Kāpēc uz Marsu sūtīt cilvēku?
Citplanētu dzīvība, planēta B vai vienkārši zinātkāre
Justīne Jurcika
DELFI žurnāliste
Cilvēks jau no saviem pirmsākumiem ir bijis iekarotājs gan šī vārda labākajā, gan sliktākajā nozīmē. Ir iekarotas citas tautas, bagātības, resursi, kā arī iekarojumu laikā atklātas jaunas zemes, zināšanas un prasmes, kuru ietekmē cilvēce attīstījusies līdz tādam līmenim, kādu to zinām mūsdienās. Taču iekarojamā uz Zemes laika gaitā kļuvis arvien mazāk, kas mudinājis cilvēku lūkoties pēc jaunā ārpus mūsu planētas robežām. Saules sistēmā ir septiņas vēl iekarojamas planētas un desmitiem šo planētu pavadoņu, taču mūsu, cilvēku, uzmanību visvairāk piesaistījis Marss. Kā gadījies, kā ne, bet sarkanā planēta nosaukta romiešu kara dieva vārdā.
Par projektu
Šis raksts ir daļa no astoņu rakstu sērijas par Zemes sarkano kaimiņu Marsu – tā izpēti, nākotnē plānotajām astronautu misijām, pirmajām cilvēku apmetnēm uz Marsa un sapņiem par terraformēšanu. Virtuālā ceļojumā uz Sarkano planētu tevi vedīsim "Delfi" kosmiskajā busiņā. Lec iekšā!
Pirmie mēģinājumi uz Marsu nogādāt kādu kosmosa kuģi sākās Padomju Savienībā 1960. gadā, taču tie cieta neveiksmi – kosmosa kuģiem pat nesasniedzot Zemes orbītu. Pagrieziena punkts notika 1964. gadā, kad ASV kosmosa zonde "Mariner 4" pēc astoņus mēnešus ilga lidojuma sasniedza Marsu un uzņēma pirmos sarkanās planētas tuvplāna foto. Kopumā tika iegūtas 22 fotogrāfijas, kurās redzama krāteriem izraibināta planētas virsma. Tāpat tika secināts, ka planētai ir vien ļoti, ļoti plāna atmosfēra, kas lielākoties sastāv no oglekļa dioksīda.
Šis ir viens no pirmajiem attēliem, kuru 1960. gadā uzņēma ''Mariner4'' kosmosa zonde. Attēlā redzami Marsa krāteri. Jāpiebilst, ka pirmie 22 foto tuvplānā mums parādīja tikai vienu procentu no Marsa virsmas un to nosūtīšana uz Zemes prasīja četras dienas. Foto: NASA/JPL
Šodien, gandrīz 60 gadus pēc pirmo Marsa fotogrāfiju uzņemšanas, par sarkano planētu jau zinām krietni vairāk. Latvijas Universitātes Astronomijas institūta pētnieks un Latvijas Astronomijas biedrības valdes loceklis Ilgonis Vilks norāda – ja neskaita Zemi, Marss ir vislabāk izpētītā planēta. "Planētu jau ilgstoši pēta no orbītas – ir izveidotas visnotaļ detalizētas Marsa kartes, kā arī ir pētīts tā atmosfēras sastāvs. Gana daudz kosmisko aparātu ir nolaidušies uz Marsa virsmas – gan vairāki stacionārie, gan četri visurgājēji jeb roveri, kas pa virsmu pārvietojas. Tās ir sava veida mobilās laboratorijas, kas visai detalizēti spēj analizēt Marsa iežus, atmosfēras sastāvu u. tml."
Visos Marsa izpētes gadījumos mērķis ir zinātniskā izpēte, paskaidro Vilks. "Lai saprastu mūsu kaimiņu planētu, kāda ir tās ģeoloģija, uzbūve, vēsture, kā ir mainījies klimats u. tml. Tam nav ekonomisku vai komerciālu mērķu, bet gan tīri zinātniski."
Visos Marsa izpētes gadījumos mērķis ir zinātniskā izpēte, paskaidro Vilks. "Lai saprastu mūsu kaimiņu planētu, kāda ir tās ģeoloģija, uzbūve, vēsture, kā ir mainījies klimats u. tml. Tam nav ekonomisku vai komerciālu mērķu, bet gan tīri zinātniski."
