Kā dzīvosim uz Marsa
Atpakaļ alās?
Justīne Jurcika, DELFI žurnāliste
Dita Vinovska, DELFI žurnāliste
Kā dzīvosim uz Marsa
Atpakaļ alās?
Justīne Jurcika, DELFI žurnāliste
Dita Vinovska, DELFI žurnāliste
Runājot par iespējamo dzīvību uz Marsa, jautājumi parasti tiek uzdoti pagātnes formā, bet iespējamā dzīvošana uz sarkanās planētas nākotnē ir zinātniskās fantastikas lauciņš. Šajā rakstā mēģināsim saprast, cik daudz patiesības slēpjas apcerējumos par cilvēka dzīvi uz Marsa un kāda būtu zemiešu ikdiena, kļūstot par marsiešiem.
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!

Uz sākumu
Ja kāds iedomājas, ka grūtākais solis kaimiņplanētas apdzīvošanā ir nokļūt tur, atgādinām, ka apstākļi tur ir daudz skarbāki nekā uz Zemes un dzīvošana bez rūpīgiem priekšdarbiem nebūtu iespējama. Planēta būtu nopietni jāpārveido, jo tai nav pat kaut kā tik pašsaprotama kā pietiekama atmosfēra. Ja to neizdotos radīt, cilvēkiem būtu jādzīvo zem kupoliem vai jāatgriežas alās, ko, starp citu, varētu uzskatīt par visvieglāk realizējamo scenāriju Marsa apdzīvošanai.

Kāpēc mēs nevarētu vienkārši (ja nokļūšanu uz Marsa varētu uzskatīt par vienkāršu) pārcelties dzīvot uz salīdzinoši netālu planētu? Iemesls tam – ja Marss netiks pienācīgi sagatavots, izkāpšana uz tā virsmas bez skafandra mugurā ikvienam cilvēkam beigsies letāli. Turklāt jābīstas nav tikai no spēcīgās radiācijas, kas neizbēgami izraisītu onkoloģisku saslimšanu, – apstākļi uz sarkanās planētas ir tādi, ka cilvēks nomirtu, vēl pirms paspētu saslimt ar vēzi. Uz Marsa nav pietiekami daudz skābekļa, lai varētu elpot, turklāt nelielais atmosfēras spiediens nozīmē, ka ārējai videi pakļautie cilvēka organisma šķidrumi, piemēram, siekalas uz mēles, nekavējoties sāktu burbuļot un iztvaikot.
Atgriešanās akmens laikmetā
Kā skaidro Latvijas Universitātes Astronomijas institūta pētnieks un Latvijas Astronomijas biedrības valdes loceklis Ilgonis Vilks, uz Marsa radiācijas doza ir apmēram tāda, kādai tiek pakļauti atomelektrostaciju darbinieki, ja viņiem ir jāveic remonts. Tiesa, te būtiski saprast, ka atomelektrostacijas remonts ilgst vien brīdi, tikmēr uz Marsa cilvēks kaitīgajam starojumam būs pakļauts dienām, mēnešiem un pat gadiem ilgi. Labā ziņa ir tā, ka uz Marsa patiesībā jau ir viss nepieciešamais, lai cilvēks no radiācijas tiktu pasargāts. Turklāt arī citas problēmas ir iespējams risināt, ja vien cilvēks ir gatavs pielāgoties un izmantot iespējas, ko piedāvā sarkanā planēta.

Šī dzīvošanas iespēja ir vulkāniskās aktivitātes un citu procesu rezultātā izveidojušies pazemes tuneļi un alas. Šī pazemes vide ir pasargāta no kosmiskā starojuma un aizsargāta no mikrometeorītu plūsmas, potenciāli nodrošinot drošus biotopus nākotnes cilvēku misijām. Zinātnieki arī lēš, ka alas ir pietiekami lielas cilvēku apmetnēm – tās pat varētu būt pazemes pilsētas, kuras savieno nevis auto maģistrāles, bet tuneļi.

