Ανθρώπινες αποικίες στον Άρη έως το 2035. Πόσο κοντά είμαστε;

Ο πρωταγωνιστής του «Ο Άρης» Μαρκ Γουάτνεϊ συλλογίζεται τη δοκιμασία του. Από: 20th Century Fox.Στιγμιότυπο από την ταινία "Ο Άρης", που δείχνει έναν αστροναύτη στην επιφάνεια του Άρη.

Το «The Martian» προβλέπει ανθρώπινες αποικίες στον Άρη έως το 2035. Πόσο κοντά είμαστε;

Η NASA δεν έχει ακόμη προσγειώσει ανθρώπους στον Άρη. Αλλά χάρη στις ρομποτικές αποστολές, οι επιστήμονες γνωρίζουν πλέον περισσότερα για την επιφάνεια του πλανήτη από ό,τι όταν κυκλοφόρησε η ταινία.

Η μπεστ σέλερ ιστορία του Άντι Γουίρ, « Ο Άρης », προβλέπει ότι μέχρι το 2035 η NASA θα έχει προσγειώσει ανθρώπους στον Άρη τρεις φορές, θα έχει τελειοποιήσει συστήματα πτήσης επιστροφής στη Γη και θα έχει συνεργαστεί με την Εθνική Υπηρεσία Διαστήματος της Κίνας. Έχουν πλέον περάσει 10 χρόνια από την κυκλοφορία της χολιγουντιανής διασκευής του 2015 και 10 χρόνια πριν από το μυθιστορηματικό χρονοδιάγραμμά της. Σε αυτό το πλαίσιο, ​​η εξερεύνηση του Άρη φαίνεται λίγο διαφορετική από ό,τι απεικονίστηκε στο «Ο Άρης», με περισσότερες ανακαλύψεις και περισσότερη διαμάχη.

Ως πλανητικός γεωλόγος που συνεργάζεται με αποστολές της NASA για τη μελέτη του Άρη, παρακολουθώ στενά την επιστήμη και την πολιτική εξερεύνησης. Το 2010, η Εθνική Διαστημική Πολιτική των ΗΠΑ έθεσε στόχους για επανδρωμένες αποστολές στον Άρη τη δεκαετία του 2030. Αλλά το 2017, η Οδηγία 1 του Λευκού Οίκου για τη Διαστημική Πολιτική μετατόπισε την εστίαση της NASA στην επιστροφή πρώτα στη Σελήνη στο πλαίσιο αυτού που θα γινόταν το πρόγραμμα Artemis .

Παρόλο που οι ιδέες για επανδρωμένες αποστολές στον Άρη έχουν κερδίσει δημοτικότητα, τα πραγματικά σχέδια της NASA για την προσεδάφιση ανθρώπων στον Άρη παραμένουν εύθραυστα. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα τελευταία 10 χρόνια, οι ρομποτικές και όχι οι επανδρωμένες αποστολές έχουν προωθήσει την ανακάλυψη και την ανθρώπινη φαντασία.

Ρομποτικές ανακαλύψεις

Από το 2015, οι δορυφόροι και τα ρόβερ έχουν αναδιαμορφώσει την κατανόηση των επιστημόνων για τον Άρη. Έχουν αποκαλύψει αμέτρητες πληροφορίες για το πώς έχει αλλάξει το κλίμα του με την πάροδο του χρόνου.

Ως γείτονας της Γης, οι κλιματικές μεταβολές στον Άρη αντικατοπτρίζουν επίσης τις διεργασίες του ηλιακού συστήματος που επηρεάζουν τη Γη σε μια εποχή που η ζωή πρωτοεμφανίστηκε. Έτσι, ο Άρης έχει γίνει ένα κομβικό σημείο για τη διερεύνηση των πανάρχαιων ερωτημάτων « από πού ερχόμαστε; » και « είμαστε μόνοι; »

Τα ρόβερ Opportunity, Curiosity και Perseverance έχουν διανύσει δεκάδες μίλια μελετώντας στρωματοποιημένους βραχώδεις σχηματισμούς που χρησιμεύουν ως καταγραφή του παρελθόντος του Άρη. Μελετώντας τα ιζηματογενή στρώματα - βραχώδεις σχηματισμούς στοιβαγμένους σαν στρώσεις κέικ - οι πλανητικοί γεωλόγοι έχουν συνθέσει μια ζωντανή ιστορία περιβαλλοντικής αλλαγής που επισκιάζει αυτό που βιώνει η Γη αυτή τη στιγμή.