Runājot par Marsa izpēti, tomēr jāvaicā: kāpēc mūs, cilvēkus, tik ļoti interesē šī planēta, nevis, piemēram, citas Zemei tuvākās "māsas" – Venera vai Merkurs? Vilks stāsta – mūsu Saules sistēmā tā tas vienkārši ir sakritis. "Merkurs ir tuvu Saulei, un no izdevumu viedokļa uz to ir ļoti grūti aizsūtīt kosmisko zondi – planētas vienā pusē ir ļoti karsts, bet otrā ļoti auksts. Arī atmosfērā no pētniecības viedokļa nav tik interesantu apstākļu. Savukārt uz Veneras ir ļoti karsts, un pagaidām nav iespējams atrisināt, kā varētu uz Veneras virsmas nolaist zondi, kas varētu ilgstoši darboties. Tās, kas tur ir bijušas, ir "uzcepušās" – pēc stundas pārstājušas darboties. Tāpēc Veneru pēta pa druskai no orbītas, riņķojot tai apkārt, bet ap to ir arī bieza mākoņu sega, tur ir vajadzīgas radio zondēšanas metodes.
Līdz ar to Marss no četrām Zemes tipa planētām savā ziņā ir vieglāk sasniedzams un relatīvi līdzīgāks Zemei, tāpēc uz to ir koncentrēti šie pētījumi.
Latvijas Universitātes Astronomijas institūta pētnieks un Latvijas Astronomijas biedrības valdes loceklis Ilgonis Vilks
Savukārt Pauls Irbins, Latvijas Kosmosa industrijas asociācijas prezidents un viens no savulaik daudzsološā projekta "Mars One" dalībniekiem, uz jautājumu "Kāpēc Marss?" atbild, uzskaitot vairākus faktorus: "Pirmkārt, jāņem vērā gravitācija. Ja runā par Mēness gravitāciju, kas ir apmēram viena sestā daļa no Zemes gravitācijas, tas ir drusku par maz, lai organisms varētu normāli funkcionēt. 40 procenti, kas ir uz Marsa, jau kaut cik der. Otrkārt, uz Marsa ir arī neliela atmosfēra, kas kaut nedaudz aizsargā no Saules radiācijas. Marss arī ir tālāk no Saules nekā Mēness, tāpēc radiācijas ietekme ir mazāka. Zinām arī, ka tur ir atrasts ūdens, zinām, ka tur ir dažādi derīgie izrakteņi. Es teiktu, ka Marss ir vistuvākais un ekonomiski visvairāk pamatotais mērķis."
23,5°
25°
Busiņš uz Zemes:
masa = 1870 kg
svars = 18 338 ņūtoni
masa = 1870 kg
svars = 18 338 ņūtoni
Busiņš uz Marsa:
masa = 1870 kg
svars = 6940 ņūtoni
masa = 1870 kg
svars = 6940 ņūtoni
Nu Marsa izpētē plānots spert soli tālāk un uz planētu sūtīt cilvēkus. Šāda iecere ir ne vienam vien, piemēram, uzņēmējs un "SpaceX" dibinātājs Īlons Masks iecerējis cilvēkus uz sarkano planētu nogādāt 2026. gadā, bet neizslēdz iespēju, ka tas varētu notikt arī ātrāk – 2024. gadā. Jāpiebilst, ka 2024. ir gads, kad NASA plānojusi pēc vairāk nekā pusgadsimta pārtraukuma atkal nogādāt astronautus uz Mēness, kas būtu pirmais solis pirms cilvēku sūtīšanas uz Marsu. Jānorāda, ka sarkanās planētas izpēte līdz šim labi veikusies vien ar "robotiņu" palīdzību, turklāt gana daudz par Marsu mums jau ir zināms. Tad kāpēc uz turieni būtu jāsūta arī cilvēks?
Zinātkāre
Pēc Vilka domām, šis ir jautājums, uz kuru nevienam vēl nav pietiekami apmierinošas atbildes. Taču pētnieks uzskata – uz Marsu ir jādodas vien tāpēc, ka tas cilvēkam ir iespējams, līdzīgi kā tas bija ar ekspedīcijām uz Dienvidpolu un Ziemeļpolu. Irbins šo domu papildina, stāstot, ka cilvēkam vienmēr ir bijusi vēlme pētīt un uzzināt kaut ko jaunu, jo, ieliekot sevi grūtos un neparedzamos apstākļos, pateicoties tiem, kļūstam tikai labāki. "Ja salīdzina – ko cilvēki ieguva no tā, ka sāka kuģot uz Ameriku vai Austrāliju? Tie nebija tikai resursi. Mēs tādējādi uzzinājām daudz vairāk par pasauli, uzzinājām par citiem cilvēkiem un citām kultūrām. Attīstījāmies arī kā cilvēki."
