Menu

Oficjalna Strona Klubu Astronomicznego Almukantarat

Oficjalna Strona Klubu Astronomicznego Almukantarat

Kolonizacja Marsa

Roman Goj, Andrzej Nowojewski
Seminarium w CAMK, 2001

Zdjęcie Marsa

Mars

Mars to 4 planeta oddalona od Słońca o 223 mln km. Obiega tą gwiazdę w ciągu 687 dni ziemskich lub w 668 soli (dni marsjańskich). Jeden sol to 24h37’23” ziemskie, a więc oba okresy obiegu dookoła własnej osi są prawie identyczne. Podobieństwa na tym się nie kończą. Nachylenie osi Marsa do płaszczyzny orbity jest tylko o połowę mniejsza od nachylenia osi ziemskiej, a mianowicie 66° dlatego stosunek czasu trwania pory roku na Ziemi i Marsie są takie same (sezony na Czerwonym Globie trwają dwukrotnie dłużej, z powodu dwukrotnie dłuższego roku). Płaszczyzny orbit Ziemi i Marsa różnią się jedynie o 1°51’, dlatego można przyjąć, że są równe. Prędkości liniowe w ruchu obu planet na orbicie różnią się i z tego powodu do Czerwonej Planety mamy zawsze zmienną odległość. Co około 16 lat w okolicach peryhelium marsjańskiego następuje największe zbliżenie i wynosi ono 56 mln km odległości. Wtedy też Mars widoczny jest najdoskonalej co wykorzystywano do obserwacji jego powierzchni. Dodatkowym atutem przy obserwacjach Marsa jest jego rzadka atmosfera. Panujące tam ciśnienie jest tysiąckrotnie mniejsze niż na Ziemi. Tamtejsze powietrze składa się z głównie dwutlenku węgla — 60%, argonu — 25%, azot — 10% i inne (w tym tlen). Temperatura atmosfery waha się od 30 °C (okolice równika, latem, w południe) do —100 °C (zimą, przed świtem w strefie umiarkowanej), Z tych danych można wysnuć wniosek, że średnia temperatura na Czerwonej Planecie jest jedynie o kilkanaście stopni niższa niż na Niebieskiej Planecie. Wysłane sondy odkryły przed nami kolejne fakty. Sporadyczne na powierzchni mają miejsce huraganowe wiatry o prędkości w porywach ok. 300 km/h i o temperaturze −50 °C. Przechodząc trochę niżej, ściślej mówiąc do regolitu, czyli marsjańskich ziem wiemy o nich wiele. Mają barwę czerwonawą (co dostrzec można gołym okiem z naszej planety), jest w postaci pyłu, pośród którego rozrzucone są okruchy, skałki, rozrzucane przez wiatry i kolidujące meteory. Właśnie z powodu tych ciał niebieskich cała powierzchnia Marsa jest pokryta kraterami. Od bardzo starych (zatartych ) do młodych; od mikroskopijnych po kratery o średnicy kilkudziesięciu kilometrów. Na Marsie znajduje się również najwyższy szczyt w Układzie Słonecznym — Olympus Mons. Oprócz tego tworu (będącego wygasłym wulkanem o wysokości 23 km) Czerwony Glob pocięty jest kanionami, rozpadlinami i ogólnie rzecz biorąc ma powierzchnie bardzo urozmaiconą. W samej glebie znajdują się dwa związki (dwutlenek węgla i nadtlenek wodoru), które będą mieć duży wpływ na przyszłość gotowaną Marsowi przez nas.

Po odkryciu 2 nisko orbitujących księżyców o nieregularnych kształtach i rozpadlin przypominających kanały, wielu astronomów zaczęło przystawać do tezy istnienia życia na Marsie. Wyprawy sond badawczych ostatecznie udowodniły, że to fałsz. Ja w tej pracy chciałbym przedstawić możliwości odwrócenia tego pojęcia.

