Axina

Třináctá epizoda druhé série amerického dokumentárního televizního seriálu Tajemný vesmír je věnována kolonizaci vesmíru.

Axina

Proč kolonizovat

Carl Sagan (1934 -1996), známý americký astronom, astrofyzik a popularizátor těchto přírodních věd, jednou prohlásil, že bychom se měli stát živočišným druhem žijícím na dvou planetách. Osídlit některou planetu a současně si ponechat i Zemi. Pokud odhlédneme od velmi vzdálené budoucnosti, kdy Slunce jako každá hvězda zanikne a při svém zániku zničí svoji soustavu planet, pak například proto, že kolem nás sviští po miliardu let komety a meteoroidy a občas nás zasáhnou. Potřebujeme náhradní planetu jednoduše proto, že život je příliš vzácný, než abychom jej všechen svěřili pouze jediné planetě.

Kolonizace vesmíru už není téma jen pro science–fiction. Je pravděpodobné, že první lidé, kteří budou žít na Měsíci nebo na Marsu, se už zde na Zemi narodili. Pro tyto průkopníky bude kolonizace vesmíru čímsi jako úžasnou a nebezpečnou výpravou do divočiny. Musí si s sebou vzít všechno, co budou potřebovat. Obydlí, jídlo, vodu. Při pozemské výpravě si člověk aspoň nemusí brát s sebou vzduch k dýchání, ale až vyrazí do vesmíru, bude jej s sebou potřebovat také. Pokud na něco zapomene nebo něco pokazí, mohla by to být katastrofa. Na maličkostech bude záviset úspěch osídlení kosmu.

Mars - první cíl kolonizace vesmíru

Mezi planetami je jedna, která je hlavním kandidátem pro první budoucí osídlení. To, že máme Mars ve Sluneční soustavě, je velká výhra. Je to nejbližší planeta, kterou mohou lidé osídlit. Merkur se nachází příliš blízko sluneční výhně. Venuše, třebaže se velikostí podobá Zemi, se v důsledku silného skleníkového efektu nachází v žáru přes 450 stupňů Celsia. Povrchový tlak tamní atmosféry by kromě toho okamžitě rozdrtil každého lidského osadníka. Plynné vnější planety nemají pevný povrch.

Mars má veškeré zdroje nezbytné pro život a civilizaci. Oproti Zemi je přibližně poloviční a při největším přiblížení je zhruba 55 milionů kilometrů daleko. Ani Mars však není v žádném případě dokonalý. Jeho atmosféra má příliš nízký atmosférický tlak, který by způsobil, že by lidem začala krev doslova vřít. Obvyklá teplota ve dne se pohybuje mezi -20 °C až -40 °C. Přetlakový kosmický skafandr ale tato nebezpečí odstraní.

Důležité je, že Mars je planeta s atmosférou bohatou na oxid uhličitý a má potřebné přírodní zdroje, aby bylo možné udržet kolonii v chodu. Z oxidu uhličitého lze získat kyslík a vyrábět z něj palivo. V atmosféře a v polárních čepičkách je voda. Dnes je Mars zmrzlá poušť. Ale na fotografiích pořízených z umělých družic Marsu jsou jasně patrné stopy eroze. Znamená to nejen, že na povrchu Marsu byla kdysi voda v kapalném stavu, ale že tato planeta možná mohla být i domovem života. Pokud by se podařilo najít důkazy o někdejší přítomnosti třeba jen mikroskopických organismů, zásadně by to ovlivnilo rozhodnutí, zda na Marsu vybudovat trvalejší základnu.

Měsíc jako trenažér

NASA už roky pracuje na přípravě plánů pro dálkovou vesmírnou expedici. Má v úmyslu vrátit se do roku 2020 s lidmi na Měsíc, který poslouží jako odrazový můstek pro výpravu k Marsu. Jedno z hlavních hesel spojovaných s využitím Měsíce zní: „Vpřed na Mars!“ Chce si tam vyzkoušet, jak vlastně bude člověk na Marsu fungovat. Astronauti budou studovat, jak člověk reaguje na cizí prostředí, jak těžce tam může pracovat, kolik spánku i kolik zábavy bude potřebovat, jak bude reagovat na kontakt s řídícím střediskem. Musí se naučit, jak se vyrovnat s problémy, které potkají lidi ve vzdáleném, těžko dostupném prostředí. Důležitý krok před dlouhou cestou do vesmíru je vyzkoušet vybavení. Přesvědčit se, že máte vše, co potřebujete, a že to funguje. Vybudování základny na Měsíci poslouží i jako příprava pro stavbu základny na Marsu. Za slovem „všechno“ se skrývají i víceúčelová robotická zařízení, jako je ATLET – v angličtině se jedná o zkratku ze slov „mimozemský průzkumník se šesti končetinami a do každého terénu“.

