putea fi utilizate împreună ca să încălzească gradat planeta până la temperaturi locuibile. Cu alte cuvinte, Marte ar putea deveni noua noastră casă în următorii 50 de ani! Alți cercetători însă consideră că vor fi necesari până la 250 de ani pentru „mutarea în casă nouă”.

Cât va costa factura formării noului Pământ?

Este de la sine înțeles că pentru construirea fabricilor de gaze cu efect de seră și a reflectorilor orbitali, ca și pentru captarea și mutarea asteroizilor din sistemul solar pe orbita marțiană, sunt necesare niște investiții financiare pe Pământ. Dar o astfel de aventură umană sfidează o cuantificare ușoară sau calcularea simplă a cheltuielilor.

Chairman-ul Comitetului de astrogeologie – William Ambrose – a oferit următorul raționament: Oamenii, de obicei, consideră factura aceasta în termeni de un procentaj din PIB. Dar în loc să întrebăm: „Cât va costa acest proiect?”, ar fi mai indicat să întrebăm: „Ne putem permite să cheltuim 1% sau 2% sau 5% din PIB-ul mondial pentru a crea un nou Pământ?” Răspunsul este „Da, ne putem permite această cheltuială”. Dar mai trebuie bani și pentru întreținerea ulterioară…

Câteva motive pentru care nu sunt de acord cu colonizarea planei Marte

Terra-formarea nu va transforma niciodată planeta Marte într-un nou Pământ.

Presiunea atmosferică la suprafața marțiană este numai un sfert ori, cel mult, o treime din cea terestră. Iar consecințele lipsei sau scăderii presiunii aerului le-am detaliat deja.

Marte nu este activă din punct de vedere geologic, astfel că nu are o tectonică a plăcilor terestre[3], și de aici decurg două consecințe importante:

- Marte nu are un câmp magnetic protector ca Pământul, astfel că furtunile solare intense, îndreptate către Planeta Roșie, îi vor subția atmosfera cu 30% imediat după formare/îmbogățire cu gaze cu efect de seră și substanțe volatile. Cu alte cuvinte, după ce construim o atmosferă pe Marte, cum vom putea s-o întreținem? La această întrebare, nu am găsit încă nici un răspuns.

Lipsa aceluiași câmp magnetic protector înseamnă că celulele vii vor fi continuu bombardate cu radiații ultraviolete, gamma și X, cu electroni, pozitroni, neutroni etc. Cu alte cuvinte, oamenii vor trebui să trăiască permanent într-un costum protector, care se le asigure presurizarea similară de pe Pământ, și protecția împotriva tuturor radiațiilor solare și cosmice. În aceste condiții, activitățile intime ale oamenilor vor fi restricționate la încăperi special construite și izolate (Adio, plaje de nudiști! J).

- Lipsa plăcilor tectonice și a activităților legate de acestea (subsidență, drift continental, vulcanism, expansiunea fundurilor oceanice, curenți de convecție) înseamnă că mineralele din subsol nu sunt reciclate periodic, așa cum se întâmplă pe Pământ. O soluție ar fi importul periodic de minerale prin călătorii pe centura de asteroizi din apropierea lui Marte. Centura conține rezerve uriașe de metale din grupul platinei, elemente rare, fier, nichel, cadmiu, și crom, și toate acestea sunt mai apropiate decât cele de pe Pământ.

Factura prezentată pentru terra-formarea lui Marte va trebui să includă obligatoriu și cheltuielile de întreținere generate de aspectele descrise mai sus.

Dacă Marte nu este o alternativă, ce este Earth 2.0?

Citeste intreg articolul si comenteaza pe Contributors.ro