Cilvēka vispusība
NASA ''Mars InSight'' zonde, kas 754 Marsa dienas ''cīnījās'' ar sarkanās planētas virsmu, bet savu uzdevumu nespēja izpildīt. Foto: NASA/JPL-Caltech
Protams, atmetot zinātkāri kā vienu no galvenajiem Marsa izpētes dzinuļiem, cilvēka vispusība, neapšaubāmi, ir labāka par labi papildināta robota spējām. Vilks šo argumentu paskaidro ar piemēru: "Uz Marsu tika nosūtīta "Mars Insight" zonde, kurai viens no uzdevumiem bija veikt vairākus metrus dziļu urbumu un tajā ielaist termisko zondi, lai mērītu, kāda temperatūra ir planētas garozā. Šis uzdevums neveicās, jo zonde spēja ieurbties tikai dažu centimetru dziļumā. Mēģinājumi ilga vairākus mēnešus, un nupat tie ir pārtraukti. Cilvēks uz vietas ar lāpstu izraktu pietiekami dziļu bedri relatīvi īsā laikā. Ir gadījumi, kad roboti vienkārši netiek galā, piemēram, roveri iestieg smiltīs un tālāk netiek. Ja uz Marsa būtu cilvēks, viņš vienkārši šo rīku izstumtu no smiltīm un dotos tālāk."
Uz cilvēka priekšrocībām pār "robotiņiem" norāda arī Latvijas Astronomijas biedrības valdes locekle un "StarSpace" observatorijas pārstāve Anna Gintere, sakot, ka to ļoti labi mums parādīja arī Mēness "Apollo" misija. "Marsa gadījumā tas ir laiks, kad saņemam informāciju no robota par to, ko robots šobrīd apskata (Zemes un Marsa attāluma dēļ signāls vienā virzienā var ceļot no 3 līdz pat vairāk nekā 20 minūtēm atkarībā no abu planētu savstarpējā izvietojuma tobrīd), – tajā brīdī zinātniekiem ir jāizvērtē, kas tas īsti varētu būt. Ja mēs uz Marsu būtu aizsūtījuši ģeologu, viņš uzreiz uz vietas varētu novērtēt konkrēto akmeni, vai vispār ir vērts to pētīt. Tad process noritētu daudz raitāk."
Arī Irbins uzsver, ka robotus uz vietas vadīt būtu daudz vienkāršāk, runājot gan par izpēti, gan iespējamu apmetņu veidošanu. "Būs vajadzīgi roboti, kas rokas zemē, kas pārstrādā materiālus un būvē mājas. Bet, ja uz vietas ir cilvēks, vienmēr būs iespēja arī salūzušu robotu salabot vai izdarīt ko tādu, ko robots tik ātri nevarēs paveikt. Vismaz pagaidām robotu mākslīgā intelekta līmenis vēl nav tāds."
Uz cilvēka priekšrocībām pār "robotiņiem" norāda arī Latvijas Astronomijas biedrības valdes locekle un "StarSpace" observatorijas pārstāve Anna Gintere, sakot, ka to ļoti labi mums parādīja arī Mēness "Apollo" misija. "Marsa gadījumā tas ir laiks, kad saņemam informāciju no robota par to, ko robots šobrīd apskata (Zemes un Marsa attāluma dēļ signāls vienā virzienā var ceļot no 3 līdz pat vairāk nekā 20 minūtēm atkarībā no abu planētu savstarpējā izvietojuma tobrīd), – tajā brīdī zinātniekiem ir jāizvērtē, kas tas īsti varētu būt. Ja mēs uz Marsu būtu aizsūtījuši ģeologu, viņš uzreiz uz vietas varētu novērtēt konkrēto akmeni, vai vispār ir vērts to pētīt. Tad process noritētu daudz raitāk."
Arī Irbins uzsver, ka robotus uz vietas vadīt būtu daudz vienkāršāk, runājot gan par izpēti, gan iespējamu apmetņu veidošanu. "Būs vajadzīgi roboti, kas rokas zemē, kas pārstrādā materiālus un būvē mājas. Bet, ja uz vietas ir cilvēks, vienmēr būs iespēja arī salūzušu robotu salabot vai izdarīt ko tādu, ko robots tik ātri nevarēs paveikt. Vismaz pagaidām robotu mākslīgā intelekta līmenis vēl nav tāds."
