آیا انسان‌ها می‌توانند در مریخ زندگی کنند؟ فناوری می‌تواند امکان آن را فراهم کند

مهاجرت انسان به مریخ برای دهه‌ها موضوع محبوب مردم برای داستان‌های علمی تخیلی بوده است ولی در سال‌های اخیر امکان ارسال بشر به مریخ، رنگ واقعیت گرفته است.

وجود شرکت‌های خصوصی و آژانس‌های دولتی متعدد که در زمینه‌ی فضا فعالیت می‌کنند نوید می‌دهند که به زودی می‌توانیم شاهد اعزام افراد به مریخ باشیم.

اما چه نوع فناوری وقوع آن را ممکن می‌کند؟

در این مقاله به بعضی از فناوری‌هایی که به انسان امکان زندگی در مریخ می‌دهند نگاهی خواهیم انداخت. پس تا انتها همراه ما باشید.

انرژی هسته‌ای

قدم اول این است که بتوانیم خودمان را به مریخ برسانیم. میانگین فاصله زمین و مریخ 140 میلیون مایل است و معمولا این سفر 6 تا 8 ماه به طول می‌انجامد. از طرفی تنها توانایی حمل و نقل، نگهداری تا مریخ و بازگرداندن گروهی کوچک تا متوسط از افراد را داریم.

هرچه سفر طولانی‌تر باشد هزینه، سختی و خطر بیشتری به دنبال دارد. سوخت، سیستم‌های پشتیبانی سلامت مسافران و مواد غذایی باید در تمام مدت سفر دوام بیاورند و به پایان نرسند.

بنابراین ناسا برای سرعت بخشیدن به سفر در حال کار بر روی انرژی‌های موثرتری برای حرکت فضاپیما است و در حال حاضر روی استفاده از نیروی حرارت هسته‌ای پژوهش می‌کند.

انرژی گرمایی هسته‌ای دو برابر فناوری فعلی کارآیی دارد و کارکرد آن به زبان ساده این‍طور است:

یک عامل محرک مانند هیدروژن مایع از طریق راکتور هسته‌ای گرم می‌شود. هیدروژن مایع به گاز تبدیل شده و انرژی ایجاد شده در کلاهک هسته‌ای باعث حرکت فضاپیما می‌شود.

سپر حرارتی بادی

فضاپیما برای حمل نفرات و تامین تمام نیازهای آن‌ها باید خیلی بزرگ باشد و این اندازه‌ بزرگ فرود آن را بسیار سخت می‌کند.

تفاوت دمای مریخ و زمین یکی از دلایل اصلی دشواری فرود فضاپیما در مریخ است. پایین‌تر بودن دمای مریخ باعث فرود سریع‌تر فضاپیما می‌شود. به‌طوری‌ که حتی با فناوری‌های کاربردی معمولی در زمین مثل چتر هم قابل حل نیست.

اکنون تنها راه حل موجود در دسترس سپرهای حرارتی هستند. در حال حاضر سپرهای حرارتی سازه‌های فلزی سفت و سختی هستند که در هنگام ورود مجدد فضاپیما به اتمسفر بیشترین میزان گرما را می‌گیرند.

اصطکاک باعث جمع شدن گرمای بسیار زیاد در جلوی فضاپیما می‌شود. یک سپر حرارتی گرما را از سطح فضاپیما می‌تاباند و از سطوح زیرین فضاپیما محافظت می‌کند.

این نوع سپر حرارتی بسیار حجیم است و نمی‌تواند در یک فضاپیمای حمل و نقل انسان به مریخ استفاده شود. در چنین شرایطی است که سپرهای حرارتی بادی وارد عمل می‌شوند.

یک سپر حرارتی بادی مانند آنچه ناسا در حال توسعه آن است، می‌تواند مشکلات ذکر شده را به شدت بهبود بخشد و از فولاد ساخته شده است.

سپر حرارتی بادی طوری طراحی شده است که هنگام ورود فضاپیما به مریخ باز و باد ‌شود. با اینکه فضای کم‌تری از سپر حرارتی قبلی اشغال می‌کند ولی وقتی باد شد بزرگ‌تر می‌شود و امکان فرودی امن را روی مریخ فراهم می‌کند.

محافظت در برابر اتمسفر مریخ

مریخ چشم‌انداز قابل سکونت برای انسان ارائه نمی‌دهد. داستان‌های علمی تخیلی راهکارهای زیادی برای آن ارائه داده‌اند اما باید ببینیم در زندگی واقعی چه می‌کنیم.

جو مریخ نازک‌تر و بسیار سردتر از زمین است. بیش از 95 درصد آن را دی اکسید کربن تشکیل می دهد و فقط 0.13 درصد اکسیژن دارد.

میزان تابش خورشید در مریخ بسیار بیشتر است. این بدان معنی است که مردم در مریخ مجبور به زندگی در داخل زیستگاه‌های خاص تطبیق یافته با شرایط فوق هستند. در مرحله اول زیستگاه‌ها باید بتوانند نسبت مناسب گازها را برای تنفس انسان ایجاد و حفظ کنند.