Odkrywanie Marsa

Marsa jako Czerwony Punkcik widziano już od zarania dziejów. Nadano mu nazwę na cześć boga wojny, a w 1877 r. Asaph Hall odkrył i ochrzcił jego dwa księżyce Fobos i Dejmos czyli „groza” i „strach”. Wcześniej jednak, bo w XVII w. Johannes Kepler wyznaczył orbitę Marsa. Okazała się nią być elipsa ze Słońcem w jednym z ognisk. Później dzięki nowo wynalezionej lunecie Christian Huygens sporządził pierwszą ogólną mapę Czerwonego Globu. Potem Giovanni Cassini bardzo dokładnie obliczył długość Marsjańskiego dnia — sola, opierając się w 1666 r. na ruchach cieni na powierzchni Planety. Następni to: Willami Herschel — w latach 1777–83 badał i udowadniał teorię na temat Marsjańskich pór roku; Giovanni Schiaparelli — 1877 r. Autor doskonalszej mapy Czerwonej Planety, za jego i Percivala Lowella sprawom zaczęło powstawać mnóstwo książek i innych publikacji błędnie interpretujących kanały na Marsie. Te nonsensy trwały do i po początku wysyłaniu bezzałogowych próbników na Czerwony Glob. Pierwszym był Mariner 4, który przeleciał obok tej Planety robiąc zdjęcia jej powierzchni w lipcu 1965 r. Marinery 6 i 7 przeprowadziły badania Marsa nie lądując na powierzchni. W 1971 r. Mariner 8 rozbił się tuż po starcie, Marinera 9 wysłano w pomyślną misję na orbitę, a 2 rosyjskie lądowniki również wysłano na powierzchnię. Jednak po starcie wszystkich obiektów astronomowie zaobserwowali burzę pyłową na powierzchni całej planety. Radzieckie lądowniki uległy zniszczeniu a Mariner 9 po przejściu burzy sporządził dokładną i ostrą mapę planety. Po 1973 r. wprowadzono w życie Projekt Viking. Nie uzyskano jednak jednoznacznej odpowiedzi na pytanie czy na Marsie jest życie, co było głównym celem ich misji. Po ukończeniu wyjątkowo udanego programu Viking nastąpiła zła passa w badaniach Marsa. Kolejno ze statkami Fobos 1, 2, Mars Observer utracono kontakt. Ostatnią misją była misja amerykańskiego próbnika zwanego Mars Pathfinder zakończona wielkim sukcesem. Powiodły się nie tylko wszystkie zaplanowane testy ale i działanie nowego system lądowania, wykorzystującego spadochrony i poduszki. Od tamtej pory nie słychać nic o planowanych czynnościach dotyczących Marsa.

W jakim celu?

Słysząc o powodzeniu kolejnej misji badawczej na powierzchni Marsa przy użyciu bezzałogowych próbników, zastanawiać się można po co to robimy, po co mamy w przyszłości skolonizować Czerwoną Planetę. Teraz przedstawię przemawiające za tym powody:

