Marsin muuttaminen Maan kaltaiseksi voi joskus tulevaisuudessa olla totta

Marsin pintaa luotaimen kuvassa
(Kuva: NASA)

”Marsin aikakirjat” on viehättävä romaani siitä, kuinka Mars-planeetta joskus tulevaisuudessa ehkä muutetaan Maan kaltaiseksi. Syy siihen, miksi Marsin muuttaminen elämälle suotuisaksi planeetaksi on niin vaikeaa, johtuu siitä, että siellä Auringon valo on niin paljon heikompaa kuin Maassa, että planeetan kaltaistamisessa käytetyt yksisoluiset levät eivät ehkä kykenisi elämään tuolla planeetalla, ja samoin tuon planeetan kaasukehän tiedetään olevan sen verran ohut, että Auringon UV-säteily kuitenkin vaarantaisi tuon operaation. Tietenkin noita organismeja kuten leviä sekä yhteyttäviä bakteereja voidaan kylvää Marsin erämaihin, ja ainakin Vales Marinerasin rotkolaaksossa voisivat nuo operaatiossa käytettävät lajit sitten elää. Kyseisessä kirjassa Marsia lämmitetään kuumentamalla sen kuita valokaarien avulla, niin että ne sitten toisivat lämpöä tuon planeetan karuille tasangoille, mikä sitten saisi sen pinnan alla olevat hiilidioksidisulkeumat kaasuntumaan, mikä nostaa planeetan pintalämpötilaa.

Marsin kiviaines voi sisältää melkoisen määrän kidevettä, joten jos kidevesi olisi käytettävissä, niin silloin vettä voidaan tehdä tuolle punaiselle planeetalle lähetettävässä ydinvoimalassa, jossa Marsin pintaa kuumennetaan erittäin kuumaksi, jolloin tuo planeetalta ehkä löytyvät vesivarat saadaan vapautettua, mutta sitten ongelmia tulee ravinnon sekä planeetan pinnan erittäin alhaisen lämpötilan kanssa, missä sitten noiden organismien aineenvaihdunta hidastuu, ja silloin niiden tehtävä eli yhteyttäminen häiriintyy. Tietenkin aluksi voidaan käyttää jättimäisiä kasvihuoneita, joissa jotain yhteyttävää arkkibakteeria viljellään, ja noiden bakteerien tuottamaa happea voidaan sitten johtaa tuon planeetan kaasukehään, josta sitä kautta muokataan sellaista, että siinä voisivat normaalit Maasta tuodut eliöt elää.

Mutta tietenkin UV-säteily on ongelma, joka voidaan ratkaista paksuntamalla planeetan kaasukehää näiden arkkibakteerien avulla, mutta se sitten vaatisi vettä sekä sitä, että tuolle bakteereille sopivaa maa-ainesta löytyisi, jotta bakteeria voitaisiin lopulta päästää luontoon kasvamaan. Muuten tuollaisten kasvihuoneiden käyttö tietenkin veisi todella paljon aikaa, ja tietenkin esimerkiksi ydinvoiman käyttö tarve varmasti ajaisi tuon projektin alas, syynä olisivat projektin kallis hinta sekä luonnonsuojelulliset näkökohdat, koska reaktorin sekä muiden tukilaitteiden valmistaminen tuolla planeetalla olisi valtavan kallis operaatio, ellei sitä sitten tehdä robottien avulla. Mutta silloinkin kyseessä on tähtitieteellisen kallis projekti, jonka ongelmana olisi reaktorin vaatiman uraanin vieminen Marsiin tai sen kaivaminen planeetan pinnasta. 

Tässä kuvitteellisessa operaatiossa Marsiin lähetettäisiin täysin automaattinen robottitehdas, joka valmistaa tarvittavia robotteja, jotka kykenevät valmistamaan tarvittavat rakenteet tuota operaatiota varten, jonka arvioitu alkamisaika olisi ehkä vuoden 2200 tienoilla. Tuolloin ihmiskunta ehkä on jo matkannut asteroidivyöhykkeelle, ja silloin tietenkin käytössä olisi virtuaalitodellisuus sekä tehokkaat tekoälyllä varustetut robotit, joiden avulla ihminen voisi suorittaa niin sanottuja ”nojatuolimatkoja” pitkin aurinkokuntaa.

