התיישבות על מאדים

התיישבות על מאדים הוא מושג המתייחס להתיישבות בני אדם על פני כוכב הלכת מאדים. נכון לעכשיו, רעיון זה לא מומש, ורגל אדם טרם דרכה על הקרקע של מאדים. ארגון נאס"א הודיעו כי נקבעה מטרה לשלוח משימה מאוישת למאדים בשנת 2036, והאדם הראשון על הכוכב יהיה אישה. בנוסף, ישנם גופים לא-ממשלתיים המתכננים נחיתה על כוכב הלכת, דוגמת החברה ההולנדית Mars One (המתכננת לשלוח בני־אדם בשנת 2026) ו־SpaceX.

במקומות שונים בעולם נערכות הדמיות כדי לבחון מבעוד מועד את הבעיות בהתיישבות האדם על מאדים, כשהמרכזי ביניהם מתרחש במדינת יוטה שבארצות הברית. בישראל ערך ב־2018 ארגון D-MARS הדמיה במכתש רמון כדי לבחון את תפקוד הצוות בבידוד המדמה את הסביבה הגאולוגית במאדים.

מאפייניו של מאדים המקלים או מקשים על התיישבות בו

מאפיינים מקלים
 נטיית ציר הסיבוב של מאדים היא 25.19°, קרוב לנטיית ציר הסיבוב של כדור הארץ, 23.44°. כתוצאה מכך, יש עונות במאדים, כפי שיש בכדור הארץ, אך הן אורכות זמן רב יותר.
 יממת מאדים אורכת בקירוב 24 שעות ו־40 דקות, קרוב לאורך היממה על פני כדור הארץ.
 ישנם מים במאדים, שיוכלו לשמש את המתיישבים.
 מאדים הוא כוכב לכת שכן לכדור הארץ, לכן זמן הנסיעה למאדים מכדור הארץ אינו אורך זמן רב מדי מכדי לשלוח בני־אדם למאדים.

מאפיינים מקשים
 הטמפרטורות על מאדים נמוכות בהשוואה לטמפרטורות של כדור הארץ: הן נעות בין 140- מעלות צלזיוס ל־20 מעלות, כאשר הממוצע הוא 63- מעלות.
 כוח המשיכה של מאדים שווה ל־38% מכוח המשיכה של כדור הארץ.
 האוויר במאדים מכיל 95% פחמן דו־חמצני, 3% חנקן, 1.6% ארגון ו־0.4% של חמצן וגזים נוספים. הריכוז הגבוה של הפחמן הדו־חמצני והריכוז הנמוך של חמצן הופכים את האוויר במאדים לרעיל עבור צמחים ובעלי־חיים, אולם ניתן להתיישב בעומקו של כוכב הלכת.
 הלחץ האטמוספירי במאדים נמוך מכדי שבני־אדם יוכלו לשרוד ללא חליפת לחץ.

ניתן לשפר את התנאים במאדים באמצעות טכנולוגיה מתאימה לתהליכי הארצה, או באמצעות מתקני מגורים שהתנאים בתוכם מותאמים לשהייה של בני־אדם ללא לבוש מיוחד.

בהבט הסוציולוגי והפוליטי יש להתיישבות סוגיות לגבי אופן התנהלותה. למעשה ההתיישבות עצמה תצטרך להגדיר לעצמה את כללי הניהול העצמי ולא מן הנמנע שלא תהיה כפופה כלל לחוקים הקיימים על פני כדור הארץ.

מיקומים אפשריים למושבה

אזור קו המשווה
מארס אוידסיי זיהתה פתחים בסביבת הר הגעש ארסיה מונס, הנמצא קרוב לקו המשווה של מאדים, שעשויים להוות פתחי מערות. מבנים כאלו ודומים יכולים לשמש כמחסה עבור בני־אדם.
בתחילת שנות האלפיים נערך בנאס"א Caves of Mars Project  במטרה למצוא מקומות בהם ייתכן ויש פתחים תת-קרקעיים בהם יוכלו להקים מושבה.

באוקטובר 2022 הוצגו תשע מערות אפשריות להתיישבות על מאדים, שתי סיבות עיקריות למציאת מחסה, והתיישבות ראשונית בתוך מערה הן: קרינת UV (בשל היעדר שכבת אוזון על פני מאדים), והסתתרות מסופות אבק.

הקטבים
מארס אודיסיי איתרה ריכוז גבוה של מים בקטבים, אך גם הוכיחה שכנראה קיימים מים גם בקווי רוחב נמוכים יותר, דבר שהופך את הקטבים למקומות פחות עדיפים ליישוב.

ואליס מארינריס
ואליס מארינריס, הקניון הגדול ביותר במאדים ובמערכת השמש, הוא באורך של יותר מ־4,000 ק"מ, רוחב של 200 ק"מ ועומק שעולה על 7.5 ק"מ. הלחץ האטמוספירי בתחתיתו גבוה מהלחץ על פני השטח.