  1. Po pierwsze groźba przeludnienia na Ziemi. Nadejście tego problemu jest faktem. Można go jedynie na jakiś czas zmniejszyć za pomocą jakiś niemoralnych i niehumanitarnych metod, lecz przyrostu naturalnego w diametralny sposób zlikwidować się nie da, więc potrzebna nam jest większa, inna przestrzeń. Przestrzenią tą mógłby stać się Mars, na który w późniejszym etapie kolonizacji ludzie będą się przeprowadzać.
  2. Drugim powodem lecz nie mniej ważnym jest tak zwany Problem Pogranicza. Około 400 lat temu Europejczycy ze Starego Świata rozpoczęli kolonizację Ameryki — Nowego Świata. Dzięki niej ludzie uciskani i prześladowani w monarchistycznej Europie mogli uciec i znaleźć nowy, lepszy dom. Właśnie ci uciekinierzy spragnieni wolności stworzyli nowy sprawiedliwy (jak na tamte czasy) system zwany Demokracją. Jednak ciągle, nawet po częściowym opanowaniu dzikiego lądu życie było bardzo trudne, więc tamtejsi ludzie zaczęli poprawiać swe warunki za pomocą wynalazków i odkryć. Właśnie wtedy poczyniono szereg innowacji, diametralnie zwiększając poziom życia ludzi, i w Ameryce, i w Europie, która przyglądała się i kopiowała wydarzenia z Nowego Świata. Tak samo będzie z Marsem. Kolonizatorzy będą chcieli ułatwić sobie życie i ani się obejrzymy na Marsie powstaną setki wynalazków kopiowanych na Ziemi wyrywające ludzi z głębokiego zastoju technologicznego i rzucających nowe światło na problemy filozoficzne rozwiązując niektóre z nich.
  3. Kolejny powód jest najbardziej praktyczny. A mianowicie istnieje ogromne prawdopodobieństwo, że na Czerwonej Planecie istnieją bogate złoża cennych i potrzebnych surowców wyczerpujących się na Ziemi. Również na planetoidach pomiędzy Marsem a Jowiszem mogą istnieć pokłady pierwiastków, a z Marsa do nich stosunkowo bliżej jest niż z Ziemi.
  4. Następny powód stwarza sama planeta tworząc dobre warunki do przekształcania (terraformowania). Na Marsie znajdują się bowiem gorące pokłady wód podpowierzchniowych stanowiących w przyszłości źródło wody i energii geotermicznej. Deuter to kolejne źródło zasilania znajdującego się na Czerwonym Globie. Dzięki niemu zbudować tam można wydajne i bezpieczne reaktory termojądrowe. Atmosfera na Planecie również do czegoś przydać się może. Składa się w większości z dwutlenku węgla, z którego wytwarzać możemy tlen (z pomocą związków ukrytych w glebie) i paliwo do statków kosmicznych, lecz o tym będzie później. Wymieniać można by jeszcze trochę lecz powyższe fakty w połączeniu z tym że załogową wyprawę badawczą na Marsa można zorganizować już teraz przy użyciu obecnych technologii powinno wystarczyć.

Opracowanie planu

Aby coś zrobić eksperci zwykle robią plan przyszłego przedsięwzięcia. Tak samo było z wyprawą na Marsa. Zaczęło się to wszystko od przemowy prezydenta George'a Busha 20 lipca 1989 roku w Waszyngtonie. Przedstawił on ogólny plan badań Kosmosu na przyszłość. Po tym wydarzeniu wyznaczono zespół ekspertów z NASA, mający opracować program na najbliższe lata dotyczący badań Księżyca i Marsa przez misje załogowe. Pracowali przez 3 miesiące, a końcowym efektem był tzw. Raport 90-dniowy. W skrócie zakładał on następujące czynności:

  1. Budowę przez 30 lat infrastruktury na orbicie ziemskiej, składającej się z:
    • Uprzednio planowanej stacji Freedom, lecz 3-krotnie większej i z podwójnymi kilami zawierającymi hangary do budowy okrętów międzyplanetarnych,
    • Orbitujących składów rakietowego paliwa kriogenicznego,
    • Punktów kontrolnych,
    • Pomieszczeń mieszkalnych dla personelu etc.
  2. Ten port orbitalny następnie posłużyłby do budowy i obsługi rejsowych statków kosmicznych. W ciągu następnych dziesięciu lat przewiozłyby one na Księżyc wszystkie surowce i materiały potrzebne do budowy ogromnego kompleksu baz.
  3. One razem z infrastrukturą orbitalną posłużyłyby do budowy prawdziwego giganta, statku mogącego przewieźć do 1000 ton zwanego Battlestar Galactica. Olbrzym musiałby mieć napęd zupełnie inny niż poprzednie okręty. Do tego wymagane byłyby nowe badania i budowle, aby umożliwić mu podróże na Marsa.
  4. Gdy taki gigant wybrał by się już w drogę, trwałaby ona ponad 18 miesięcy, a wizyta na Czerwonej powierzchni trwałaby nie więcej jak kilka dni.

