Gdy w 1962 roku John Kennedy ogłosił, że do końca ówczesnej dekady człowiek wyląduje na Księżycu, trudno było w to uwierzyć. Niespełna kilka lat później misja Apollo 11 odniosła sukces i wszyscy usłyszeliśmy słowa Neila Armstronga o „wielkim kroku dla ludzkości”. Wydaje się, że od tego czasu eksploracja kosmosu zwolniła. W okresie stagnacji pojawiały się jednak głosy wizjonerów, którzy przewidywali podróż ludzi na Marsa jeszcze w I połowie XXI wieku. Rzeczywistość okazała się mniej optymistyczna. Misja na czerwoną planetę będzie o wiele trudniejsza, niż przypuszczaliśmy.

Mars od dawna rozbudzał wyobraźnię ludzi. Warunki panujące na nim są najkorzystniejsze wśród wszystkich planet Układu Słonecznego, nie licząc Ziemi. Mówiąc najkorzystniejsze, możemy jedynie wymienić podobny do naszego cykl dobowy (dłuższy tylko o 37 minut), występowanie pór roku dzięki podobnemu nachyleniu osi obrotu oraz dość spore ilości lodu na biegunach. Poza tym to inny świat: pozbawiony gęstej atmosfery, o niskiej grawitacji, praktycznie bez ciśnienia atmosferycznego i z olbrzymią amplitudą temperatury, wahającą się od -133 °C w zimie do +27 °C w najcieplejsze dni na równiku.

Mars mógł niegdyś wyglądać jak Ziemia, jednak około 4 miliardy lat temu ustały w nim ruchy tektoniczne (odpowiedzialne u nas za wędrówki kontynentów), a przez to utracił swą magnetosferę. Co to spowodowało? Znajdująca się na nim woda wyparowała, a planeta stała się całkowicie bezbronna wobec promieniowania kosmicznego, które jest bardzo niebezpieczne dla życia organicznego. Niestety ten nieprzyjazny świat to jedyne, co mamy poza Księżycem. Inne ciała niebieskie są póki co nieosiągalne technicznie dla lotów załogowych. Zatem z czym zwlekamy?

Pieniądze, pieniądze, jeszcze raz pieniądze

Powszechnie wiadomo, że kosmos to bardzo kosztowny interes. By wynieść 1 kg ładunku na niską orbitę okołoziemską musielibyśmy zapłacić minimum 10 tysięcy dolarów. Jeszcze większe koszta ponosiły Stany Zjednoczone i ZSRR u progu wyścigu kosmicznego. Pomimo początkowych sukcesów Rosjan (wystrzelenie pierwszego satelity, pierwszego psa i pierwszego człowieka w kosmos), to Amerykanom udało się umieścić załogę Apollo 11 na Księżycu. Był wtedy lipiec 1969 roku. Jak wyglądały nasze osiągnięcia na przestrzeni następnych 50 lat?

Wraz z osłabieniem wyścigu kosmicznego, zaczęliśmy skupiać się na bardziej naukowych celach. Wysyłaliśmy wahadłowce wyposażone w satelity, rozwijaliśmy system nawigacji, badaliśmy planety Układu Słonecznego przy użyciu sond, umieszczaliśmy teleskopy na orbicie, by móc dokładniej obserwować wszechświat. Dowiedzieliśmy się sporo o funkcjonowaniu galaktyk i przeprowadzaliśmy ogólnoświatowe projekty. Jednym z nich jest Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) – obiekt, który pozwolił nam lepiej zapoznać się z funkcjonowaniem człowieka w kosmosie. Programy te pochłonęły setki miliardów dolarów. Ceny w gruncie rzeczy nie ulegały zmianie. Projekt Apollo swego czasu kosztował 25 miliardów dolarów, a obecna ISS wyniosła NASA i inne instytucje biorące udział w programie 150 miliardów dolarów. Liczby te wydają się nierówne sobie, ale biorąc pod uwagę inflację, cena obu programów rzeczywiście była tożsama.

Współcześnie Falcon Heavy od SpaceX jest w stanie wynieść w komos nawet 22 tony ładunku.

Ludzki organizm

Zarówno Apollo jak i ISS są fundamentem, bez którego nie byłaby możliwa podróż na Marsa. Projekty te pokazały również, jak wymagająca będzie to podróż. Wyprawa na ISS, która orbituje wokół Ziemi, zajmuje około 6 godzin. Lot na Księżyc i z powrotem to kwestia kilku dni. Co z wyprawą na Marsa? Ta zajęłaby w najlepszym przypadku około 9 miesięcy. Ten najlepszy przypadek zdarza się z kolei co 26 miesięcy, kiedy zarówno Ziemia jak i Mars układają się w dogodnych pozycjach wobec siebie.

Czy człowiek jest w stanie przetrwać tyle w kosmosie? Okazuje się, że tak, bo dowiódł tego Scott Joseph Kelly, który spędził na ISS ponad 340 dni. Imponujący wynik odbił się jednak na jego zdrowiu. Astronauta ma problemy z pracą mięśni, cierpi na wysypkę, gorączki, ma problemy z poruszaniem się, jego kości są łamliwe. Wystawił ciało na długotrwałe działanie promieniowania kosmicznego (tak wysokiego, że porównywalnego z 300 prześwietleniami rentgenowskimi dziennie), co może spowodować u niego chorobę nowotworową. Cena nieważkości jest bardzo wysoka, a mówimy tutaj o bliskim otoczeniu Ziemi, która i tak chroni swoją przestrzeń przed promieniowaniem kosmicznym. Misja na Marsa staje się wielkim wyzwaniem, biorąc pod uwagę fakt, że astronauci musieliby przetrwać nie tylko podróż, ale także pobyt na czerwonej planecie oraz powrót.