Arī Ilgonis Vilks runā par iespēju uz Marsa patverties no radiācijas, veidojot apmetnes pietiekamā dziļumā zem zemes. Šādai iespējai piekrīt arī Latvijas Astronomijas biedrības valdes locekle un "StarSpace" observatorijas pārstāve Anna Gintere, kas saka:
Ne velti bieži tiek apspēlēta ideja, ka šie cilvēki varētu dzīvot alās. Kā kādreiz izgājām no alām, lai kļūtu par civilizāciju, tā tajā brīdī, kad sāksim izsisties kosmosā, gan uz Mēness, gan Marsa visizdevīgāk būs dzīvot alās, jo virskārta, garoza aizsargātu pret šo kosmisko starojumu.
Šādu apmetņu veidošana noteikti arī ekonomiski būtu izdevīgāka, un, pirms uz Marsa tiktu uzbūvētas pirmās drošās ēkas, visdrošāk uzsākt dzīvi uz sarkanās planētas būtu jau gatavās struktūrās, norāda Gintere. "Šīs pazemes struktūras varētu derēt arī tajos gadījumos, kad uz Marsa krīt meteorīti. Jāņem vērā, ka arī šis aspekts būs daudz traucējošāks uz Marsa nekā uz Zemes, jo Marsa atmosfēra ir krietni mazāk blīva. Ja uz Zemes atmosfēra mūs ļoti labi aizsargā un lielāko daļu šo kosmisko akmeņu vienkārši iznīcina, tad Marsa gadījumā tie veiksmīgāk izkļūst cauri. Tas ir papildu drauds, kas jāņem vērā. Alas zinātnieku aprindās nešķiet nekas pazemojošs – tas, ka atgriežamies alās. Tas vienkārši ir labs vietējo resursu izmantošanas veids."
Šobrīd pazemas alas un tuneļi ir visreālākā iespējamā cilvēku apmetņu vieta uz Marsa. Bet, lai arī, iespējams, apmetņu izveidošana pazemē izklausās pēc vienkārša darbiņa, jo telpa jau mums it kā ir, atliek vien iekļūt un iekārtoties, šī iecere tomēr paredz dažādus izaicinājumus. Piemēram, iekļūšana kādā no Marsa alām paredz izlaušanos cauri plānākai sarkanās planētas virskārtai, kas var izraisīt akmeņu un gruvešu nogruvumu, tādējādi bloķējot ieeju alā. Lai ieeju atbrīvotu, talkā, visticamāk, būs jāņem mehāniskas iekārtas, piemēram, kravas pacēlājs. Virs galvenās ieejas būtu nepieciešams arī izveidot 3D izdrukas kupolu un slēgtu kameru ("airlock"), kas savieno alu un izeju. Šī kamera palīdzēs izvairīties no spiediena izmaiņām un skābekļa zuduma alās.

Tāpat arī Saules gaismas novirzīšana alā ir svarīga gan cilvēku fiziskajai un garīgajai veselībai, gan potenciālai lauksaimniecībai, tādējādi uz Marsa nodrošinot pārtikas ražošanu, kas ir viens no pētnieku izvirzītajiem pieciem galvenajiem nepieciešamajiem resursiem. Pārējie četri ir enerģija, ūdens, skābeklis un celtniecības materiāli. Un, kā izrādās, šos četrus jau ir iespējams atrast uz sarkanās planētas. Piemēram, Saules enerģija, iespējams, papildināta ar kodolreaktoriem, var palīdzēt nodrošināt enerģiju topošajiem marsiešiem. Ledus un hidratētie minerāli (augsne) uz Marsa ir ūdens avoti. Tiek lēsts, ka resursus, kas satur ūdeni, ievāks roveri un tie tiks nogādāti ūdens nosūcēja iekārtā, kurā sildīšanas procesa laikā tiks iztvaicēts ūdens. Pēcāk iztvaicētais ūdens tiks kondensēts un uzglabāts ūdens rezervuāros.

Savukārt oglekļa dioksīdu (Marsa atmosfēru veido 95,32 procenti oglekļa dioksīda) var pārvērst skābeklī. Pavisam nesen NASA uz Marsa virsmas veiksmīgi nosēdināja "Perseverance" roveru, kurš ceļojumā sev līdzi paņēma "MOXIE" iekārtu jeb "Mars Oxygen In-Situ Resourse Utilization Experiment". Šīs iekārtas uzdevums ir, izmantojot elektrolīzes procesu, no oglekļa dioksīda iegūt skābekli, ko varētu izmantot gan raķešu degvielai, gan elpošanai. Un, visbeidzot, Marsa "augsni" jeb regolītu (irdens iežu slānis, kas sastāv no dažāda lieluma šķembām, putekļiem un kas klāj tādu planētu, pavadoņu un mazo planētu virsmu, kurām nav atmosfēras) var viegli pārvērst par ķieģeļiem, kurus izmantot celtniecībā gan uz Marsa virsmas, gan pazemē.