Kauko-ohjattavien sekä autonomisten robottien avulla voisi ihminen mennä sinne, mihin ei koskaan ole edes ajateltu voitavan mennä. Tuollaisten korkeasti kehittyneellä ja mutkikkaalla tekoälyllä varustettujen robottien käyttö olisi varmasti monien tutkijoiden sekä avaruushallinnon päätöksentekijöiden mielestä hyvin kannattavaa, koska tuolloin ei kalliisti koulutettujen tutkijoiden sekä insinöörien tarvitse viettää suurta osaa elämästään jossain avaruusaluksessa, vaan he voisivat suorittaa tehtävänsä istuen kotonaan tai toimistossaan, jolloin nämä henkilöt voisivat ottaa osaa muihinkin ohjelmiin kuin vain siihen yhteen.

Kuitenkin Marsin pintalämpötilaa voitaisiin nostaa hyvin tehokkaasti lämmittämällä sen kuita hyvin voimakkaasti, jolloin planeetan pinnan alla olevat hiilidioksidi sulkeumat kaasuuntuisivat. Tuo lisääntyvä hiilidioksidin määrä nostaisi sitten Marsin pintalämpötilaa edelleen, ja samalla paksuuntuva kaasukehä sitten myös nopeuttaa planeetan lämpötilan nousua sekä lisää mikrobitoimintaa.

Syy miksi tässä operaatiossa tietenkin pitää käyttää aluksi arkkibakteereja, johtuu siitä, että nuo bakteerit sitten voivat muodostaa proteiinikuoria ilman varsinaista humusta eli valmista biomassaa, ja yksi kiinnostavimmista vaihtoehdoista olisi käyttää sellaisia mikrobeja, jotka kykenevät pelkistämään rautaa, jolloin rautaoksidista saataisiin happea paneetan kaasukehälle. Kuitenkin alhainen lämpötila on tietenkin ongelmallinen asia. Marsin lämpötilaa voidaan kuitenkin nostaa kuumentamalla sen kuita Phobosta sekä Deimosta esimerkiksi suuntaamalla niihin voimakkaita radio- tai mikroaaltoja, mutta koska kyseessä on kaksi hiilestä muodostunutta asteroidia, niin nuo asteroidit voitaisiin muuttaa valtaviksi hiilivastuksiksi.

Silloin asteroidin molempiin päihin voidaan kiinnittää elektrodit, ja tuon kappaleen viereen laitetaan ydinvoimala, josta saatava sähkövirta kuumentaa noita kuita. Kuitenkin kaikkein paras vaihtoehto olisi hybridiratkaisu, missä noihin punaisen planeetan kuihin pumpataan energiaa useilla eri välineillä, eli planeetan pinnalla sekä sen kiertoradalla olevien mikro- tai radioaalto-lähettimien avulla noiden kuiden pintaa kuumennetaan, ja syy miksi tähän ei kannattaisi käyttää laseria, on se että tuolloin noiden Marsin kuiden saama sätelyenergia jakaantuu tasaisemmin, jolloin ne eivät räjähdä kappaleiksi. Jos käytetään radioaaltoa, niin se vaatii tuolloin kahta lähetintä, jotta kappale saadaan kuumenemaan, ja tuolloin on vaara, että kohde räjähtää lämpölaajenemisen takia kappaleiksi.

Syy miksi sätely kannattaa kohdistaa ensin Marsin kuihin johtuu siitä, että jos tuo energiateho sitten johdetaan suoraan planeetan pintaan, niin se sitten vaarantaa siellä olevat installaatiot. Jos ajatellaan oikein fundamentalistisia ajatuksia esimerkiksi sähkövirran toimittamiseksi Mars-planeetalle, niin kaikkein paras kuviteltavissa oleva vaihtoehto olisi valtavan tehokas radiomaser, jolla sitten sähköä siirretään läpi avaruuden, kuten esimerkiksi Teslan Vanderbilt-kokeessa tehtiin.

Tuolloin käytettävän sähkötehon vain pitää olla niin kauhean paljon suurempi, jotta tuo laitteisto sitten kykenisi toimittamaan tarpeeksi sähköä radioaaltojen muodossa Marsiin, että tätä mahdollisuutta tuskin kovin helposti otetaan käyttöön, mutta teoriassa se toimisi niin, että keskellä radiomasereiden ryhmää olisi yksi tehokkaampi maser, joka sitten ikään kuin vetää muiden tuohon säteeseen kohdistettujen heikompi tehoisten maserien säteet mukaansa, jolloin saadaan aikaan valtavan voimakas radioaalto. Jos tuo koherentti radioaalto osuu johonkin kesken matkaa Marsiin, niin silloin tuo kappale varautuu valtavan voimakkaalla sähkövirralla, ja jos joku alus sitten tuon jälkeen sattuu telakoitumaan  johonkin avaruusasemaan, niin tuloksena olisi tilanne, missä se toimisi kuin valtavan voimakas sähköpamppu, joka lamauttaa tuon kohteen elektroniikan.