خانه / علم و فناوری / علم / همه آنچه باید در مورد زمینی‌سازی مریخ بدانیم
همه آنچه باید در مورد زمینی‌سازی مریخ بدانیم

همه آنچه باید در مورد زمینی‌سازی مریخ بدانیم

جاه‌طلبی‌های ما انسان‌ها بی‌شمار است و هر روزه رویاهای زیادی را در سر می‌پرورانیم. از زندگی روی مریخ گرفته تا ساختن مجدد کره زمین روی سیاره‌ای دیگر. در هر صورت این حس کنجکاوی بشر به این زودی ارضا نخواهد شد.

برای عده‌ای اما این حس کنجکاوی برای کشف افق‌های جدید و به تبع چالش‌های جدید تعریف می‌شود. با ترک کره زمین و مهاجرت به سیارات دیگر می‌توان تجربه جدیدی از زندگی را کسب کرد که شاید هزاران سال دیگر یا شاید هم کمتر طول بکشد. عده‌ای نیز باور دارند که کم کم توان بقا روی کره زمین را کاهش خواهد یافت و ما باید زودتر از این سیاره فرار کنیم. در هر صورت قصد داریم به این سوال بپردازیم که آیا سیاره‌های دیگر پتانسیل دارند تا به کره زمین تبدیل شوند؟ لازمه زمینی‌سازی چیست؟

می‌خواهید به حساب یک واقعه دردناک در مقیاس جهانی در نظر بگیرید یا تخریب اقلیم آب و هوایی کره زمین، بالاخره روزی نژاد بشر منقرض خواهد شد. البته اگر در سیارات دیگر سکونت پیدا نکرده باشیم. چالش‌های زیادی برای سکونت روی دیگر نقاط کهکشان وجود دارد که باید بهای آن را پرداخت کنیم. برای نمونه تا حالا کسی در فضا تشکیل کلونی نداده چون هزینه بسیار گزافی برای ناسا به بار می‌آورد.

البته چالش ماجرا، تنها در سفر به فضا نیست. بلکه برخی از مشکلات تنها در بلندمدت، خودشان را نشان می‌دهند. برای نمونه چطور باید روی منطقه‌ای زندگی کرد که شرایط معمولِ کره زمین را ندارد؟ حتی با اتکا بر تکنولوژی پیشرفته ،همچنان کار سختی است که محیط فضا را به یک محیط زیست مصنوعی تبدیل کرد.

زمینی‌سازی

 

مشکل سکونت در بلندمدت

 

مهندس‌های محیط زیستی برای پاسخ به این دسته از سوالات قرار است نقش مهمی را ایفا کنند. مهندس‌ها در این زمینه، در تئوری می‌توانند محیطی با اتمسفر مشابه به کره زمین بسازند تا یک چرخه زندگی بر سیاره حکمفرما شود. این فرآیند پیچیده در مقیاس کلان، ترافرم یا زمینی‌سازی (terraform) نامیده می‌شود. اگرچه به سرانجام رساندن فرآیندی این چنینی، شاید هزاران سال به طول بینجامد و این رویکرد به منابع بی‌شمار، تکنولوژی‌های پیشرفته و حتی تشکیل کمیته‌های متعدد برای انجام بخش‌های مختلف پروژه زمینی‌سازی نیاز دارد. در حال حاضر دانشمندان و اخترشناسان تنها چند منطقه خاص در منظومه شمسی را یافته‌اند که قابلیت زمینی‌سازی را دارند.

شاید بپرسید چطور ماه و خورشید را قرار است زمینی‌سازی کنیم؟ اصلا به جای زمینی‌سازی کل سیاره بهتر نیست گوشه‌ای از آن را به میل خود تغییر دهیم؟ آیا این رویکرد در بلندمدت پیامدهای بهتری نخواهد داشت؟

زمینی‌سازی

 

معنا و مفهوم شبه‌زمین‌سازی

 

مفهوم ساختن دنیای نو در قسمتی از سیاره برای اولین بار در سال ۱۹۹۲ توسط ریاضی‌دان بریتانیایی به نام ریچارد تیلور مطرح شد. تیلور اعتقاد دارد بهتر است بخشی از محیط یک سیاره را به نفع بشر تغییر دهیم. به این رویکرد، به اصطلاح «شبه‌زمین‌سازی» می‌گویند.