Scott Joseph Kelly na pokładzie ISS.

Pomysł na kolonię

Jednym z największych entuzjastów, który zapowiada szybkie pojawienie się człowieka na Marsie jest Elon Musk. Założyciel SpaceX oraz PayPala lubi dzielić się ze społecznością swoimi planami podboju czerwonej planety. Według koncepcji Muska, ludzkość dotarłaby tam już nie później niż w 2027 roku. To bardzo optymistyczna prognoza, biorąc pod uwagę problemy, z jakimi będziemy musieli się zmierzyć.

O planach Elona Muska wypowiadał się główny inżynier SpaceX Paul Wooster. Twierdził on, że zdobycie Marsa będzie odbywać się etapami, a pierwszy z nich ruszy już w 2022 roku. To właśnie wtedy przy pomocy rakiet BFR (skrót od Big Falcon Rocket, zwaną potocznie Big Fucking Rocket) uda się przewieźć na czerwoną planetę towary niezbędne do zbudowania małego lądowiska. Rozwiązania techniczne, które zastosuje SpaceX w swoim projekcie pozwolą także na przetwarzanie znajdującego się na Marsie metanu oraz dwutlenku węgla w paliwo konieczne do powrotu ludzi na Ziemię. Misja załogowa ruszy dopiero, gdy zautomatyzowane prace zostaną ukończone. Biorąc pod uwagę to, jak bardzo skomplikowany jest plan Woostera, trudno uwierzyć, by taka wyprawa miała nas czekać już za kilka lat. Pozostaje nam wierzyć, że Musk nie ograniczy się jedynie do wystrzelenia kabrioleta przy pomocy BFR i niedługo poznamy dokładne plany wizjonera z RPA.

Plan misji na Marsa firmy SpaceX.

Rosnące trudności

Wśród grona naukowców często podejmuje się temat tzw. terraformacji Marsa. Jest to proces, który mógłby przynajmniej w małym stopniu upodobnić klimat czerwonej planety do naszej. W teorii możemy to osiągnąć przez zrzucanie bomb atomowych na czapy polarne Marsa, co doprowadziłoby do roztopienia lodu, a także zbudować specjalne generatory tlenu, które zmieniłyby skład jego atmosfery. Plany te to jednak czyste science-fiction, a sami nie potrafimy póki co poradzić sobie z podstawowymi problemami.

Naszym głównym przeciwnikiem jest fizyka. Człowiek, który normalnie waży 70 kg, za sprawą marsjańskiej grawitacji ważyłby jedynie 26,6 kg. Jak wiemy z doświadczeń ISS, jest to poważne zagrożenie dla zdrowia w długotrwałej perspektywie. Jak dotąd, nie udało nam się odkryć sposobu zarówno na skuteczną ochronę przed promieniowaniem kosmicznym, jak i na wytworzenie sztucznej grawitacji.

Dlaczego musimy polecieć na Marsa?

Pomimo wszelkich wyzwań, jakie rzuca nam czerwona planeta, lot na nią i późniejsza kolonizacja to jedyny sposób na to, by gatunek ludzki mógł przetrwać. Ziemia nieustannie jest bombardowana meteoroidami, które zostawiają na niebie ślad w postaci „spadającej gwiazdy”. Cały czas odnajdujemy na naszej planecie małe kawałki po tego typu kolizjach zwane meteorytami, których poszukiwanie jest bardzo dochodowym biznesem dla wielu śmiałków.

Czasami obiekty te są tak duże (od kilku do nawet 1000 km średnicy), że przyjmują nazwę asteroid – te uderzają w Ziemię rzadko, ale skutkują poważnym zachwianiem ekosystemu. Takie ciało niebieskie jest w stanie unicestwić większość gatunków naszej planety, tak jak to miało miejsce około 66 mln lat temu, w czasach panowania dinozaurów. Szanse na uderzenie asteroidy w Ziemię są wprawdzie małe, ale istnieją i nic nie jest w stanie sprawić, że niebezpieczeństwo to przestanie na nas ciążyć.

Takie miejsca, jak krater Barringera w Arizonie świadczą o prawdopodobieństwie kolizji asteroidy z Ziemią.

Obecnie na Ziemi żyje 7,5 mld ludzi. W razie katastrofy cała nasza populacja skazana jest na zagładę. Miliony lat ewolucji, a także unikalny na skalę wszechświata proces tworzenia się kultury i cywilizacji przepadłyby na dobre. Wystarczy jednak, że tylko 0,01% ludzkości uda się na stałe zamieszkać na innej planecie, by nasze szanse na przetrwanie drastycznie wzrosły. Misja na Marsa staje się wówczas priorytetem, który nie tylko pozwoli rozwinąć się technologicznie – to także kwestia przetrwania człowieka.


Autor: Wojciech Kosek
Zdjęcia: wikipedia commons, pixabay.com, spacex.com

Źródła:

  • Robert Zubrin, Richard Wagner, Czas Marsa. Dlaczego i w jaki sposób musimy skolonizować Czerwoną Planetę, Prószyński i S-ka, Warszawa 1997.
  • Hieronim Hurnik, Planeta Mars, Fundacja Nicolaus Copernicus, Toruń 2018.
  • Urania – Postępy astronomii, 1/2010, str. 35 i nast.