"Uz Marsa ir jāpanāk siltumnīcas efekts, kas uz Zemes mums šobrīd traucē. Uz Marsa mums to vajag – palielināt gan oglekļa dioksīda daudzumu, gan ūdens tvaika daudzumu. Mēs labi saprotam, kuri šķēršļi traucē Marsu apūdeņot un padarīt siltāku. Tas ir neesošais magnētiskais lauks – tas nozīmē, ka Marss visu laiku turpina zaudēt savu tā jau niecīgo atmosfēru. Tas ir viens no būtiskajiem elementiem – būtu jāuztaisa mākslīgs elektromagnētiskais lauks, kas šo atmosfēru, kuru mēs tur izveidotu un saražotu, arī noturētu," skaidro Latvijas Astronomijas biedrības valdes locekle un "StarSpace" observatorijas saimniece Anna Gintere.

Protams, te mēs aizvien runājam par atmosfēru, kas palīdzētu planētu mēreni sasildīt, nodrošināt pietiekamu spiedienu šķidram ūdenim uz Marsa virsmas un daļēji pasargātu no radiācijas, taču vēl gluži nebūtu derīga cilvēkiem elpošanai. Atmosfēras bagātināšana ar skābekli ir vēl viena nodaļa stāstā par terraformēšanu, un šajā nodaļā galvenie varoņi varētu būt zilaļģes.

Tiesa, drīz pēc tam viņš nāca klajā ar mazāk eksplozīvu, taču ne mazāk grandiozu ierosinājumu – prāva flote ar milzīgiem reflektoriem Marsa orbītā, kas Saules enerģiju atstarotu un koncentrētu vēlamajās vietās uz Marsa virsmas. Tiesa, tā gluži nav oriģināla Maska iecere – par milzīgu reflektoru izmantošanu iepriekš jau sprieduši citi, piemēram, jau 2006. gadā Rīdžels Voida tika pie granta no NASA, lai izpētītu šādas metodes efektivitāti.

Taču ir viena problēma – pat ja ar atombumbām vai milzu reflektoru floti izdotos tvaikā pārvērst visu CO₂ un ūdeni, kas iesprostots Marsa polu ledus cepurēs, Marsa atmosfēras spiediens kļūtu vien divtik lielāks – aizvien vēl gandrīz 100 reižu mazāks par normālu atmosfēras spiedienu uz Zemes jūras līmenī.

Piedod, Īlon, bet oglekļa dioksīds būs jāmeklē arī citur.

Arī Marsa virsmas putekļos jeb regolītā ir absorbēts vērā ņemams daudzums CO₂, taču, lai to atbrīvotu, virsma ilgākā laikā būtu būtiski jāuzsilda, lai oglekļa dioksīdu atbrīvotu. Pat ja mums izdotos ilgstoši sasildīt visu regolītu planētas mērogā (tāds nieks vien, vai ne?), atbrīvotā CO₂ daudzums nodrošinātu tādu atmosfēru, kur spiediens uz virsmas būtu vien 4% no normālā Zemes atmosfēras spiediena.

Trešais potenciālais CO₂ avots – karbonātieži. Taču šā scenārija gadījumā uz Marsa jādibina vesela industrija, kas prasīs pamatīgas ražošanas jaudas, – šie ieži vispirms jāiegūst, tad jāpārstrādā, uzkarsējot tos līdz vairākiem simtiem grādu pēc Celsija. Ļoti energoietilpīgs process, kas turklāt atmosfērā ļautu nogādāt mazāku oglekļa dioksīda daudzumu, nekā izkausējot ledus cepures polos. ASV sabiedriskā medija PBS veidotajā raidījumā "Space Time" tika veiktas teorētiskas aplēses, cik daudz kaļķakmens būtu nepieciešams, lai, to attiecīgi pārstrādājot, tiktu pie Zemei līdzīga atmosfēras spiediena. Vienas atmosfēras spiedienam uz vienu kvadrātmetru nepieciešams ap 10 tonnu materiāla – šajā gadījumā CO₂. Kaļķakmens blīvums ir aptuveni 2,5 tonnas uz kubikmetru. To uzkarsējot vai apstrādājot ar skābi, aptuveni 44% savas masas tas atdod CO₂ veidā. Tātad no viena kubikmetra kaļķakmens varam iegūt aptuveni 1,1 tonnu CO₂. Lai šādā veidā tiktu pie Zemei līdzīga atmosfēras spiediena, būtu jānorok un ļoti energoietilpīgā procesā jāpārstrādā deviņus vai desmit metru biezs kaļķakmens slānis visā planētas platībā. Pieņemot, ka visa Marsa virsma desmit metru biezumā sastāv vien no nepieciešamā kaļķakmens, kā tas, protams, realitātē nav. Taču šī teorētiskā aplēse labi ilustrē, cik grūti būtu tikt pie vajadzīgā gāzu daudzuma atmosfērā pat tad, ja izejmateriāls būtu viegli iegūstams. Praksē šie karbonātieži uz Marsa lielākā daudzumā atrodas dziļākos slāņos, taču mums nav ne jausmas – tieši cik lielā daudzumā. To ieguve un pārstrāde, lai atbrīvotu iežos iesprostotās gāzes, būtu prātam neaptverami resursietilpīgs process.