Ο Άρης ήταν κάποτε ένας κόσμος με εκρήξεις ηφαιστείων, παγετώνες, λίμνες και ρέοντα ποτάμια - ένα περιβάλλον παρόμοιο με αυτό της πρώιμης Γης. Στη συνέχεια, ο πυρήνας του ψύχθηκε, το μαγνητικό του πεδίο εξασθένησε και η ατμόσφαιρά του παρασύρθηκε. Η εκτεθειμένη επιφάνεια του πλανήτη έχει διατηρήσει σημάδια αυτών των διεργασιών από τότε με τη μορφή μοτίβων τοπίου, ακολουθιών στρωματοποιημένων ιζημάτων και μειγμάτων ορυκτών.

Αραβία Τέρα

Ένα από τα θέματα που απασχολούν την επιστημονική έρευνα τα τελευταία 10 χρόνια είναι ιδιαίτερα σχετικό με το σκηνικό του «The Martian», αλλά δεν αναφέρεται στην ιστορία. Για να πετύχει τις καλύτερες πιθανότητες επιβίωσής του, ο πρωταγωνιστής Μαρκ Γουάτνεϊ, τον οποίο υποδύεται ο Ματ Ντέιμον, πρέπει να διασχίσει μια απέραντη, σκονισμένη και γεμάτη κρατήρες περιοχή του Άρη, γνωστή ως Arabia Terra .

Το 2022 και το 2023 , εγώ, μαζί με συναδέλφους στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Αριζόνα και στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, δημοσίευσα λεπτομερείς αναλύσεις των στρωματοποιημένων υλικών εκεί χρησιμοποιώντας εικόνες από τους δορυφόρους Mars Reconnaissance Orbiter και Mars Odyssey .

Χρησιμοποιώντας υπέρυθρες εικόνες και μετρώντας τις διαστάσεις των επιφανειακών χαρακτηριστικών, συνδέσαμε πολλαπλές στρωματοποιημένες αποθέσεις με τα ίδια επεισόδια σχηματισμού και μάθαμε περισσότερα για την εκτεταμένη φύση της αποσάθρωσης του εδάφους που παρατηρείται εκεί σήμερα. Επειδή το νερό τείνει να συγκολλά τους βράχους σφιχτά μεταξύ τους, αυτό το χαλαρό υλικό υποδηλώνει ότι πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, η περιοχή αυτή είχε ένα ξηρό κλίμα.

Για να διευκολύνουμε τις συζητήσεις σχετικά με αυτήν την περιοχή, συνεργαστήκαμε ακόμη και με τη Διεθνή Αστρονομική Ένωση για να ονομάσουμε μερικούς κρατήρες που προηγουμένως δεν είχαν κατονομαστεί και αναφέρθηκαν στην ιστορία. Για παράδειγμα, ένας από τον οποίο ο Γουάτνεϊ θα είχε περάσει ακριβώς δίπλα του ονομάζεται τώρα Κρατήρας Κοζόβα , από μια πόλη στην Ουκρανία .

Περισσότερα για εξερεύνηση

Παρά τις ραγδαίες εξελίξεις στην επιστήμη του Άρη, πολλά άγνωστα παραμένουν. Οι επιστήμονες δεν είναι ακόμη σίγουροι για τις ακριβείς ηλικίες, τις ατμοσφαιρικές συνθήκες και τις πιθανές ενδείξεις ζωής που σχετίζονται με καθέναν από τους διαφορετικούς τύπους πετρωμάτων που παρατηρούνται στην επιφάνεια.

Για παράδειγμα, το ρόβερ Perseverance πρόσφατα πραγματοποίησε γεώτρηση και ανέλυσε ένα μοναδικό σύνολο πετρωμάτων που φιλοξενούν οργανικές — δηλαδή, ενώσεις με βάση τον άνθρακα. Οι οργανικές ενώσεις χρησιμεύουν ως δομικά στοιχεία της ζωής, αλλά απαιτείται πιο λεπτομερής ανάλυση για να προσδιοριστεί εάν αυτά τα συγκεκριμένα πετρώματα κάποτε φιλοξενούσαν μικροβιακή ζωή.

Η υπό ανάπτυξη αποστολή Mars Sample Return στοχεύει να απαντήσει σε αυτά τα βασικά εκκρεμή ερωτήματα, παραδίδοντας τα πρώτα αναλλοίωτα θραύσματα ενός άλλου κόσμου στη Γη. Το ρόβερ Perseverance ήδη αποθηκεύει δείγματα βράχων και εδάφους , συμπεριλαμβανομένων εκείνων που περιέχουν οργανικές ενώσεις, σε σφραγισμένους σωλήνες. Ένα μελλοντικό όχημα προσεδάφισης θα πρέπει στη συνέχεια να παραλάβει και να εκτοξεύσει τα θραύσματα πίσω στη Γη .