Vai marsieši būs veģetārieši
Te jāatgriežas pie jau pieminētās pārtikas, kuras audzēšana un izgatavošana uz Marsa, šķiet, sagādā vislielāko izaicinājumu, bet, ja mēs vēlamies uz sarkanās planētas izveidot pašpietiekamu koloniju, Zeme nevar būt galvenais importētājs. Lai apzinātu, kā pilnvērtīgi pabarot marsiešus, Centrālās Floridas Universitātes pētnieki veikuši pētījumu "Miljona cilvēku pabarošana uz Marsa". Ņemot vērā, ka ne visi iespējamie marsieši būs gatavi kļūt par veģetāriešiem, bet dzīvnieku fermu uzturēšana uz Marsa būtu problemātiska, jo būtu liels izaicinājums dzīvniekus droši nogādāt uz sarkanās planētas, risinājums būtu kukaiņu fermas un laboratorijā audzēta gaļa.

Kukaiņu fermas Marsa "tradicionālajai virtuvei" ir ļoti piemērotas, jo nodrošinātu daudz kaloriju, vienlaikus izmantojot salīdzinoši nelielu daudzumu ūdens un barības fermu uzturēšanai, norāda pētnieki. Savukārt tiem, kas nespēj iedomāties kukaiņu maltītes savā ēdienkartē, šūnu lauksaimniecība (pārtika, kas iegūta no laboratorijās audzētām šūnām) varētu būt labs risinājums. Un nu jau laboratorijās ir iespējams izaudzēt teju visu – aļģes, gaļu, zivis, pienu, olas u. c.
Foto: DELFI/shutterstock
Kas attiecas uz kultūraugiem, Marsa dzīves ilustrācijas parasti iekļauj arī siltumnīcas, bet pētnieki lēš, ka tās varētu būt nepraktiskas. Tā kā Marss atrodas tik tālu no Saules, pat uz planētas ekvatora, kur Saules gaisma ir visspēcīgākā, augi saņemtu aptuveni tik daudz gaismas, cik tie gūtu, ja tiktu audzēti Aļaskā. Turklāt arī materiāls, no kura tiktu būvētas siltumnīcas, uz Marsa absorbētu lielāko daļu gaismas, tādējādi augiem neatstājot gandrīz neko. Te pētnieki kā risinājumu redz lauksaimniecības attīstīšanu pazemes tuneļos, kur gaisma tiktu nodrošināta ar augstas izturības LED lampām un Saules gaismu, kas uzkrāta un novadīta tuneļos caur optisko šķiedru kabeļiem.

Cits lauksaimniecības izaicinājums uz Marsa ir tā "augsne", kas nav piemērota dažādu kultūraugu audzēšanai. Pētnieki norāda, ka, lai to padarītu piemērotu, būs jāimportē dažādi resursi no Zemes, kā arī jāturpina veikt dažādus Marsa augsnes pētījumus, lai ar laiku to pārvērstu par dzīvībai piemērotu. Un, lai arī uz Zemes arvien vairāk izvēlamies bioloģisko pārtiku, ģenētiskā modificēšana varētu palīdzēt izveidot krietni izturīgākus kultūraugus, kas varētu izdzīvot un pilnvērtīgi augt uz Marsa.
Dzīve kupolos uz Marsa virsmas
"Google" meklētājā ierakstot atslēgvārdus "dzīvošana uz Marsa" (angļu val. – living on Mars) un apskatoties, ko pie šādiem atslēgvārdiem piedāvā fotogrāfiju sadaļa, lielākoties redzam ilustrācijas ar marsiešu dzīvi kupolos vai ēkās uz sarkanās planētas virsmas. Lai arī patiesi šāda dzīve uz citas planētas izskatās visai vilinoša, tomēr realitātē vēl šobrīd tā vairāk ir zinātniskā fantastika, kā arī, visticamāk, dzīve kupolos tomēr būtu jāapvieno arī ar patvertnēm pazemes tuneļos un alās.