Pagaidām scenāriju par dziļumā esošo karbonātiežu izmantošanu pabīdām malā. Kopumā, atbrīvojot visas siltumnīcas gāzes no tiem avotiem, kas salīdzinoši brīvi pieejami uz Marsa virsmas, atmosfēras spiediens sasniegtu vien nepilnus septiņus procentus no tā, kas ir uz Zemes. Taustāms rezultāts, kas noteiktās vietās jau pieļautu šķidra ūdens eksistenci uz Marsa virsmas. Taču aizvien vēl tālu no tā, lai Marss būtu dzīvošanai patīkama vieta.

Otrs variants – siltumnīcas gāzu "imports". Tiek teoretizēts gan par CO₂ un citu siltumnīcas gāzu ievešanu no Zemes, Veneras vai kādas citas šādām gāzēm bagātas pasaules, piemēram, Saturna lielākā pavadoņa Titāna, gan par daudz neierastāku ideju.

"Iespējams, mums šī mērķa vārdā Marsu nāktos sabombardēt ar asteroīdiem, komētu kodoliem. Šobrīd tas izklausās kā pilnīga zinātniskā fantastika, taču tas nav pretrunā ar fizikas likumiem. Ja atradīsim tehnoloģijas, kā šīs komētas vai asteroīdus pārvirzīt, tas ir iespējams," spriež Anna Gintere.

Komētas ir milzīgs slāpekļa, skābekļa, ūdeņraža, amonjaka un citu atmosfēras veidošanai noderīgo izejvielu avots. Taču, lai tiktu pie Zemei līdzīga atmosfēras spiediena, Marsa virsmā, visticamāk, vajadzētu ietriekt 10 tūkstošus vai pat vairāk komētu atkarībā no to izmēra.

"Būtu nepieciešama armija ar robotiem, kas varētu piestiprināties pie komētas, iegūt no tās resursus, lai darbinātu dzinējus un gadu laikā pamazām pārvirzītu komētu no tās pašreizējās trajektorijas uz tādu, kas beidzas ar ietriekšanos Marsā," skaidro doktors Roberts Lilliss, Kalifornijas Universitātes Bērklijā Kosmosa zinātņu laboratorijas zinātnieks.

Mūsu līdzšinējā praktiskā pieredze ar komētu un citu masīvu kosmisko objektu pārvirzīšanu ir apaļa nulle. Kamēr sekmīgi neesam pārvirzījuši pat vienu komētu eksperimentālos nolūkos, tikmēr runas par desmitiem tūkstošu pārvirzīšanu, protams, izklausās pēc zinātniskās fantastikas. Taču fundamentāli tas nav nekas neiespējams, ja ir nepieciešamās tehnoloģijas.

Viss iepriekš minētais būs darbs vējā – burtiski Saules vējā –, ja Marsam aizvien nebūs magnētiskā lauka. Marsa plānā atmosfēra Saules vēja ietekmē tiek zaudēta aizvien. Tāpēc viens no neizbēgamiem terraformēšanas centienu uzdevumiem – kaut kādā veidā pasargāt Marsu no Saules vēja.

"Iekustināt" procesus Marsa kodolā, lai tas pats atkal ģenerētu savu elektromagnētisko lauku, šobrīd nešķiet tverama ideja. Daudz biežāk tiek spriests par elektromagnētisku vairogu konceptu. Šādu spēcīga magnētiskā lauka ģeneratoru izvietojot pirmajā Lagranža punktā, Marsu varētu pasargāt no lielākās daļas Saules vēja plūsmas.