شبه‌زمین‌سازی بیشتر به درد اقمار و سیاراتی می‌خورد که اتمسفر کمی دارند یا اصلا جو خاصی در هوایش وجود ندارد. به خصوص به درد مناطقی مثل ماه و سیاره عطارد می‌خورد که سطح کشنده‌ای از گرما و امواج رادیواکتیو در سطح وجود دارد. کاملا با منطق جور در می‌آید که این نوع اماکن در فضا، هیچگاه سر سبز نخواهند شد. حداقل برای کل سطح سیاره، این امر تقریبا غیرممکن است.

چالش ماجرا، تنها در سفر به فضا نیست. بلکه برخی از مشکلات تنها در بلندمدت، خودشان را نشان می‌دهند

کنث رُی در سال ۲۰۰۹ برای اولین بار مفهوم زمینی‌سازی کل سیاره را با ارائه چند راه حل ساده بیان کرد. رُی که مهندس دپارتمان انرژی ایالات متحده است، تجزیه و تحلیل‌هایش را در قالب مقاله‌ای در ژورنال British Interplanetary Sciences به انتشار رساند. او در مقاله‌اش به صورت تئوری روی مفهوم «پوسته» کار می‌کند تا بتوان با در بر گرفتن سیاره، اتمسفری فراهم کرده تا در بلندمدت تغییرات بنیادین به سطح سیاره القا شود.

این پوسته‌ها به عقیده رُی می‌توانند روی کل سیاره‌های فاقد اتمسفر نیز کارایی داشته باشند. هر چند روند کندتری را در مقایسه با سایر سیارات به عقیده این دانشمند شاهد خواهیم بود. حداقل خیال دانشمندان جمع است که شرایط داخل سیاره با استفاده از پوسته‌ها قابل تحمل‌تر خواهد بود.

با این حال مفاهیمی که رُی ارائه می‌دهد با شبه‌زمینی‌سازی در تناقض است. لذا منابع بیشتر به همراه تکنولوژی پیشرفته‌تری نیاز است تا در برهه زمانی طولانی‌تر یک سیاره را مثل کره زمین در بیاورند. در هر صورت هیچ اجباری به دانشمندان وارد نیست تا رویکرد پوسته را اجرا سازند. این راهکار می‌تواند در کنار شبه‌زمین‌سازی، در آینده به کار بیاید. حداقل تکنولوژی شاید در آن دوران با سرعت بیشتری پیشرفت داشته باشد.

زمینی‌سازی

 

روش‌های شبه‌زمینی‌سازی

 

وقتی حرف از کلنی‌سازی در خارج از جو کره زمین به میان می‌آید، دو ویژگی مطرح می‌شود: پایداری و خودکفایی. برای رسیدن به این هدف، ناسا و دیگر آژانس‌های فضایی روی تکنولوژی و روش‌های مختلف تحقیق می‌کنند.

یکی از تکنولوژی‌ها، در ساخت و سازهای منحصر به فرد نظیر چاپ سه‌بعدی تعریف می‌شود. در سال‌های اخیر این مفهوم روی کره ماه، مریخ و سایر مناطق فضایی به کار گرفته شد تا ساخت‌وسازهایی انجام شود.

وقتی حرف از کلنی‌سازی در خارج از جو کره زمین به میان می‌آید، دو ویژگی مطرح می‌شود: پایداری و خودکفایی

روش دیگر در «تجهیزسازی منابع» به صورت مصنوعی است. در این فرآیند، از منابع محلی برای ساخت مصالح سازه‌ها و انرژی استفاده می‌شود تا در نهایت هوای قابل تنفس و آب شرب تامین شود. اهمیت این روش زمانی نمود پیدا می‌کند که انسان بیشتر درگیر سفرهای بین‌سیاره‌ای می‌شود. به همین سبب نقل و انتقال منابع به کار سختی تبدیل می‌گردد و اینجاست که تجهیزسازی منابع محلی، تنها راه حل مطلوب به نظر می‌رسد.