Powyższa wizja ekspedycji nie jest zachęcająca ze względu na koszt — 450 miliardów dolarów i brak możliwości przeprowadzenia prób z poszczególnymi elementami statku, bazy Księżycowej, portu orbitalnego co zwiększa ryzyko powstania nieprzewidzianych usterek, a zarazem fiaska planu. Wkrótce więc powstał inny logiczniejszy i nowatorski plan nazwany Mars Direct. Opracował go niezależny zespół ekspertów z firmy Martin Marietta.

  • Plan wymaga technologii znanych już obecnie, więc nie trzeba trwonić dodatkowych pieniędzy na badania.
  • Z Ziemi zostanie wysłany na orbitę (skąd sam doleci i wyląduje na Marsie) statek powrotny, którym astronauci będą mogli powrócić na Ziemię. ERV (tak się ten statek w skrócie nazywa) na Marsie zacznie produkować paliwo z lokalnej atmosfery (dzięki czemu zaoszczędzimy fundusze).
  • Po 26 miesiącach, gdy zbiorniki ERV są pełne astronauci razem z modułem mieszkalnym wyruszają na powierzchnię Czerwonej Planety. Razem z astronautami w 6-miesięczną podróż wyruszy następny ERV należący do następnej misji załogowej i stanowiący zabezpieczenie dla pierwszej.
  • Astronauci pozostaną na planecie kilkadziesiąt dni, a wracając zostawią moduł mieszkalny na powierzchni.

Ten plan jest o wiele tańszym i efektywniejszym sposobem wysłania ludzi na Marsa. Jego koszt to 35 miliardów dolarów, czyli 13-krotnie mniej niż planu rządowego. Astronauci pozostają również wystarczająco długo na powierzchni by przeprowadzić tam wyczerpującą ilość badań i testów. Ostatnia modyfikacja planu Mars Direct zwana Mars Semi-Direct zakłada star z powierzchni Marsa z astronautami statku, który na orbicie połączy się ze statkiem powrotnym. To plan trochę droższy lecz mniej ryzykowny od poprzednika, jego koszt to 55 miliardów dolarów co i tak jest bardziej opłacalne od projektu rządowego.

Tak czy inaczej żaden plan nie jest na razie wprowadzany w życie. Mars jest badany przez próbniki bezzałogowe na razie…

Lot na Marsa

Żeby móc lecieć dokądkolwiek, najpierw musimy wybrać trasę — trajektorię lotu. W tym wypadku do wyboru mamy dwie: opozycyjną i koniunkcyjną. Pierwsza zakłada wykorzystanie centrum Układu Słonecznego jako katapulty grawitacyjnej (przelot w pobliżu Wenus), natomiast druga lot po torze najpierw stycznym do orbity Ziemi, a później do orbity Marsa.

Rozważmy misję opozycyjną. Lot na Marsa odbyłby się po zwykłej trajektorii koniunkcyjnej, dopiero powrót do domu w pobliżu Słońca. Astronauci mieliby jednak tylko 15 dni na badanie planety, ponieważ już po tym czasie pojawiłyby się sprzyjające warunki na odlot. W takim wypadku nie mogliby zrobić praktycznie niczego. Niestety to niejedna wada tej trasy. Do wejścia na trajektorię opozycyjną potrzeba bardzo dużych ilości paliwa, które trzeba byłoby zabrać z Ziemi. To bardzo zwiększa ciężar statku, a tym samym zmniejsza jego ładowność. Powrót na ojczystą planetę trwałby 430 dni, jednak sama misja tylko około 630. Nie wiadomo jednak, czy statek wylądowałby poprawnie, gdyż przy wchodzeniu do atmosfery miałby za dużą prędkość, uzyskaną dzięki wspomnianej katapulcie grawitacyjnej. Do hamowania musiałby użyć ponownie silników, co znowu zwiększyłoby ilość potrzebnego paliwa.

