A  Harvard Egyetem anyagtudósai úgy gondolják, megtalálták a megoldást arra, hogyan költözhetne az emberiség a Marsra. Pontosabban arra találták meg szerintük a megoldást, hogyan lehetne fotoszintetizáló, anyagcsere-folyamatai révén a szén-dioxidból oxigént gyártó zöld növényekkel teleültetni a vörös bolygót. 

Bármennyire hasonlít is a Földre, a Marson az extrém hideg és a gyilkos UV-sugárzás miatt elképzelhetetlen a földihez hasonló élet. Robin Wordsworth és kutatócsapata szerint a marsi élet alapvető feltételeinek megteremtéséhez először a földiéhez hasonló, a légkört felmelegítő üvegházhatást és a gyilkos UV-sugárzást elnyelő afféle mesterséges ózonréteget kellene létrehozni. Úgy vélik, hogy mindezt el lehetne érni egy éterien könnyű szilárd burokkal, amelyet egy aerogél nevű anyagból képzeltek el. 

A kutatók nem egy sci-fi novellában foglalták össze meglátásaikat, hanem a Nature Astronomy című tekintélyes szaklapban, az aerogél pedig egy „fagyott füst” néven is futó létező anyag. Ezt használják a Mars-roverek burkolatában is, hogy megvédjék a marsjárókat az extrém hidegtől. A harvardi kutatók szerint a mindössze 2-3 centiméternyi szilícium-dioxidból álló aerogél-burok elég lenne ahhoz, hogy a Mars átlaghőmérséklete jóformán a teljes (a földinél majdnem kétszer hosszabb) marsi év folyamán 0 és 25 Celsius-fok között mozogjon.

A szuperkönnyű, mégis szilárd aerogél nem frissen felfedezett anyag. Az első hasonló anyagot Samuel Kistler amerikai vegyészmérnök állította elő, a tudománytörténeti legendárium szerint fogadásból. Tudóstársával abban fogadtak, hogy lehetséges-e anélkül kivonni a zselé állagú gélekből a folyadékot, és azt gázzal helyettesíteni, hogy az anyag összeesne. Ezt úgynevezett szuperkritikus szárítással sikerült Kistlernek elérnie.

Az azóta jelentősen felturbózott, üveg, kerámia, polimer vagy hibrid vázú anyagok a világ legkönnyebb szilárd anyagai, több mint 95 százalékuk levegő. Az űrtechnológia mellett nagy hasznukat veszik például a molekulák szétválasztásában, így a víztisztítás alapkellékeivé váltak, de szigetelőanyagként is kiemelkedő teljesítményt nyújtanak. 

A Mars földiesítése fél évszázada téma

A Földtől átlagosan 225 millió kilométernyire (a két bolygó távolsága a röppályák aktuális helyzetétől függően körülbelül 55 és 400 millió kilométer között változik) lévő bolygó magját, akárcsak a Földét, folyékony vas alkotja, szilárd, az oxidálódott vastól vöröses színű kérgének legfontosabb alkotóelemei a szilícium, az oxigén, a magnézium, az alumínium, a kalcium és a kálium.

A hasonlóságok miatt már korábban is felmerült az űrkutatók fejében, hogy a Mars felszínét földiesíteni lehetne. Olyannyira, hogy a Harvardon már közel fél évszázados hagyománya van a marsi terraformálásnak, legalábbis elméletben. Az ötletet elsőként Carl Sagan csillagász vetette föl 1973-ban. Az amúgy ugyancsak a Harvardon kutató Sagan az első csillagászok egyike volt, aki feltételezte, hogy évmilliókkal ezelőtt a Mars felszíne és légköre nagyon hasonló lehetett a Földéhez. Más kérdés, hogy Sagan korábban a Vénuszt is földiesíteni akarta, majd éppen az ő munkássága nyomán vált egyértelművé, hogy a Naphoz közelebbi bolygó mintegy 500 Celsius-fokos felszíni hőmérséklete ezt egészen biztosan lehetetlenné teszi, még elméletben is.

A bolygómelegítésre viszont azóta több ötlet is született, így a Mars földiesítése azóta sem került le a napirendről. Sagan eredetileg a marsi pólusok fölé vont volna afféle portakarót, így gondolta elérni, hogy a bolygó légköre melegebbé váljon. A légkör megtartásához azonban vissza kellene adni a Marsnak a mágneses mezőjét, mert a ma elfogadott álláspont értelmében a marsi atmoszféra úgy lett az enyészeté, hogy megszűnt a bolygó magnetoszférájának a nagy része. 

Hova lett a Mars atmoszférája?

Az űrkutatók máig nem jutottak egységes álláspontra abban, hogy vajon mitől illanhatott el a Mars mágneses mezője, de legalábbis annak nagy része. Korábban úgy gondolták, hogy a vörös bolygó magja szilárdulhatott meg és ez okozhatta a magnetoszféra köddé válását. Később azonban bebizonyosodott, hogy a Mars vasmagja még ma is olvadt. A magnetoszféra-vesztés lehetséges okaként mások a marsi kéregben tömegesen felszabaduló hidrogént azonosították.

Akárhogyan is, a Mars-felszíni atmoszférával nemcsak az a baj, hogy a földiéhez képest élhetetlenül vékonyka. Az összetétele sem éppen ideális: 95 százaléka szén-dioxid, és mindössze 2-3 százaléka oxigén, miközben a földiének az ötöde áll utóbbi gázból. A Marson a felszíni nyomás sincs a földi élőlények által megszokottnak még a közelében sem: a földiének mindössze a százada, és a gravitáció is csak alulról veri a földiének a 40 százalékát. Emiatt a szomszéd bolygó felszínén a folyékony vizet akkor is nehéz lenne ott tartani, ha nem lenne mínusz 60 Celsius-fokos az átlaghőmérséklete. 

Ezekre a dilemmákra a most a Nature-ben publikáló harvardi kutatók egyelőre nem részletezték a válaszokat. Mint ahogy az sem teljesen világos, hogyan lehetne a most vizionált aerogél burkot a Mars köré juttatni és megfelelő ideig ott tartani.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten:

Amennyire bonyolult és tudományos, annyira szórakoztató társasjáték A Mars terraformálása

Bodnár Zsolt, Vajna Tamás majom 2018. január 24.

Üvegházhatású gázüzem, nitrofil mohák, űrtükrök, permafroszt-kitermelés, aszteroidabányászat és minden, ami egy bolygó lakhatóvá tételéhez szükséges. Ugyan csak négy óra alatt jutottunk az első kör végére a 2016-ban az év játékának választott, tudományos szempontból hibátlan társasban, de nekünk bejött.

A kolonializációs hajsza folytatódik: útnak indult a NASA Mars-járműve

Qubit.hu tudomány 2018. május 7.

Szombaton kilőtték a NASA régóta fejlesztgetett marsjáróját, amely fél év múlva éri el a bolygót, hogy mintákat vegyen a belsejéből. A marsi szolgálat 2020 novemberében ér véget.

A Holdon talált óriásalagútban épülhet meg az első holdbázis, a Mars-kolonizáció főpróbája

Bodnár Zsolt tudomány 2017. november 22.

Egy japán szonda bukkant rá arra az 50 kilométer hosszú barlangra, ami kedvező, biztonságosnak vélt környezete miatt alkalmas lehet egy holdbázis helyszínének. Az egyre olcsóbb technológiáknak köszönhetően innen már csak egy ugrás a Mars.