هر طور حساب کنید، حمل منابع از کره زمین به سیاره‌ای دیگر نه کاری عقلانی است و نه از لحاظ اقتصادی و امنیتی توجیه دارد. با این اوصاف برای استفاده از تکنولوژی تجهیزسازی منابع، فضانوردان مجبور خواهند شد تا به خوبی آموزش ببینند تا مبادا با سهل‌انگاری و خطای انسانی موجب تخریب منابع فضایی شوند. چرا که فضانوردان باید با جمع‌آوری منابع فضایی، همان را به مصالح زمینی تبدیل کنند.

زمینی‌سازی

استفاده از چاپ سه‌بعدی و تجهیزسازی منابع در تئوری می‌تواند منابع مورد نیاز را جهت یک زندگی سالم روی سیاره دیگر تامین کند؛ بدون اینکه قطعات و مصالح را از کره زمین منتقل کنیم. اگر رویه زمینی‌سازی یکی دو بار با موفقیت انجام شود، پس می‌توان روی پایداری این روش‌ها نیز حساب باز کرد.

اگر از انتخاب روش‌ها نیز فاکتور بگیریم، هنوز مکان مناسبی برای زمینی‌سازی یافت نشده و اگر حتی ماه یا سیاره‌ای را به این قصد به تصرف خود در بیاریم، این مناطق باید تا حدودی نزدیک به یکدیگر باشند تا بتوان مصالح و منابع را بدون دردسر منتقل کرد. چرا که رویه انتقال، خود چالش دیگری است و تابش اشعه فرابنفش و سایر مسائل محیطی می‌تواند در انتقال متریال، وقفه وارد کند. البته دانشمندان هوا و فضا باور دارند با ساخت سازه‌هایی در زیر زمین می‌توان از شر تابش اشعه‌های کیهانی تا حدودی مصون باقی ماند.

رویه انتقال، خود چالش دیگری است و تابش اشعه فرابنفش و سایر مسائل محیطی می‌تواند در انتقال متریال، وقفه وارد کند

راه دیگری نیز وجود دارد که البته هزینه زیادی را می‌طلبد. اگر بخواهیم جلوی تابش اشعه‌های کیهانی را بگیریم، پس باید از مصالح مقاوم نسبت به تابش استفاده کنیم. برای مثال ساختار ساده یک سازه می‌تواند از رگولیت تشکیل شود که یک نوع پوشش در سنگ‌های سخت به شمار می‌رود.

بهره‌برداری از رگولیت با فرآیندی به نام «سختی‌سازی» تحقق‌یافتنی است. در این پروسه، رگولیت توسط بمباران امواج رادیویی یا لیزر به یک سرامیک مذاب تبدیل می‌شود. این فرآیند را می‌توان با استفاده از روبات‌های چاپ سه‌بعدی تا حدودی تغییر داد تا دیواره‌های خارجی و ساختارهای عظیم تشکیل شود.

همچنین امکان بهره‌برداری از سپرسازی مغناطیسی نیز وجود دارد. این ایده توسط یک مهندس عمران به نام مارکو پِرونی در انجمن موسسه امریکایی فضانوردان در سال ۲۰۱۸ مطرح شد.

زمینی‌سازی

ایده پیشنهادی پرونی در تولید یک ساختار پایه‌ای مدور است که واحدهای شش‌ضلعی با یکدیگر و در قالب کلی یک کُره آن را تشکیل می‌دهند. این دستگاه با کابل‌های الکتریکی با ولتاژ بالا ساخته می‌شود تا از این طریق، یک میدان الکترومغناطیسی قدرتمند ایجاد شود. سپر الکترومغناطیس می‌تواند در برابر تابش امواج کیهانی مقاومت از خود نشان دهد.

پرونی و همکارانش بر اساس شبیه‌سازی‌ها و آزمایش مدل‌ها دریافتند که میدان مغناطیسی خارجی‌شان تا ۹ میکروتسلا دوام دارد. این در حالی است که این عدد در مقیاس کره زمین باید در بازه ۲۵ تا ۶۵ میکروتسلا باشد تا ما در برابر نفوذ امواج فرابنفش محافظت شویم. به همین سبب دستگاه پرونی باید قوی‌تر از حال حاضر باشد.