ציוד
כדי להקים מושבה שתוכל להכיל בני־אדם לפרק זמן ארוך, יידרש ציוד כדי לספק ולהפיק את צורכיהם של התושבים.
 מבני מגורים אשר יספקו לתושבים סביבת מגורים קבועה.
 כלים להפקת משאבים - חמצן ומים. בשלבים מאוחרים יותר יהיה ניתן להפיק משאבים נוספים.
 כלים להפקת אנרגיה - כגון לוחות סולאריים, גנרטור רדיואיזוטופי תרמואלקטרי.
 מתקני אחסון למשאבים.
 מתקני חקלאות - חממות, ביוריאקטורים.
 מתקנים מדעיים.

חקלאות 
כמו כן, המושבה תזדקק גם למזון. המשימה מתוכננת לזמן ממושך וככל שהיא תתארך יותר ייווצר מצב שהמושבה תצטרך לגדל יבולים בעצמה. גידול צמחים יסייע למושבה, שכן נוסף למזון צמחים יכולים גם למחזר חומרי פסולת, לספוג פחמן דו־חמצני, לטהר מים ולייצר חמצן.

קושי בגידול צמחים על מאדים:
 טמפרטורה נוחה: הטמפרטורה השוררת על פני המאדים עומדת בממוצע על 63 מעלות צלזיוס מתחת לאפס ובכך איננה אופטימלית לגידול צמחים. ייתכן ויהיה צורך בבקרת טמפרטורה (בחממות למשל).
 אור (פוטוסינתזה): עוצמת אור השמש המגיעה למאדים היא כמחצית מזו שמגיעה לכדור הארץ. כיוון שצמחים חייבים אור כדי לשגשג. נאס"א בוחנת את האפשרות לגדל צמחים תחת נורות LED חסכוניות באורכי גל שיגבירו את יעילות הגדילה.
 חומרים מזינים: אחת הבעיות היא שהקרקע של מאדים מכילה כמויות גבוהות של מתכות רעילות כמו עופרת, ארסן, כספית וברזל. במינונים גבוהים חומרים אלו רעילים לבני האדם.
 קרינה: האטמוספירה הדלילה של מאדים, שאינה מסננת קרינה מהשמש כמו האטמוספירה של כדור הארץ. במאדים חסר גם השדה המגנטי של כדור הארץ המספק הגנה מפני קרינה מהחלל (חגורת ון אלן) – מה שחושף את פני מאדים ואת מי שעליו לקרינה.
 כבידה: בעיה נוספת המכבידה על חקלאות על מאדים היא הכבידה. אחרי הכול, הצמחים מותאמים לגדול בתנאי הכבידה של כדור הארץ. כוח הכבידה על מאדים הוא כשליש מזה של כדור הארץ, ולכן עלול להיות לא אופטימלי עבורם. לפי ניסויים שנעשו בתחנת החלל הבינלאומית עולה כי שכשהצמחים גדלים בתת־כבידה עולה צריכת המים שלהם.

יתרונות:
 חומרים מזינים: צמחים זקוקים לחומרים מזינים (בדומה לתהליך הדישון שנעשה בכדור הארץ). האטמוספירה במאדים עשירה מאוד בפחמן דו־חמצני, ומהבחינה הזו הצמחים ייהנו כיוון שתהליך הפוטוסינתזה יעיל יותר ככל שעולה ריכוז הפחמן הדו־חמצני ביחס לחמצן.

הפקת אנרגיה

אנרגיה למתקנים השונים

דלק עבור רכבי שטח

כלי תקשורת
המושבה, כמו כן, תזדקק לכלים כדי לתקשר עם כדור הארץ. הטכנולוגיה לתקשורת בין כדור הארץ למאדים, למעשה, כבר קיימת ונמצאת בשימוש; רוברים על פני מאדים מתקשרים עם כדור הארץ על ידי שליחת מסרים ללוויינים הקרובים, שממשיכים לשלוח את המידע לאנטנות על פני כדור הארץ. למרות זאת, הטכנולוגיה כיום עדיין לא מאפשרת החלפת מסרים בזמן אמת, והודעות ממאדים יכולות להגיע לאחר כמה דקות או כמה שעות - תלוי בגודל הקובץ שנשלח. הזמן שעובר בין שליחת ההודעה ממאדים עד לקבלתה בכדור הארץ ולהפך עשוי להיות קריטי כאשר פורצת בעיה שפתרונה תלוי בתגובה מידית של אחד הצדדים המתקשרים.

כלכלה
המשאבים הזמינים במאדים יוכלו לשמש את המושבה למטרות מסחר עם כדור הארץ, או עם מושבות אחרות בעתיד שיתפתחו לצדה.

מבני מגורים

אחד מהרעיונות שעלו לבניית מגורים על מאדים הוא שימוש בחומרי המוצא על מאדים, אדמת המקום (בזלת), מים, בתוספת חומר פלסטי, הישמשו להדפסת מבנים, בטכניקה של הדפסה תלת-ממדית.

הארצה

כדי להקים מושבת מאדים קבועה, שתוכל לאכלס בני־אדם באופן קבוע לפרק זמן ארוך עם שימוש מצומצם בציוד מיוחד, יש לשנות את האקלים כך שיהיה כמה שיותר קרוב לאקלים של כדור הארץ. במילים אחרות, כדי שקיומה של מושבת קבע על פני המאדים תתאפשר, על מאדים לעבור הארצה.

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

מאדים