Eerder deze week zei NASA-beheerder Jim Bridenstine dat een bemande missie naar Mars in 2033 nog steeds mogelijk is, en dat de technologische innovaties die nodig zijn om op de rode planeet te geraken vooruitgaan. Astronauten landen op Mars is slechts de eerste stap; veel mensen hopen dat mensen een permanente nederzetting op de planeet kunnen vestigen en uiteindelijk de wereld kunnen koloniseren. Maar dat zou betekenen dat de koude, droge, bijna luchtloze planeet wordt getransformeerd in een bewoonbare plek voor mensen, een proces dat aanzienlijk moeilijker zou zijn dan alleen Mars bereiken. Een nieuwe studie stelt echter voor om silica aerogel te gebruiken als een goedkope manier om dingen op te warmen en plekken op de planeet vriendelijk te maken voor het menselijk leven.
Volgens een persbericht van Harvard zweefde Carl Sagan in 1971 het eerste plausibele scenario voor het terravormen van Mars of het transformeren van de planeet naar een plek waar mensen zouden kunnen wonen. Door de noordelijke poolkappen van de planeet te verdampen, suggereerde hij, zouden de waterdamp en CO2 die in de atmosfeer vrijkomen, een broeikaseffect kunnen creëren, waardoor de temperatuur voldoende kan stijgen om vloeibaar water op het oppervlak van de planeet te laten bestaan. Maar vorig jaar bleek uit een studie in Nature Astronomy dat zelfs als mensen alle beschikbare CO2 uit water, mineralen en de bodem zouden gebruiken om de atmosfeer op te wekken, het slechts een atmosfeer zou produceren met ongeveer 7 procent van de druk van de atmosfeer op Aarde. Dus tenzij we een technologische doorbraak hebben, zullen mensen Mars niet snel terravormgeven.
In plaats van de hele planeet in één keer te proberen te wijzigen, besloten onderzoekers van Harvard en NASA echter om te kijken of het mogelijk is om kleinere delen van de planeet te wijzigen. "We wilden nadenken over iets dat haalbaar is op een decadale tijdsschaal in plaats van iets dat eeuwen zou zijn in de toekomst - of misschien nooit, afhankelijk van menselijke capaciteiten, " vertelt Robin Wordsworth van Harvard, hoofdauteur van de studie in Nature Astronomy, aan Mike. Wall bij Space.com .
Hun oplossing was geïnspireerd door een fenomeen dat al in de polaire ijskappen van Mars voorkomt. Gemaakt van water en CO2, geloven onderzoekers dat sommige delen van het ijs fungeren als een solide kas die zonlicht doorlaat en warmte vasthoudt. De warme plekken verschijnen als donkere vlekken op het ijs. "We begonnen na te denken over dit broeikaseffect in vaste toestand en hoe het zou kunnen worden ingeroepen voor het creëren van bewoonbare omgevingen op Mars in de toekomst, " zegt Wordsworth in de release. "We begonnen na te denken over wat voor soort materialen de thermische geleidbaarheid konden minimaliseren, maar toch zoveel mogelijk licht doorlaten."
Het team landde op silica aerogel, een 97% poreus materiaal dat licht doorlaat maar een isolator is die de warmtegeleiding vertraagt. Door middel van modellen en experimenten ontdekten ze dat een laag van de gel, slechts 2 tot 3 centimeter dik, voldoende zou zijn om licht door te laten voor fotosynthese terwijl het blokkeren van gevaarlijke ultraviolette straling, en het kon temperaturen boven het smeltpunt van water verhogen.
Door het spul op de grond te leggen, konden mensen op Mars de grond 90 graden opwarmen, en het materiaal kon ook worden gebruikt om koepels, kassen of zelfstandige biosferen te bouwen. "Het verspreiden over een groter gebied zou het broeikaseffect in vaste toestand efficiënter maken, omdat de proportionele hoeveelheid warmte die aan de zijkanten wordt uitgestraald minder zou zijn, maar je kunt nog steeds aanzienlijke opwarming in een kas krijgen, " vertelt Wordsworth aan Wall. "Of je de laag op of boven het oppervlak plaatst, heeft geen grote invloed op de basisfysica van het effect."
De aerogel werkt bijna overal op de planeet tussen 45 graden noorderbreedte en 45 graden ten zuiden, hoewel gebieden met ondergronds water en een beetje wind om het stof van de koepel te blazen het beste zijn.
In tegenstelling tot terraforming, waarbij de hele planeet zou moeten worden veranderd, zou het gebruik van de aerogel schaalbaar en omkeerbaar zijn. "Het leuke is dat de andere manieren die je kunt bedenken om een planeet te vervormen zo ver daarbuiten zijn", vertelt coauteur Laura Kerber van het Jet Propulsion Laboratory van NASA aan Ryan F. Mandelbaum bij Gizmodo. Ter vergelijking: dit lijkt een praktische oplossing.
Het behandelt ook enkele van de netelige ethische vragen die gepaard gaan met het veranderen van de omgeving van een hele planeet. “Als je het leven op het oppervlak van Mars mogelijk wilt maken, weet je dan zeker dat daar al geen leven is? Als dat zo is, hoe navigeren we daar dan naar? ”Vraagt Wordsworth in de release. "Op het moment dat we besluiten om mensen op Mars te hebben, zijn deze vragen onvermijdelijk."
De volgende stap is het testen van de levensvatbaarheid van de aerogel door deze op aarde in te zetten in een droog, koud gebied zoals Antarctica of Chili. Als het werkt, bevindt het materiaal of op zijn minst apparatuur om het uit Marsbronnen te produceren zich mogelijk in de vrachtruimte van enkele van de eerste vluchten naar Mars.