روش اصلی پیشنهادی بازیافت نیتروژن و آرگون موجود در جو مریخ و افزودن اکسیژن به آن است تا به نسبت مناسب برسیم. این نسبت می تواند 40 درصد نیتروژن، 40 درصد آرگون و 20 درصد اکسیژن باشد.

اما برای ایجاد این نسبت دی اکسید کربن باید از هوا «هوا» پاک شود (خارج شود). به‌علاوه، اکسیژن باید با حذف از آب موجود در مریخ یا با آوردن آن از زمین فراهم شود.

سرانجام برای حل مشکل زیاد بودن تابش خورشید در مریخ نیاز به نوعی سپر محافظ در برابر اشعه برای ساکنان مریخ وجود دارد.

دو روش پیشنهادی عبارت هستند از:

• سپر تابشی که حمل آن از زمین به مریخ به خاطر سنگینی وزنش سخت است.
• زندگی در زیرزمین یا غارهای مریخ و لوله های گدازه. برای این نقشه یک درب بادی در حال توسعه است که می‌تواند برای ایجاد سیستم‌های زیرزمینی نفوذناپذیر به هوا، کمک کند.

گرم ماندن و حفظ تناسب اندام

میانگین دما در مریخ 80- درنجه فارنهایت یا همان 62.2- درجه سلسیوس است و دما به‌شدت تغییر می‌کند. مثلا دمای روزی که در شب دما 73- بوده است می‌تواند 70 درجه سانتیگراد باشد. این موضوع نشان می‌دهد کنترل دما یکی از بزرگترین چالش‌های ساکنان مریخ خواهد بود.

گرانش مریخ بسیار ضعیف است (فقط 38 درصد کره زمین). جاذبه ضعیف‌تر از زمین نگران کننده ‌است، زیرا موجب از دست رفتن تراکم استخوان در نتیجه افزایش ریسک شکستگی استخوان در افراد ساکن مریخ می‌شود.

نقطه‌ دردآور موضوع این است که تمام این خطرات بدون احتساب ماه‌های سپری شده در گرانش صفر در سفر به مریخ است.

فضانوردان برای جلوگیری از آسیب استخوانی طی زندگی دوره‌های طولانی در جاذبه کم باید به‌طور مداوم ورزش کنند. ناسا در حال حاضر لباس‌های فضایی را با مقاومت بیشتر برای مقابله با این مساله بررسی می‌کند.

همچنین، فضانوردان ایالات متحده و روسیه در حال انجام مطالعات یک ساله در مورد ایستگاه فضایی هستند تا بتوانیم اثرات گرانش پایین بر بدن انسان را بهتر درک کنیم و اگر ممکن بود بتوانیم با آن سازگار شویم.

تولید آب، غذا و سوخت

آب در مریخ وجود دارد اما بیشتر آن شور است. به عبارت دیگر برای تهیه آب آشامیدنی سالم نمک‌زدایی ضروری است. بهتر است تمام آب مورد نیاز از تصفیه فاضلاب انسانی تولید شود زیرا تصفیه آب انرژی کم‌تری نسبت به جمع‌آوری و شیرین‌سازی آن می‌برد وکارآمدتر است.

اما کاشت گیاهان چطور؟

سطح مریخ دارای تمام موارد لازم برای پرورش گیاهان است از جمله آب و ترکیبات آلی که گیاهان برای زنده ماندن به آنها احتیاج دارند.

اما هوای خوبی برای زیست گیاهان ندارد. بنابراین احداث گلخانه‌هایی که به طور کارآمد هوای مناسب گیاه را تولید می‌کنند از اولویت‌های اصلی خواهند بود، زیرا این تنها راه تولید مواد غذایی در مریخ است.

انرژی لازم برای اجرای تمام پروژه‌هایی که ذکر کردیم به سوخت وابسته است. محتمل‌ترین روش برای تولید سوخت باز هم با استفاده از آب موجود در مریخ است. آب را می‌توان به هیدروژن و اکسیژن تجزیه کرد.

اکسیژن حاصل می‌تواند برای ایجاد اتمسفری قابل زیست استفاده شود و هیدروژن به عنوان یک منبع انرژی موثر قابل استفاده است.

بنابراین، قبل از اعزام افراد لازم است یک کارخانه اتوماتیک تولید هیدروژن ساخته شود تا از کافی بودن سوخت مطمئن باشیم.

در نهایت، آیا انسان ها می توانند در مریخ زندگی کنند؟

پاسخ مثبت است. اما نه به‌راحتی. موانع چالش برانگیز بسیاری در این راه وجود دارد. رفت و آمد به مریخ، زنده ماندن در محیط سخت، تولید غذا، آب و سوخت چالش‌های اصلی هستند.

با این که این مشکلات غیرقابل حل به نظر می‌رسند دانشمندان خوش بین هستند. جدیدا ایلان ماسک اظهار داشت که اسپیس ایکس ممکن است فضانوردان را سال 2024 به مریخ بفرستد.

گرچه چند ماموریت اول احتمالا فقط شامل زندگی در یک دوره کوتاه در مریخ باشد اما از بزرگی و باورنکردنی بودن آن چیزی کم نمی‌شود.

منبع: makeuseof.com