Druga możliwość — trasa koniunkcyjna trwałaby aż 900 dni, z czego jednak tylko 360 (w porównaniu do 610 w opozycji) spędzonych w czasie lotu. Na Marsie naukowcy mieliby aż o 535 więcej, gdyż zostaliby tam 550 dni! Co do promieniowania kosmicznego (szkodliwego dla ludzkiego zdrowia) to będzie one identyczne w obu trasach.

Do przebycia odległość z Ziemi od Marsa nie potrzeba nam technologii znanych z filmów s-f. Zamiast skakać w nadprzestrzeń użyjemy rakiet z lat sześćdziesiątych. Potrafią one wynieść na orbitę około 140 ton. Tam wystarczy ustawić statek na właściwej trajektorii i prawie bez użycia silników (prócz ewentualnej korekty lotu) dolecimy na Marsa. Nie trzeba też dbać o wielkie silniki dla statku — po opuszczeniu orbity Ziemi będzie miał jej prędkość obiegu wokół Słońca (30 km/s). To wystarczy, by w 180 dni dotrzeć na planetę docelową.

Wydawać się kłopotliwym może zabranie całych zapasów paliwa, powietrza, wody, jedzenia. W rzeczywistości tylko jedzenie będzie musiało zostać zabrane w całości. Dysponujemy już od wielu lat technologiami układów odzyskujących wodę pitną i tlen w odpowiednio 90% i 80%. Paliwa do lotu na Marsa nie potrzebujemy wiele, zaś na drogę powrotną paliwo wyprodukujemy już na samej planecie docelowej. Pozwoli nam to wszystko na ograniczenie strat zabieranych zapasów do 7 ton dla modułu mieszkalnego i 3,5 tony dla statku powrotnego. Masa obydwu statków nie przekroczy 30 ton. Wystarczy więc użycie rakiety klasy Saturn 5.

Każdy plan powinien mieć zabezpieczenie, na wypadek, gdyby coś poszło nie tak. Najważniejszym wtedy problemem dla astronautów będzie podjęcie decyzji: wracać na Ziemię (na przykład po trajektorii swobodnego powrotu, bez wykorzystania silników), czy nadal lądować na Marsie. Na pierwszy rzut oka pierwsze rozwiązanie byłoby bezpieczniejsze, ale taka podróż powrotna trwałaby aż dwa lata. Obniżyłoby to morale załogi (tym samym obniżając morale całej społeczności) i oznaczałoby nie wykonanie zadania. Mogłoby to również dać argument przeciwnikom misji Mars Direct i doprowadzić do kilkudziesięcioletniej zwłoki z eksploracją Czerwonego Globu. A przecież na nim na astronautów czekałby już bezpieczny ERV pełen zapasów, a za modułem mieszkalnym przyleciałby kolejny statek powrotny. Bezpieczniej więc, mimo wszystko, byłoby wylądować na Marsie, niż wracać na Ziemię.

Wiele razy wspominałem już o astronautach, ale kto tak naprawdę dostąpi zaszczytu bycia w grupie, która pierwsza stanie na Marsie? Do wykonania tego zadania nie trzeba wielkiej załogi, jak dla statku Battlestar Galactica, czy Enterprise (ze „Star Treka”). Wystarczy zabrać cztery osoby. Jak dowodzi Richard Zubrin bardzo ważni są mechanicy — złote rączki, umiejący wychwycić najmniejszą usterkę, zanim jeszcze powstanie. Powinno ich być dwóch. Oczywiście misja nie powiodłaby się, gdyby nie brali w niej udziału naukowcy. Najlepiej zabrać biogeochemika i geologa. Astronauci nie będą potrzebowali ani oddzielnego dowódcy, ani oddzielnego lekarza. Do tej drugiej funkcji mógłby zostać dodatkowo przeszkolony biochemik.

Pobyt na planecie

Po hamowaniu i szczęśliwym lądowaniu zdobywcy Marsa zamieszkają w module mieszkalnym, w którym przylecieli na planetę. Gdyby był on zepsuty mają do dyspozycji jeden, a później nawet dwa ERV.