پرونی اما در سال ۲۰۱۷ میلادی ایده دیگری مطرح ساخته که از آن تحت عنوان «ایده مبتنی بر ماهِ سلنوئیدی» یاد می‌کنند. بر اساس ایده پرونی، گنبدهای متعدد رسانایی با ساختارهای مارپیچی‌شکل (سلنوئیدی) که با کابل‌های ولتاژ بالا محصور می‌شود، فضای بسته‌ای را نظیر یک گلخانه سرسبز می‌توان ایجاد کرد.

میدان‌های مصنوعی مغناطیسی علاوه بر سپرسازی، این پتانسیل را نیز دارند تا به سکونت‌گاه‌ها از حیث بصری و محیطی، چهره‌ای زیبا را ببخشند

بنابراین میدان‌های مصنوعی مغناطیسی علاوه بر سپرسازی، این پتانسیل را نیز دارند تا به سکونت‌گاه‌ها از حیث بصری و محیطی، چهره‌ای زیبا را ببخشند. به همین سبب حس خفقان و تنهایی در ساکنین به صورت قابل توجهی کاهش می‌یابد.

شواهد قابل توجهی وجود دارد که خاک مریخ و ماه به قدری از جنبه شیمیایی غنی است که گیاهان زمینی قابلیت رشد در آنجا را خواهند داشت. دانشمندان در این زمینه تحقیقات زیادی را در سطح ماه و مریخ تحت عنوان پروژه گلخانه‌ای انجام داده‌اند. این تحقیقات با همکاری ناسا و دانشگاه مهندسی و تکنولوژی لیما در دست انجام قرار دارد. تحقیقات مستقل دیگری نیز توسط اکولوژیست‌ها در دانشگاه ویگْنینگِن در جریان است.

این آزمایش‌ها نشان مي‌دهد که گیاهان زمینی می‌توانند با استفاده از خاک و رگولیت ماه و مریخ حتی روی زمین رشد کنند. البته به شرطی که مواد مغذی ارگانیک به اندازه کافی به گیاهان برسد.

البته تمام این موارد تنها زمانی تحقق‌یافتنی است که محیط بسته‌ای تشکیل شود. به عبارتی ساده‌تر باید در سیاره مورد نظر هوا، آب شرب، اتمسفر، گازهای گلخانه‌ای و دیگر منابع در حد مطلوبی وجود داشته باشد. بر این اساس روی مریخ یا هر سیاره دیگر باید در درجه نخست اقلیم آب و هوایی استانداردی حکمفرما شود. فضولات انسانی و ارگانیک نیز می‌تواند به عنوان کود طبیعی برای رشد گیاه مورد بهره‌برداری قرار بگیرد یا از آنها برای ساخت ابزارهای متعدد استفاده شود.

زمینی‌سازی

 

نگاهی به آینده نزدیک یا شاید هم دور

 

وقتی منطقی به این موضوعات نگاه می‌کنیم، هیچ حد و حدود خاصی جلو روی انسان نیست تا از فکر کردن برای سکونت در دیگر نقاط موجود در منظومه شمسی دست بردارد. از راهکارهای احتمالیِ حال حاضر نیز به طور مختصر توضیحاتی ارائه دادیم و قطعا دانشمندان و مهندسین هر ساله شیوه‌ و رویکردهای جدیدتری ارائه می‌سازند.

در هر صورت باید پذیرفت هر چقدر از خورشید دورتر شویم، کمتر می‌توان روی تکنولوژی و دانشمان تکیه کنیم. چرا که این موارد تنها روی زمین کاربرد دارند. با تمام این تفاسیر شاید تنها حد و مرز، قدرت تخیل ما باشد. باید دید در آینده نزدیک یا دور چگونه پیشرفت علم به موازات تکنولوژی می‌تواند ایده‌های جدیدی پیرامون زمینی‌سازی را در ذهن و تخیل انسان‌ها رقم بزند.

نظر شما چیست؟ آیا ما به زودی در سیارات دیگر قدم خواهیم زد؟

جوابی بنویسید