Kolonisasi Mars
Kolonisasi Mars merujuk pada konsep permukiman permanen manusia di planet Mars. Gagasan yang awalnya merupakan gagasan dalam fiksi ilmiah ini kini telah diteliti secara serius.
Mars adalah fokus dari banyak penelitian ilmiah tentang kemungkinan kolonisasi manusia. Kondisi permukaan Mars dan keberadaan air di masa lalu membuatnya menjadi planet yang paling ramah di Tata Surya selain Bumi. Mars membutuhkan lebih sedikit energi per satuan massa (delta-v) untuk dicapai dari Bumi dibandingkan planet yang lain, selain Venus.
Tempat tinggal permanen manusia di planet lain, termasuk Mars, adalah salah satu tema fiksi ilmiah yang paling lazim. Seiring kemajuan teknologi dan kekhawatiran tentang masa depan umat manusia di Bumi meningkat, argumen yang mendukung kolonisasi ruang mendapatkan momentum. Alasan lain untuk menjelajahi Mars termasuk kepentingan ekonomi, penelitian ilmiah jangka panjang yang dilakukan oleh manusia sebagai lawan dari penyelidikan robot, dan keingintahuan belaka.
Baik organisasi swasta maupun publik telah membuat komitmen untuk meneliti kelayakan upaya kolonisasi jangka panjang dan untuk mengambil langkah-langkah menuju kehadiran manusia permanen di Mars. Badan-badan luar angkasa yang terlibat dalam penelitian atau perencanaan misi termasuk NASA, Roscosmos, China National Space Administration dan Indian Space Research Organisation. Organisasi swasta termasuk SpaceX, Lockheed Martin, dan Boeing.
Semua konsep misi manusia purba ke Mars yang disusun oleh program ruang angkasa pemerintah nasional, seperti yang sementara direncanakan oleh NASA, Roscosmos dan ESA- tidak akan menjadi pelopor langsung menuju kolonisasi di planet Mars. Proyek ini dimaksudkan semata-mata sebagai misi eksplorasi, karena misi Apollo ke Bulan tidak direncanakan menjadi situs pangkalan permanen.
Kolonisasi membutuhkan pembentukan habitat permanen yang memiliki potensi untuk pengembangan diri dan ekonomi sendiri. Dua proposal awal untuk membangun habitat di Mars adalah konsep Mars Direct dan Semi-Direct, yang didukung oleh Robert Zubrin.
Pada tahun 2018, SpaceX mendanai dan mengembangkan serangkaian penerbangan kargo menuju Mars dengan roket BFR dan sistem pesawat ruang angkasa sedini dan secepat mungkin pada tahun 2022, diikuti oleh penerbangan awak pertama ke Mars pada peluncuran berikutnya sekitar 2024. Selama fase pertama, tujuannya adalah untuk meluncurkan beberapa BFR untuk mengangkut dan merakit pabrik propana
metana/oksigen dan membangun sebuah pusat peradaban dalam persiapan untuk kehadiran permukaan yang diperluas. Kolonisasi yang berhasil pada akhirnya akan melibatkan lebih banyak faktor ekonomi- antara individu, perusahaan, atau pemerintah- untuk memfasilitasi pertumbuhan keberadaan manusia di Mars selama beberapa dekade.
Walaupun ukuran dan gravitasi permukaan Bumi lebih mirip dengan Venus, Mars lebih dapat dipertimbangkan untuk kolonisasi karena kemiripan berikut:
Durasi hari Mars (atau sol) sangat mirip dengan Bumi. Hari matahari di Mars tercatat selama 24 jam 39 menit 35.244 detik. Luas permukaan Mars kurang lebih 28.4% Bumi, sedikit lebih rendah dari jumlah tanah kering di Bumi (yang meliputi 29.2% permukaan Bumi). Jari-jari Mars tercatat setengah dari Bumi dan massanya sepersepuluh Bumi. Hal ini menunjukkan bahwa Mars memiliki kepadatan rata-rata dan volume
yang lebih rendah dari Bumi. Mars memiliki kemiringan sumbu sebesar 25.19°, sementara kemiringan sumbu Bumi 23.44°. Akibatnya, Mars memiliki musim, walaupun musim berlangsung hingga hampir dua kali lebih lama karena satu tahun di Mars sama dengan 1.88tahun Bumi. Kutub utara Mars saat ini mengarah ke rasi bintang Cygnus, sementara kutub utara Bumi mengarah ke
Ursa Minor. Pengamatan yang dilakukan oleh Mars Reconnaissance Orbiter NASA, Mars Express ESA, Phoenix Lander NASA memastikan keberadaan es air di Mars.