Warunkiem spełnienia celów misji jest nie tylko pobranie próbek z najbliższego otoczenia bazy, ale również wykonanie większych eskapad, na przykład na odległość 400 km. Do tego celu potrzeba pojazdu naziemnego. Byłby to znany z wypraw na księżyc rover.

Tym razem musiałby być hermetycznie zamknięty i mieć własną atmosferę, gdyż dłuższa wycieczka może trwać nawet kilkanaście dni. Od łazików z wypraw Apollo różniłby się on również rodzajem paliwa. Najwygodniej będzie skorzystać z silnika spalinowego, ale na paliwo metan/tlen. Mieszanka ta zapewni dużą moc, a co ważniejsze, będzie można ją łatwo wytworzyć w bazie.

Tak właśnie dochodzimy do najbardziej chyba nowatorskiej koncepcji planu Mars Direct — produkcji paliwa z dostępnych na planecie surowców. Gdyby całe paliwo na drogę powrotną miało zostać zabrane z Ziemi, koszt wyprawy zwiększyłby się diametralnie (proporcjonalnie do wzrostu ciężaru statku powrotnego). I ERV, i rover potrzebować będą paliwa metan/tlen. Składniki te można bardzo łatwo wyprodukować, używając marsjańskiego dwutlenku węgla, ale również przywiezionego z Ziemi wodoru. Nie będzie on jednak zbyt dużym obciążeniem (wodór to najlżejszy pierwiastek). Wystarczy zabrać z naszej planety 6,3 tony. Z tegoż wodoru można wyprodukować metan w reakcji z dwutlenkiem węgla. Wydzieli się przy tym dużo energii, która zostanie wykorzystana do zasilenia innych reakcji. Przyda się również powstała woda, z której poprzez elektrolizę otrzymamy również potrzebny nam tlen oraz wodór, który zostanie ponownie wykorzystany do produkcji metanu. Potrzebna będzie jednak jeszcze większa ilość tlenu, którą łatwo można będzie otrzymać w wyniku innych prostych reakcji. Chciałem tylko pokazać, jak proste są rozwiązania tego planu. Wszystko to wygląda pięknie nie tylko na papierze. Urządzenie sprawnie produkujące paliwo zostało zbudowane. Waży tylko 20 kg i zużywa poniżej 300 watów energii elektrycznej.

Żeby możliwe były wspomniane wcześniej czterystukilometrowe eskapady konieczny będzie jakiś sposób komunikacji roveru z bazą. Najwygodniej byłoby umieścić na orbicie satelitę, jednak byłoby drogie, a gdyby urządzenie takie popsułoby się w czasie wycieczki mogłoby dojść do katastrofy. I tutaj z pomocą przychodzą nam technologie proste i znane nam już od wielu lat. Użycie radiostacji typu amatorskiego nadających na falach niskich, pozwoli na wygodne rozmowy przy niskim zużyciu energii pochodzącej z silnika rovera.

Takie rozwiązanie pozwoli również geologowi na poszukiwanie podziemnych zbiorników wodnych (wykorzystując fakt odbijania się fal od lustra wody). Użycie więc tak przecież prostej technologii daje nam podwójne korzyści.

W czasie wycieczki wędrowcy będą musieli znać swoje położenie — ważna będzie nawigacja. Można będzie oczywiście użyć wystrzelonych na orbitę radiolatarni. Ale czy nie lepiej użyć technik znanych już starożytnym — astronawigacji? By wyznaczyć długość geograficzną musimy wiedzieć gdzie jest biegun niebieski (na północnej półkuli Marsa znajduje się w połowie drogi między Alpha Centauri, a Denebem. Szerokość wyznaczyć będzie można mierząc godzinę wschodu któregoś z trzech ciał : Słońca, Fobosa lub Dejmosa i porównując z tablicami pokazującymi te godziny dla różnych szerokości.