Lagranža punkti ir tādi punkti, kas atrodas konkrētā attālumā no diviem lieliem objektiem orbītā (šajā gadījumā Saules un Marsa), un daudz mazākais objekts (elektromagnētiskais vairogs) saglabā nemainīgu pozīciju attiecībā pret abiem šiem lielajiem debesu ķermeņiem. Citā vietā aparāts ieietu orbītā ap kādu no diviem objektiem – vai nu ap Marsu, vai Sauli. Tādējādi neatkarīgi no tā, kurā orbītas punktā ap Sauli atrastos Marss, starp planētu un Sauli būtu šis magnētiskā lauka ģenerators, kas palīdzētu nosargāt Marsa atmosfēru.

Tiesa, šāds ģenerators, visticamāk, tiktu darbināts ar kodolreaktoru, tāpēc ik pēc noteikta laika posma būtu nepieciešami pārapgādes lidojumi, lai nogādātu turp kodoldegvielu. Arī sarežģīti, bet teorētiski nekas neiespējams.

Pieņemsim, ka ir izdevies nodrošināt tādu atmosfēras spiedienu, lai uz Marsa mēs varētu iziet ārā no kontrolētas vides – kosmosa kuģa vai kupola – bez skafandra un 15 sekunžu laikā nezaudēt samaņu. Arī temperatūra būtu tāda, ka uzreiz gluži ragā jāsasalst nebūtu. Taču ar to vēl teraformēšanas centieni nebūtu galā – šī atmosfēra sastāvētu lielākoties no CO₂ vai citām spēcīgām siltumnīcas efekta gāzēm, kas nav piemērotas elpošanai. Daļēji terraformētajā Marsa klimatā aizvien bez skābekļa balona uz muguras neiztikt.

Taču arī šī ir atrisināma problēma, kas gan prasītu ilgu laiku. Proti, mums ir zināma virkne dzīvu organismu, kas tīri labi spēj izdzīvot arī ekstrēmos apstākļos un cītīgi nodarboties ar fotosintēzi arī vājā Saules gaismā. Liela uzmanība astrobiologu kopienā pievērsta zilaļģēm, par kurām valda uzskats – tieši šie organismi lielā mērā atbildīgi par to, ka pirms dažiem miljardiem gadu Zemes atmosfēra kļuva elpošanai derīga.

Prāvu zilaļģu koloniju ieviešana uz Marsa šo procesu varētu atkārtot arī tur, taču tas nebūtu ātrs process. Ar laiku varētu ieviest jau lielākus augus, kas spējīgi izdzīvot vājā apgaismojumā un visai skarbos apstākļos.

Tātad – vai Marsa terraformēšana ir kaut kas pilnībā no fantastikas lauciņa, vai tomēr iespējama īstenība? NASA atbilde ir skaidra – ar šobrīd pieejamajām tehnoloģijām planētas mērogā Marsa terraformēšana nav iespējama. Tas secināts pirms pāris gadiem NASA atbalstītā pētījumā, kas publicēts akadēmiskajā izdevumā "Nature Astronomy".

Te atslēgas frāze, protams, ir – "ar šobrīd pieejamajām tehnoloģijām", neizslēdzot, ka terraformēšana varētu būt reāla iespēja nākotnē. Pirms 150 gadiem diez vai daudzi patiesi ticēja, ka tuvākās simtgades laikā cilvēks spers kāju uz Mēness. Šobrīd tuvākie lielie izaicinājumi ir pilotējamas misijas uz Marsu, kas arī ir supersarežģīts un dārgs izaicinājums. Vispirms jātiek galā ar pirmo pētnieku nogādāšanu līdz sarkanajai planētai. Desmitgadēs un simtgadēs pēc tam jau reālistiskāk varēs runāt par tālākiem soļiem – vispirms pastāvīgām kolonijām uz Marsa kontrolētā vidē, pēc tam jau arī par konkrētākiem terraformēšanas plāniem.

Noslēgumā jāmin vēl kāds apsvērums. Nereti Marsa terraformēšana tiek minēta kā glābšanas riņķis, otrās mājas vai Zemes versija 2.0 tad, ja mūsu planēta ar laiku būs kļuvusi neapdzīvojama. Taču te vērts likt aiz auss astrofiziķa un zinātnes popularizētāja Nīla Degrasa Taisona prātulu – dienā, kad mums būs iespējas terraformēt Marsu jeb pārvērst Marsu par otru Zemi, mums būs iespējas pārvērst sagandēto Zemi par dzīvošanai atkal labvēlīgu Zemi.