Walaupun terdapat mikroorganisme dari Bumi yang mampu bertahan dalam keadaan yang amat ekstrem, termasuk dalam keadaan yang menyimulasikan keadaan di Mars, secara umum tumbuhan dan hewan tidak dapat bertahan hidup di permukaan Mars.
Gravitasi permukaan Mars hanya 38% Bumi. Walaupun mikrogravitasi dapat menyebabkan masalah kesehatan seperti hilangnya otot dan demineralisasi tulang, masih belum diketahui apakah gravitasi Mars akan menyebabkan hal yang sama. Mars Gravity Biosatellite merupakan proyek yang diusulkan untuk mempelajari pengaruh gravitasi Mars yang rendah terhadap manusia.
Mars jauh lebih dingin dari Bumi, dengan rata-rata suhu permukaan antara 186 hingga 268 K (87 °C dan 5 °C). Suhu terendah yang pernah tercatat di Bumi adalah 93.2 °C di Antartika.
Karena Mars lebih jauh dari Matahari, jumlah energi matahari yang memasuki atmosfer atas per satuan wilayah (konstanta matahari) kurang dari setengah yang memasuki atmosfer atas Bumi. Namun, karena atmosfer Mars lebih tipis, lebih banyak energi matahari yang mencapai permukaan.
Akibat ketiadan magnetosfer dan atmosfer yang tipis, Mars menerima radiasi ultraviolet yang tinggi yang akan menyebabkan masalah bagi manusia yang menetap di planet tersebut.
Tekanan atmosfer di Mars tercatat sebesar 7.5mbar, yang berada jauh di bawah Batas Armstrong (61.8mbar). Karena teraformasi tidak dapat menjadi solusi jangka pendek, struktur yang dapat dihuni perlu di Mars memerlukan bejana tekan yang mirip dengan wahana angkasa yang dapat memiliki tekanan antara 300 hingga 1000 mbar.
Atmosfer Mars terdiri dari 95% karbon dioksida, 3% nitrogen, 1.6% argon, dan gas-gas lain termasuk oksigen dengan kandungan lebih rendah dari 0.4%.
Udara Mars terdiri dari 950000 ppm CO2 (sama dengan sekitar 10000 ppm setelah disesuaikan dengan tekanan), sementara di Bumi terdapat 390 ppm CO2. CO2 dapat meracuni manusia pada angka 1000 ppm. Bahkan CO2 sebesar 1500 ppm beracun untuk tumbuhan. Akibatnya, udara Mars beracun bagi tumbuhan dan hewan.
Berdasarkan bukti yang dikumpulkan oleh satelit serta wahana pendarat dan penjelajah seperti Curiosity, Mars tidak dapat dihuni oleh manusia atau kehidupan lain di Bumi secara umum, karena radiasi, tekanan udara yang sangat minim, dan atmosfer dengan hanya 0.1% oksigen. Antarktika memiliki suhu yang dapat dibandingkan dengan Mars, walaupun Mars lebih dingin, namun keadaan lingkungan lain
tidak sama dengan Bumi dan mematikan bagi semua kehidupan (kecuali mikroorganisme ekstremofil yang dapat bertahan dalam keadaan yang menyimulasikan keadaan Mars).
Manusia telah menjelajahi bagian-bagian Bumi yang cocok dengan beberapa kondisi di Mars. Berdasarkan data penjelajah NASA Rover Curiosity, suhu di Mars (di lintang rendah) mirip dengan yang ada di Antartika. Tekanan atmosfer di ketinggian tertinggi yang dicapai oleh pendakian balon berpilot (35 km (114000 kaki) pada 1961, 38 km pada 2012) serupa dengan yang ada di permukaan Mars. Namun, para pilot tidak dapat terkena
tekanan yang sangat rendah, karena itu akan membunuh mereka, tetapi duduk dalam kapsul bertekanan.
Pada tahun 2012, dilaporkan bahwa beberapa lichen dan cyanobacteria yang bertahan dan hal ini menunjukkan kapasitas adaptasi yang luar biasa untuk fotosintesis, setelah 34 hari dalam kondisi simulasi keadaan Mars di Laboratorium Simulasi Mars (Mars Simulation Library/MSL) yang dikelola oleh German Aerospace Center (DLR). Beberapa ilmuwan berpikir bahwa cyanobacteria dapat berperan dalam pengembangan pos-pos
kru mandiri di Mars. Mereka mengusulkan bahwa cyanobacteria dapat digunakan secara langsung untuk berbagai aplikasi, termasuk produksi makanan, bahan bakar dan oksigen, tetapi juga secara tidak langsung: produk-produk dari kultur mereka dapat mendukung pertumbuhan organisme lain, membuka jalan ke berbagai biologi pendukung kehidupan proses berdasarkan sumber daya Mars.