Można jeszcze wspomnieć o innym ciekawym pomyśle — użycia zdalnie sterowanych sond do badania niedostępnych miejsc. Na przykład za pomocą balonów można by dostarczać takie roboty do ciekawych miejsc oddalonych nawet o setki kilometrów.

Kolonizacja Marsa

Plan Mars Direct zakłada wysyłanie misji w różne miejsca planety, w celu jak najlepszego jej poznania. To jednak na dłuższą metę nie będzie wystarczające. Po kilku takich misjach wybrane zostanie miejsce, w którym będą lądować wszystkie późniejsze statki. Połączenie ich wszystkich na przykład tunelami powietrznymi pozwoli nam otrzymać przyzwoity kompleks naukowy.

Oczywiście i on nie wystarczy na bardzo długo. Konieczne stanie się zbudowanie na Marsie domu, laboratorium, bazy dla większej ilości osób i na dłuższy czas. Najlepiej z lokalnych surowców. Podstawowym pomysłem spełniającym stawiane wymogi byłyby krypty z cegieł — wysuszone bloki z marsjańskiego pyłu i wody. Należałoby wykopać dół, zbudować w nim taki budynek i zasypać ziemią (potrzebna byłaby półmetrowa warstwa, by zapewnić zrównoważenie siły wyporu powietrza w krypcie, skierowanej do góry).

W późniejszych etapach rozwoju bazy, gdy będą już rozwinięte technologie produkcji podstawowych materiałów z zasobów marsjańskich, możliwa będzie budowa kopuł z kevlaru (dzięki odporności tego materiału, wystarczy, żeby miał on grubość jednego milimetra). Taka kopuła o średnicy 50 metrów ważyłaby jedynie 8 ton. Dodatkowe 4 tony ważyłaby pleksiglasowa kopuła otaczająca tą z kevlaru. Pod tymi dwiema sferami zatrzymywane byłoby ciepło słoneczne i wytworzyłby się idealny dla życia ludzi, ciepły klimat. Taką kopułę można by wstawić w mały krater, bądź wykopaną, małą dziurę. Umieszczenie co 3 metry jednego piętra pozwoli na zdobycie 21 000 metrów kwadratowych powierzchni użytkowej. Pośrodku sfery można by dodatkowo umieścić ceglany słup z windą.

Dla pierwszych lat istnienia kolonii na Marsie domy stanowić będą krypty zbudowane z cegły. Później jednak to kopuły będą miały szansę podbicia rynku kosmicznego budownictwa. Jednak zanim to się stanie znajdą one zastosowanie jako szklarnie. Rośliny potrzebują mniejszego ciśnienia powietrza i siła prowadząca do ucieczki powietrza, bądź całej kopuły, będzie mniejsza. Znika więc przy szklarniach podstawowy problem związany z budową kopuł — przezwyciężenie siły wyporu (istnieje ona na planecie z powodu tysiąckrotnie rzadszej atmosfery).

Jest wręcz oczywiste, że bez znalezienia na Marsie źródeł wody kolonizowanie tej planety na razie nie miałoby sensu. Istnieje jednak w twej chwili przekonanie, że na północnej półkuli Czerwonego Globu znajdują się duże pokłady lodu, stanowiącego kiedyś morze. Mars jest nadal aktywny wulkaniczne, nie wykluczone więc, że istnieją na nim źródła ciekłej, gorącej wody. Właśnie takie miejsce byłoby idealne na założenie bazy.