Citas dzīvības atklāšana
Jāpiemin arī mēģinājumi uz Marsa atrast kādas dzīvības pazīmes. Līdz šim esam pieņēmuši, ka dzīvība ir unikāla Zemes parādība, taču liecības, ka kādreiz tā ir eksistējusi arī uz Marsa, pilnībā izmainītu mūsu teorijas par cilvēces eksistenci. "Dzīvības atklāšana arī citā vietā, ja zinām tikai vienu paraugu šeit, uz Zemes, būtu ļoti svarīgs atklājums ar tālejošām sekām gan kosmosa izpētē, gan bioloģijā, gan arī daudzās cilvēku domāšanas jomās," norāda Vilks. Un cilvēku un robotu sadarbība varētu būt lieliska kombinācija, lai reizi pa visām reizēm atbildētu uz jautājumu – vai uz Marsa bija dzīvība?
Planēta B
Vēl viens svarīgs aspekts Marsa izpētē ir iespēja tuvākā vai tālākā nākotnē uz tā veidot cilvēku kolonijas. Šāds variants ir nepieciešams, lai tad, ja uz Zemes notiek kāda milzīga katastrofa, būtu neatkarīga cilvēku populācija, kas spēj izdzīvot. Gintere atsaucas uz Stīvena Hokinga savulaik teikto, ka šobrīd mums visas olas ir saliktas vienā grozā. Citiem vārdiem – visi cilvēki atrodas uz vienas planētas. Un tas ir zināms risks, ko apstiprina negaidītā viesa (asteroīda) parādīšanās uz Zemes pirms 65 miljoniem gadu, kam sekoja dzīvnieku, tostarp dinozauru, masveida izmiršana.
Arī šobrīd mums pastāv varbūtība, ka paši varam šo planētu padarīt sev nepatīkamu un neērtu tālākai normālai eksistencei. Ikviens variants, kad varam kaut kādā veidā sadalīt civilizāciju uz citiem apguves laukiem un dzīvošanas vietām, protams, ir vērā ņemams un jāizmanto. No šī viedokļa Marss šobrīd ir vienīgais sakarīgais variants (..) gan tāpēc, ka mēs kā civilizācija varētu izplesties, gan tīri izpētes ziņā. Cilvēks varētu efektīvāk izpētīt to, kas tur atrodas, uz virsmas vai zem virsmas.''
Latvijas Astronomijas biedrības valdes locekle un "StarSpace" observatorijas pārstāve Anna Gintere
Un, nogādājot uz Marsa cilvēku, būtu iespēja patiesi novērtēt, cik labi cilvēks uz šīs planētas var justies, stāsta Gintere, paskaidrojot, ka šobrīd tas tiek balstīts uz dažādiem instrumentiem. "Sūtām robotus ar sensoriem, izmērām, piemēram, cik lieli ir putekļi. Izvērtējam, ka tie ir tādi, kas ielien visās šķirbās, līdz ar to nebūtu pārāk patīkami. Varam arī mērīt vēja ātrumu, bet to, kā cilvēks justos gan ceļojumā līdz Marsam, gan uz paša Marsa, īsti nevaram atveidot pat tad, ja cilvēks tiek iesprostots uz Zemes kādā simulatorā. Apzinoties, ka viņš atrodas kosmosa kuģī, lidojumā un uz citas planētas, tā būtu psiholoģiski pavisam cita sajūta nekā simulatorā uz Zemes."
Iespēju, ka Marss kādas lielas kataklizmas gadījumā varētu būt Zemes civilizācijas plāns B, arī Irbins uzskata par vienu no argumentiem, kāpēc pētīt sarkano planētu. Tomēr viņš uzsver, ka pat tad, ja uz Marsu vai Mēnesi pārceltos miljons, desmit miljoni vai pat miljards cilvēku, tas nerisinātu tās problēmas, kas ir uz Zemes. "Tāpat būtu problēma ar pārapdzīvotību, ar pārāk lielu Zemes resursu izmantošanu, piesārņojumu un tā tālāk. Tas nav glābiņš Zemei."
Iespēju, ka Marss kādas lielas kataklizmas gadījumā varētu būt Zemes civilizācijas plāns B, arī Irbins uzskata par vienu no argumentiem, kāpēc pētīt sarkano planētu. Tomēr viņš uzsver, ka pat tad, ja uz Marsu vai Mēnesi pārceltos miljons, desmit miljoni vai pat miljards cilvēku, tas nerisinātu tās problēmas, kas ir uz Zemes. "Tāpat būtu problēma ar pārapdzīvotību, ar pārāk lielu Zemes resursu izmantošanu, piesārņojumu un tā tālāk. Tas nav glābiņš Zemei."