Viens no kupolu piekritējiem ir visiem zināmais uzņēmējs un "SpaceX" dibinātājs Īlons Masks, kurš lēš – pirmā cilvēku kolonija uz Marsa dzīvos stikla kupolos un 2050. gadā uz sarkanās planētas tiks izmitināts jau miljons cilvēku. Viņš norāda, ka kupolu izveidei tiktu izmantotas stikla rūtis ar oglekļa šķiedras rāmjiem, bet joprojām būtu nepieciešams izveidot pazemes apmetnes rūpnieciskajām darbībām. Masks sola, ka kupolā vide būs gluži tāda pati kā uz Zemes un būs pieejami visi dzīvībai svarīgākie apstākļi, piemēram, skābeklis, ūdens, gravitācija un Saule. Kā "SpaceX" plāno uzbūvēt šādus kupolus? To mēs vēl nezinām, jo Masks publiskās diskusijās neiesaistās. Jāpiebilst gan, ka dzīve stikla kupolos būs nepieciešama tikai sākotnēji, jo lielajā Maska plānā ir iekļauta Marsa terraformēšana. Lūk, šādas apmetnes uz Marsa iztēlojies "SpaceX" dibinātājs.
Arī NASA, meklējot iespējas, kā astronautiem ilgstoši patverties uz Marsa, kā vienu no variantiem atbalsta dzīvi kupolā. Tiesa, NASA kupola aizsargbarjera būtu veidota no ledus, nevis stikla. "Mars Ice Home" jeb "Marsa ledus māja" ir liels piepūšamais kupols, kuru ieskauj ūdens "čaula", un tam ir daudz priekšrocību. Piemēram, tas ir viegls, to var transportēt, izmantojot vienkāršus robotus, uzstādīt un piepildīt ar ūdeni, vēl pirms ierodas astronauti. Kupols pilda arī glabāšanas tvertnes funkciju, uzglabājot ūdeni, ko arī var pārvērst degvielā, lai uz Zemes nogādātu kādus Marsa augsnes paraugus vai tamlīdzīgi. Tāpat ūdens ir lielisks aizsargmateriāls pret kosmisko starojumu, kas ir viens no lielākajiem draudiem cilvēka veselībai un dzīvībai uz Marsa.
Foto: NASA/Clouds AO/SEArch
Vēl viens "spēlētājs", kas cer kādreiz izveidot pastāvīgu koloniju uz Marsa, ir Apvienotie Arābu Emirāti (AAE), kas "Bjarke Ingels Group" arhitektiem lūdza izstrādāt pilsētas prototipu, kas piemērots dzīvības uzturēšanai uz Marsa. AAE vispirms šādu kupola patvertni plāno uzbūvēt tuksnesī. Kādas ir arhitektu ieceres? Lai uzturētu komfortablu temperatūru un dzīvošanai piemērotu gaisa spiedienu, Marsa pilsētas būvniecībā tiktu izmantoti zem spiediena esoši biokupoli, kuri tiktu pārklāti ar caurspīdīgu polietilēna membrānu. Skābeklis, kas iegūts elektrolīzes procesā, piepildītu visu kupolu. Marsa populācijai pieaugot, kupoli tiktu savienoti kopā, veidojot ciematus un galu galā lielpilsētas.

Enerģiju un siltumu pilsētās nodrošinātu Saules enerģija, kā arī arhitekti lēš – Marsa plānā atmosfēra varētu palīdzēt kupolos saglabāt komfortablu temperatūru. Ēkas zem kupoliem tiktu izveidotas, izmantojot Marsa augsni un 3D printēšanu. Savukārt dzīvojamā zona atrastos sešus metrus zem zemes, tādējādi pasargājot cilvēkus no radiācijas un meteorītiem. Ar laiku pazemes mitekļu griestus varētu rotāt jumta logi. Vairāk foto ar AAE plānotajiem kupoliem un dzīvi tajos atradīsi, klikšķinot šeit.
Kupoli, protams, nav vienīgie iespējamie mitekļi uz Marsa virsmas. Piemēram, viens no pievilcīgākajiem 3D mājas modeļiem ir "Marsha", kuru izstrādājusi "AI SpaceFactory". Tā būtu cilindriska daudzlīmeņu ēka, kas izgatavota no diviem apvalkiem – ārsienas, kas darbojas kā vairogs pret radiāciju, smilšu vētrām un citiem elementiem, un iekšējās telpas cilvēku ikdienas gaitām. Lūk, šādi izskatītos dzīve "Marsha" ēkā.
Ja apskatāmies uz svarīgāko resursu ieguvi, dzīvojot kupolos, daudz nekas neatšķirtos no dzīves pazemē. Vienīgi, ļoti iespējams, lauksaimniecību varētu no pazemes "iznest" virszemē, tādējādi arī atvieglojot skābekļa ieguvi, jo augi uzņemtu cilvēku saražoto ogļskābo gāzi un fotosintēzes rezultātā ražotu skābekli.
Marsa pārzemošana
Kā minēts raksta sākumā, pastāv arī fantāzija par Marsa terraformāciju – milzu pārveidošanu, lai planētai radītu atmosfēru un to padarītu piemērotu dzīvošanai, neizmantojot kupolus un neapmetoties alās. Tomēr Marsa pārveidošana par kaut ko līdzīgu Zemei pašlaik ir vistālākais no visiem planētas apdzīvošanas scenārijiem.