Jednak nawet gdyby źródła takie nie istniały, to nadal istnieje pewna szansa na zdobycie życiodajnego eliksiru. Sondy Viking pokazały, że gleba marsjańska — regolit zawiera go od trzech, do miejscami nawet (tam, gdzie występuje gips) dwudziestu procent. Powietrze również zawiera niewielką, ale zawsze jakąś ilość wody. Można będzie ją wydostać przez podgrzanie regolitu, czy powietrza. W takich warunkach winna wyparować. Są różne sposoby na zrobienie tego — od przywożenia ziemi do pieca, aż po przywożenie pieca do ziemi (pojazd zbierający wodę). Ciekawym pomysłem jest ustawianie na dzień namiotu podgrzewanego dzięki energii słonecznej, dodatkowo skupianej za pomocą luster. Ocieplenie powietrza spowoduje wydostanie się około 224 kilogramów wody dla namiotu o powierzchni 25 m2. Dodatkowo byłby on tak lekki, że jego transport nie sprawiałby kłopotów. To samo miejsce mogłoby zostać wykorzystane bardzo wiele razy, gdyż do cienkiej warstwy osuszonej gleby (0,5 cm) woda powróciłaby z dołu.

Problem stanowi również kwestia zaopatrzenia bazy w energię. Pierwsze misje będą musiały się zadowolić reaktorami jądrowymi zabranymi z Ziemi. Późniejsi kolonizatorzy będą mogli wykorzystać wiatr, energię świetlną, lub geotermiczną, jeśli wspomniane źródła gorącej wody rzeczywiście zostaną na Czerwonej Planecie znalezione. To właśnie źródło byłoby najpewniejsze i najwygodniejsze, gdyż dałoby też dużo wody.

Pozostaje problem wyżywienia tylu osób, ile będzie w przyszłości mogło mieszkać na Marsie. Niestety kolonizatorzy będą musieli zostać wegetarianami. Jak wiadomo rośliny są wydajniejsze od zwierząt, których hodowla (prócz specjalnego gatunku ryby, która zjadałaby odpady roślinne) byłaby po prostu nieopłacalna. Poza tym rośliny będą mogły rozwijać się w marsjańskiej glebie i zamiast zabierać tlen, jak zwierzęta, produkowałyby go.

Terraformowanie Marsa

Nikt chyba nie zaprzeczy, że jedną z najbardziej porywających kwestii dotyczących Czerwonego Globu, jest jego terraformowanie, czyli zmiana z planety zimnej i pustynnej na krainę „mlekiem i miodem płynącą”. Proces ten składał się będzie z trzech faz:

  • Pierwsza zakłada ogrzanie planety w celu wydobycia z gleby i czap polarnych dwutlenku węgla, co spowodowałoby pogrubienie atmosfery, co z kolei znowu zwiększyłoby temperaturę (grubsza atmosfera to większa blokada dla uciekającej energii słonecznej). Osiągnąć to można przez użycie gigantycznych luster na orbicie, które skupiałyby światło na planecie, zbudowanie fabryk produkujących gazy cieplarniane (takie jak freon, jednak nie niszczące ozonu), lub założenie kolonii bakterii produkujących właśnie te gazy.
  • Druga faza polega na przywróceniu na Marsie hydrosfery. Pomogłoby tu użycie wspomnianych luster, tak, by zogniskować promienie na podziemnych pokładach lodu.
  • Ostatni, trzeci etap to zasianie na Marsie roślin, które przekształciłyby dwutlenek węgla w niezbędny nam do życia tlen. Modyfikacje genetyczne tych roślin pozwoliłyby na przyspieszenie tego procesu.

Cały program terraformowania potrwa bardzo długo, jednak na efekty naprawdę warto poczekać. Może już za kilkaset lat nasze praprawnuki będą uczyły się w szkołach o Marsie w roku 2000 i nie będą mogły w to uwierzyć, tak jak nam trudno teraz uwierzyć jak łatwo zmienić Marsa. Zabawmy się choć chwilę w cudotwórców…

Przyszłość

Mając gospodarcze, moralne i logistyczne zaplecze na Ziemi i Marsie będziemy mogli podbić inne światy jak satelity Jowisza, Saturna lub wybrać się na Wenus a może planować zasiedlenie planet w innym układzie, galaktyce…

Niestety najpierw musimy zabrać się za Marsa, a wcześniej wspomniane problemy na razie skuteczne uniemożliwiają to bynajmniej nie fantastyczne przedsięwzięcie.