Kolonizácia Marsu

Kolonizácia Marsu je koncept osídľenia Marsu ľuďmi a neskoršieho terraformovania. Aktuálne sa však ešte len vyvíjajú kozmické lode, ktoré by mali zabezpečiť dopravu na Mars a návrat na Zem.  

V súčasnosti ale ešte existuje mnoho problémov týkajúcich sa dopravy, bezpečného pristátia, konštrukcie biotopu a návratu na Zem.

História 

Myšlienka osídlenia Marsu bola spomínaná už v sci-fi literatúre koncom 18. storočia v románe Vojna svetov a v sérii John Carter z roku 1911, ktoré popisovali Mars ako miesto, kde môže existovať život a kde by ľudia mohli cestovať alebo ho dokonca osídliť. 

Konstantin Ciolkovskij vo svojich prácach z 19. a 20. storočia zverejnil koncepty vesmírnych kolónií, zatiaľ čo Robert Goddard so svojimi prácami prispel k rozvoju vesmírnych letov a osídľeniu planét.

Mars Excursion Module (1967) 
Mars Excursion Module (MEM) bol plánovaný americký pilotovaný pristávací modul na Marse. MEM navrhol North American pre Marshall Spaceflight Center. Pristátie na Marse bolo odhadované spoločnosťou North American na rok 1982.

Lander mal tvar veliteľského modulu Apollo a vážil 50 ton, ktorý by obsahoval návratový modul vnútri kapsule. Mal kapacitu až 4 ľudí, ktorí by skúmali Mars a odobrali vzorky z jeho povrchu.

Pri vstupe do atmosféry by na posádku pôsobilo preťaženie 7 G. Po spomalení na takmer nadzvukovú rýchlosť by sa kapsula stabilizovala, vo výške 3 km nad povrchom by sa zažehol hlavný motor. Nakoniec by sa rozložili pristávacie nohy a kapsula by mäkko pristála na povrchu. 

Po preskúmaní marťanského povrchu a odobratí vzoriek by sa návratový modul pripojil späť na materskú loď na obežnej dráhy okolo Marsu. Až osem palivových nádrží by zásobovalo ten istý motor počas aktívneho letu a boli by odhodené, keď by sa palivo minulo.

Mars Ice Home (2016) 

Mars Ice Home je projekt s cieľom vyvinúť biotop vyrobený z ľadu na Marse. 

Problém kozmického žiarenia, ktorý je najväčším problémom pre ľudské zdravie pri dlhých misiách na Mars, tento koncept používa vodný ľad ako štít pred kozmickým žiarením.

Väčšina biotopu pozostáva z nafukovacej konštrukcie. Vodný ľad sa naplní a zamrzne v bunkách presne vyrobenej nafukovacej membrány. Vnútro biotopu bude izolované od ľadu vrstvou oxidu uhličitého, ktorý sa dá ľahko extrahovať z marťanskej atmosféry.

Dlhodobý pobyt na povrchu Marsu si vyžaduje biotopy so zníženou štartovacou hmotnosťou a zároveň poskytujú členom posádky efektívne pracovné prostredie. Priesvitný ľad je kľúčovým prvkom: umožňuje prirodzenému svetlu prenikať do interiéru biotopu.

Hlavné problémy

1. Radiácia 
Keďže Mars má veľmi slabú magnetosféru, preniká na jeho povrch veľa žiarenia, čo predstavuje značné riziko pre ľudské zdravie. Krátkodobé vystavenie kozmickému žiareniu môže spôsobiť rakovinu a iné zdravotné problémy a dlhodobé môže byť smrteľné. Vývoj ochrany ľudí pred žiarením je jednou z najväčších výziev pri osídľovaní Marsu.

Jedno z riešení tohto problému je budovanie biotopov pod povrchom, ktoré by poskytovali dodatočnú ochranu pred žiarením. Ďalším riešením je vyvinúť nové materiály, ktoré dokážu ochrániť ľudí pred žiarením, pričom budú dostatočne ľahké na dopravu na Mars.

2. Tenká atmosféra 
Na Marse je veľmi tenká atmosféra, ktorá spôsobuje problémy s pristávaním, obývateľnosťou planéty a úpravou atmosférických plynov

Väčšinu marťanskej atmosféry tvorí oxid uhličitý (95%), dusík (3%), argón (1,5%) a stopy kyslíka, oxidu uhoľnatého, vody, metánu a iných plynov. Pre kolonizáciu Marsu však bude potrebný kyslík, ktorý budú astronauti využívať na dýchanie (3 tony počas 18 - mesačnom pobyte) a štart návratovej rakety (25 - 30 ton) a ktorý sa bude musieť extrahovať z atmosféry a nie dovážať zo Zeme. V súčasnosti je na Marse rover Perseverance nesúci prístroj MOXIE, ktorý otestuje spôsob, akým budú budúci astronauti na Marse vyrábať kyslík z marťanskej atmosféry. Dokáže vyrobiť od 6 - 10 gramov kyslíka za hodinu. Astronauti na Marse budú potrebovať viacej kyslíka, takže aj väčšie MOXIE, ktoré by malo vážiť až 1 tonu a vyrobiť 2 - 3 kg kyslíka za hodinu a to by musel pracovať nepretržite. 

Okrem toho je atmosférický tlak na Marse priemerne iba 0.014 barov v porovnaní s 1 barom na Zemi. Pri takomto tlaku by praskli ušné bubienky a voda v tele by vrela. Astronauti nosia pretlakové obleky, aby prežili vo vesmíre, a museli by ich nosiť aj na Marse alebo žiť v pretlakovom prostredí.

Aj napriek tomu, že CO₂ na Zemi spôsobuje skleníkový efekt, kvôli tenkej atmosfére teplo zo Slnka veľmi ľahko unikne do vesmíru. Výsledkom je, že Mars je veľmi chladný, teplota tam klesá až na -175 stupňov Celzia.

3. Toxický povrch 
Povrch Mars je nielen jemný a prašný, ale navyše tam oba pristávacie moduly Viking detekovali chloristany, ktoré tvoria od 0,5 do 1% marťanskej pôdy. Chloristany sú reaktívne chemikálie, ktoré sú pre ľudí toxické. Okrem toho merania z kozmickej lode Mars Odyssey ukazujú, že chloristany pokrývajú celú planétu.

V súčasnosti existuje viacero spôsobov dekontaminácie pôdy od chloristanov, no nie všetky sú vhodné pre budúce misie. Jedným z týchto spôsobov je prefiltrovať pôdu pomocou vody, pretože chloristany sa rozpúšťájú vo vode. Ďalším spôsobom je použitie baktérií požierajúcich chloristan, ktoré by produkovali kyslík ako vedľajší produkt metabolizmu.

4. Voda

Účinky na zdravie

Referencie