Μόλις φτάσουν στην επιφάνεια, οι ερευνητές μπορούν να εξετάσουν αυτά τα υλικά με όργανα τάξεις μεγέθους πιο ευαίσθητα από οτιδήποτε θα μπορούσε να πετάξει με διαστημόπλοιο. Οι επιστήμονες αναμένεται να μάθουν πολύ περισσότερα για την κατοικησιμότητα, τη γεωλογική ιστορία και την παρουσία τυχόν σημαδιών ζωής στον Άρη μέσω της εκστρατείας επιστροφής δειγμάτων παρά στέλνοντας ανθρώπους στην επιφάνεια.

Αυτή η οπτική γωνία είναι ο λόγος για τον οποίο η NASA, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος και άλλοι έχουν επενδύσει περίπου 30 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ σε ρομποτική εξερεύνηση του Άρη από τη δεκαετία του 1960. Η ανταμοιβή ήταν συγκλονιστική: Αυτή η εργασία έχει πυροδοτήσει ραγδαίες τεχνολογικές εξελίξεις στη ρομποτική, τις τηλεπικοινωνίες και την επιστήμη των υλικών. Για παράδειγμα, η τεχνολογία αποστολών στον Άρη έχει οδηγήσει σε καλύτερα ράμματα για καρδιοχειρουργικές επεμβάσεις και σε αυτοκίνητα που μπορούν να κινούνται μόνα τους .

Έχει επίσης ενισχύσει το κύρος της NASA και των ΗΠΑ ως προμαχώνων της σύγχρονης εξερεύνησης και τεχνολογίας και έχει εμπνεύσει εκατομμύρια φοιτητές να ενδιαφερθούν για τους επιστημονικούς τομείς.

Αποκαλείτε τον κόκκινο πλανήτη σπίτι σας;

Ο αποικισμός του Άρη έχει μια σαγηνευτική γοητεία. Είναι δύσκολο να μην επευφημήσεις το αδάμαστο ανθρώπινο πνεύμα παρακολουθώντας τον Γουάτνεϊ να μάχεται με αμμοθύελλες, ελλείψεις οξυγόνου και έλλειψη τροφίμων, σε απόσταση 140 εκατομμυρίων μιλίων από την περιοχή διάσωσης.

Μεγάλο μέρος της ορμής προς τον αποικισμό του Άρη συνδέεται πλέον με την SpaceX και τον Διευθύνοντα Σύμβουλό της, Έλον Μασκ , του οποίου η δηλωμένη αποστολή να καταστήσει την ανθρωπότητα ένα « πολυπλανητικό είδος » έχει γίνει ένα είδος συναγερμού. Αλλά ενώ ο αποικισμός του Άρη είναι ρομαντικός στα χαρτιά, είναι εξαιρετικά δύσκολο να υλοποιηθεί στην πραγματικότητα, και πολλοί επικριτές έχουν αμφισβητήσει τη βιωσιμότητα μιας κατοίκησης στον Άρη ως καταφύγιο μακριά από τη Γη.

Τώρα, με τη NASA να αντιμετωπίζει ενδεχομένως μείωση σχεδόν 50% στον προϋπολογισμό της για την επιστήμη, οι ΗΠΑ κινδυνεύουν να διαλύσουν εντελώς το χαρτοφυλάκιό τους που αφορά την πλανητική επιστήμη και τις ρομποτικές επιχειρήσεις, συμπεριλαμβανομένης της επιστροφής δειγμάτων.

Παρ 'όλα αυτά, ο Πρόεδρος Ντόναλντ Τραμπ και ο Μασκ έχουν πιέσει ώστε η ανθρώπινη εξερεύνηση του διαστήματος να συνεχίσει με κάποιο τρόπο να προοδεύει, παρά τις προτεινόμενες περικοπές - ουσιαστικά παραγκωνίζοντας τα ρομποτικά, επιστημονικά βασισμένα προγράμματα που έχουν στηρίξει όλη την εξερεύνηση του Άρη μέχρι σήμερα.

Ωστόσο, αυτά τα προγράμματα έχουν προσφέρει στην ανθρωπότητα τις πλουσιότερες γνώσεις για τον κόκκινο πλανήτη και έχουν δώσει τόσο σε επιστήμονες όσο και σε αφηγητές όπως ο Άντι Γουέιρ τη βάση για να φανταστούν πώς πρέπει να είναι να στέκεται κανείς στην επιφάνεια του Άρη.

Ari Koeppel Μεταδιδακτορικός Επιστήμονας στη Γη και την Πλανητική Επιστήμη, Κολλέγιο Dartmouth

https://theconversation.com/a-decade-after-the-release-of-the-martian-and-a-decade-out-from-the-world-it-envisions-a-planetary-scientist-checks-in-on-real-life-mars-exploration-255752