Tehnoloģiju attīstība
Te vērtīgi aplūkot vēl vienu jautājumu, kuru daļa cilvēku uzdos vienmēr, – kāpēc ieguldīt Marsa, nevis Zemes izpētē, ja uz Zemes joprojām ir tik daudz nezināmā? Vilks norāda, ka šādu jautājumu uzdot var vienmēr, taču vairāk būtu jādomā par to, kā mēs, cilvēki, spējam pārplānot, pārorganizēt mums pieejamās finanses, lai nepaliktu zaudētājos un varētu izpētīt kā Zemi, tā arī Marsu. Turklāt kaimiņu planētas izpēte sniedz ne tikai jaunas zināšanas par to, bet arī dažādus ieguvumus mums šeit, uz Zemes, jo kosmiskās izpētes rezultātā jau tiek izgudrotas jaunas noderīgas tehnoloģijas. Piemēram, izpētot, kā var izmantot aļģes dažādu barības vielu iegūšanai, šīs zināšanas var noderēt ne tikai uz Marsa, bet arī tepat, uz Zemes, stāsta Vilks.
Arī Irbins uzsver, ka Marsa izpētē ieguldītā nauda tiek tērēta uz Zemes jaunu tehnoloģiju attīstībā – jauni risinājumi medicīnā, jauni, viegli un izturīgi materiāli, kas noder mašīnbūvē un aviācijā, jauna elektrotehnika, radiosakari. Visas komunikācijas, internets ir kosmosa programmu rezultāts. Tie ir arī jauni risinājumi biotehnoloģiju jomā, piemēram, kā attīrīt ūdeni. Te Irbins, līdzīgi kā Vilks, piemin aļģu izpēti un atsaucas uz Rīgas Tehniskās universitātes pētnieku izstrādāto tehnoloģiju, kas ļautu notekūdeņus daudzdzīvokļu māju pamatos attīrīt ar aļģēm. Šīs aļģes pēc tam var dot planktonam, ar kuru var audzēt zivis, tādā veidā arī attīrot gaisu. "Tas, ko kosmosa tehnoloģijas var dot, – lielās pilsētās katra māja ir teju kā pašpietiekams kosmosa kuģis, kas spēj gan gaisu attīrīt, gan ūdeni attīrīt un vēl varbūt pat pārtiku saražot savām vajadzībām. (..) Marsa izpēte ir vajadzīga gan tāpēc, lai attīstītu dzīvi uz Zemes, gan tāpēc, lai mēs tiektos uz priekšu, jo dzīve bez izaicinājumiem ir stagnācija."
Arī Irbins uzsver, ka Marsa izpētē ieguldītā nauda tiek tērēta uz Zemes jaunu tehnoloģiju attīstībā – jauni risinājumi medicīnā, jauni, viegli un izturīgi materiāli, kas noder mašīnbūvē un aviācijā, jauna elektrotehnika, radiosakari. Visas komunikācijas, internets ir kosmosa programmu rezultāts. Tie ir arī jauni risinājumi biotehnoloģiju jomā, piemēram, kā attīrīt ūdeni. Te Irbins, līdzīgi kā Vilks, piemin aļģu izpēti un atsaucas uz Rīgas Tehniskās universitātes pētnieku izstrādāto tehnoloģiju, kas ļautu notekūdeņus daudzdzīvokļu māju pamatos attīrīt ar aļģēm. Šīs aļģes pēc tam var dot planktonam, ar kuru var audzēt zivis, tādā veidā arī attīrot gaisu. "Tas, ko kosmosa tehnoloģijas var dot, – lielās pilsētās katra māja ir teju kā pašpietiekams kosmosa kuģis, kas spēj gan gaisu attīrīt, gan ūdeni attīrīt un vēl varbūt pat pārtiku saražot savām vajadzībām. (..) Marsa izpēte ir vajadzīga gan tāpēc, lai attīstītu dzīvi uz Zemes, gan tāpēc, lai mēs tiektos uz priekšu, jo dzīve bez izaicinājumiem ir stagnācija."
Izmantotie avoti →
Izmantotie avoti:
https://history.nasa.gov/mariner.html
https://history.nasa.gov/marschro.htm
https://www.mars-one.com/faq/mission-to-mars/why-hould-we-go-to-mars
https://www.nasa.gov/image-feature/mariner-4-image-of-mars
https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-insight-s-mole-ends-its-journey-on-mars
https://www.brookings.edu/blog/techtank/2020/08/18/five-reasons-to-explore-mars/
https://history.nasa.gov/marschro.htm
https://www.mars-one.com/faq/mission-to-mars/why-hould-we-go-to-mars
https://www.nasa.gov/image-feature/mariner-4-image-of-mars
https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-insight-s-mole-ends-its-journey-on-mars
https://www.brookings.edu/blog/techtank/2020/08/18/five-reasons-to-explore-mars/