Lai uz Marsa varētu dzīvot, tas ir jāapūdeņo un jāpadara siltāks, bet tur neesošā magnētiskā lauka dēļ planēta visu laiku turpina zaudēt savu atmosfēru ar visām no tā izrietošajām sekām. Lai to labotu, būtu nepieciešams planētu bombardēt ar asteroīdiem un planētu kodoliem. Iespējams, šodien tas izklausās pēc zinātniskās fantastikas, bet, ja būtu pieejamas attiecīgas tehnoloģijas, nākotnē ko tādu būtu iespējams realizēt. Pie šāda scenārija dzīve uz Marsa varētu būt daudz līdzīgāka tai, kādu spējam iztēloties. Tiesa, aktuāls ir jautājums par to, vai pēc tik ilga laika cilvēce maz pastāvēs un kāda tā vispār būs.
Viena diena marsieša ādā
Kad iespējamie dzīvošanas apstākļi uz Marsa apzināti, protams, ziņkāre māc noskaidrot – kā izskatītos marsiešu ikdiena un vai uz sarkanās planētas dzīvotu tikai zinātnieki un inženieri. Latvijas Kosmosa industrijas asociācijas prezidents un viens no savulaik īstenotā projekta "Mars One" dalībniekiem Pauls Irbins norāda – būs nepieciešams visplašākais profesiju spektrs, kurā patiesībā nebūs krasu atšķirību no Zemes. "Būs vajadzīgi gan inženieri, gan zinātnieki. Arī vadītāji, kas prot vadīt procesu, dot uzdevumus, plānot un organizēt. Būs vajadzīgi politiķi, kas turēs visu kopienu kopsummā, saprotot, kas komūnai ir vajadzīgs, un mēģinās dot kaut kādus iekšējos likumus, noteikumus, vadlīnijas. Būs vajadzīgi tiesneši, jo būs arī strīdi. Varbūt būs vajadzīgs arī kāds drošībnieks, jo visi, kas dzīvos uz Marsa, nebūs eņģelīši. Tāpat būs vajadzīgs cilvēks, kas var pielietot kaut kādu apzinātu vardarbību, lai novērstu lielāku ļaunumu. Protams, būs vajadzīgi mediķi un skolotāji, arī mākslinieki – tas ir ļoti svarīgi. Cilvēkiem, kas strādā tik skarbā vidē, būs vajadzīgi arī psihologi. Protams, proporcionāli vairāk vajadzēs inženierus, bet tāpat 100 cilvēku komūnā jau vajadzēs visu šo jomu pārstāvjus."

Savukārt, raksturojot marsieša ikdienu, Pauls Irbins iezīmē ainu, kā varētu izskatīties raktuvju strādnieka darbs, norādot, ka, ļoti iespējams, viss darbs būs automatizēts. "Ļoti labs un interesants salīdzinājums bija, kad pirms trim gadiem aizbraucu pie kolēģiem uz ASV un apmeklējām "Tesla" automašīnu rūpnīcu. Biju lielā šokā, jo neredzēju rūpnīcā nevienu cilvēku, izņemot pāris apkopēju. Viss cits bija maksimāli automatizēts. Tas bija kā milzīgs misijas kontroles centrs, kā tas ir kosmosa misijās un kā rāda filmās, – aptuveni 500 kvadrātmetri, kur sēž cilvēki pie datoriem un vada visus robotus. Domāju, ka Marsa raktuvju strādnieka ikdiena būtu līdzīga. Darbosies roboti, bet cilvēki tos vadīs attālināti no savām smukajām un ērtajām mītnēm, kas būs pilnas ar zaļumiem, tīru gaisu. Būs arī automatizētas rūpnīcas, kas to visu pārstrādās. Grūtākais darbs varētu būt tiem, kam roboti būs jālabo un jāapkopj, tur varbūt būs rokas jāsasmērē, bet pat nebūs jāiet ārā. Robots iebrauks slēgtā angārā, lai var to notīrīt, nomainīt visas nepieciešamās detaļas, veikt visu nepieciešamo apkopi. Darbs uz Marsa būs tāds civilizēts process – ir šausmīgi neekonomiski sūtīt cilvēku superdārgā skafandrā ar pneimatisko āmuru skaldīt iežus, lai dabūtu laukā dažus centus vērtu metāla gabalu. To pamatā darīs roboti industriālā apjomā."
Izmantotie avoti →
Izmantotie avoti:
Sarkanā planēta mūsu fantāzijās
Kāpēc tieši Marss?
Marsa Robotizētie pētnieki
Laika prognoze pirmajiem marsiešiem
Seno Mikrobu medības
Marsa iekarošana
Atpakaļ alās?
Zeme 2.0