ATLET je konstruován k dopravě nákladů na povrchu Měsíce či Marsu. Nejdůležitější bude přeprava obytných modulů, což budou zřejmě ty největší jednotlivé kusy. ATLET ale dokáže mnohem víc než jen stěhovat těžké předměty. Je vybaven kamerami, které zajišťují výhled do všech stran. Záběry mohou být vysílány na kosmickou loď kroužící po oběžné dráze kolem planety, nebo zpátky na Zemi. Každou z jeho končetin lze přirovnat k samostatně fungujícímu armádnímu noži. Každá končetina má v pouzdře uloženy důmyslné nástroje a podle potřeby je může používat k různým účelům – například k vrtání nebo k odebírání vzorků v terénu. Co je však na tomto robotu asi nejzajímavější, že v případě poruchy nebo nehody, si dokáže poškozenou "končetinu" sám amputovat a zanechá ji na povrchu planety. Pomocí podobných robotů vybudují astronauti na Měsíci dlouhodobě fungující autonomní základnu. Teprve potom si budou moci být jisti, že jsou opravdu připraveni vypravit se k Marsu. Pravá zkouška ohněm nastane, až se posádka octne na odvrácené straně Měsíce, odkud neuvidí Zemi a bude se muset vyrovnat se skutečností, že nemá se Zemí přímé spojení. Pak se uvidí, zda tam astronauti vydrží rok sami jen s pomocí systémů, které pro ně budou zkonstruovány. Teprve tím se skutečně ověří, zda jsou připraveni k přestěhování v rámci Sluneční soustavy a k vybudování stálé základny v podmínkách, jaké panují na Marsu.

Přímo na Mars

Malá vzdálenost Měsíce od Země – přibližně 384 000 kilometrů – z něj dělá skvělý zkušební a výcvikový prostor. Podmínky, které na něm panují, se však zásadně liší od prostředí na Marsu. Srovnávat Mars s Měsícem, je jako porovnávat Ameriku a Grónsko v době objevitelských cest. Grónsko bylo blíž. Evropané se tam dostali dříve, jenže tam našli příliš drsné prostředí. S Měsícem je to stejné. Je blíže k Zemi. Dostali jsme se tam dříve, ale jako místo k osídlení je Mars mnohem vhodnější. Na Marsu je více vody a dalších přírodních zdrojů než na Měsíci. Rovněž cyklus střídání dne a noci je na Marsu podobný jako na Zemi – je jen o přibližně 40 minut delší. Právě proto si Marsovská společnost sdružující vědce, badatele a pracovníky NASA myslí, že bychom měli Měsíc úplně přeskočit a zamířit rovnou na Mars.

Mars Direct (Přímo na Mars) je název plánu na vyslání lidí na Mars s pomocí současné techniky a bez potřeby budovat základnu na Měsíci. Plán pro přímou expedici počítá s vypuštěním dvou kosmických lodí. První z nich by donesla k Marsu dopravní prostředek pro návrat na Zemi. Nechá se přistát na Marsu. Pak nasaje marťanskou atmosféru tvořenou především oxidem uhličitým a ten se nechá reagovat s trochou vodíku, který byl přivezen ze Země. Vznikne dostatek metanu a kyslíku, kterými se naplní nádrže a bude připravena raketa pro návrat na Zemi. Druhá raketa by nesla k Marsu s posádkou i obytný modul, jenž by astronauti po ukončení své mise zanechali na povrchu planety. Při každé expedici by astronauti nechali na planetě další obytný modul. Po nějaké době by tak byl vybudován základ kolonie. Nic z toho nepřekračuje možnosti dnešní techniky. Dostat se na Mars – ať už přímou expedicí, nebo až po získání zkušeností z Měsíce – je prvním, ale nezbytným krokem ke kolonizaci této planety. Dostat se tam, bude stejně náročné jako tam žít.

Při návratu člověka na Měsíc poslouží dnes už klasické sluneční panely. Delší cesta na Mars bude však vyžadovat jiný zdroj energie. Intenzita slunečního záření na Marsu je v porovnání se Zemí přibližně jen poloviční. Sluneční panely jsou tam tudíž méně účinné. Proto možná bude třeba přemýšlet o využití jaderné energie. Jaderný reaktor na povrchu Měsíce by zajistil dlouhodobý zdroj energie. Díky němu by si kolonisté nemuseli dělat obavy z dlouhých měsíčních nocí bez slunečních paprsků a nemuseli by uchovávat energii v bateriích.

Rizika a nebezpečí

Přes veškerou novou techniku bude cesta na Mars stále spojena s riziky. Už samotný dlouhodobý stav beztíže v prostředí s mikrogravitací hrozí posádce obrovským nebezpečím. Stav lidské kostry, která nemusí nést obvyklé zatížení, se začne zhoršovat. Dochází ke ztrátě vápníku, jenž je životně důležitý pro zachování pevnosti kostí. Současně se zmenšuje počet kostních buněk. Pokud se 24 hodin denně jen vznášíte, vaše tělo se začne fyziologicky přizpůsobovat novým podmínkám. Abyste tomu zabránili, musíte posbírat všechnu vůli a věnovat se nějaké fyzicky namáhavé činnosti. Právě tohle může být největší překážkou pro dlouhodobé lety. Oslabení organismu během dlouhého pobytu ve stavu beztíže zůstává problémem, který se musí vyřešit, ještě než bude moci člověk vstoupit na Mars. Ve stavu beztíže ztrácí člověk asi 2 % kostní hmoty měsíčně. Aby byla posádka po přistání na Marsu v dobrém zdravotním stavu, musí být silná po celou dobu letu. Mnoho lidí uvažuje o umělé gravitaci. Pokud například kosmickou loď roztočíte, odstředivá síla nahradí gravitaci, což by pomohlo kostem. Dosud ale ještě nikdo rotující kosmickou loď nepostavil.

Výpravu budou také ohrožovat sluneční bouře. Vysoce energetické částice ze Slunce by mohly posádku zabít, pokud na jejich útok nebude připravena. Záření je jedním z nejzávažnějších problémů. Nejsnadnější způsob, jak si s tímto nebezpečím poradit, je vybudovat kryt pro případ slunečních bouří. Pokud by vědci dokázali tyto bouře například pomocí různých satelitů včas zjistit, mohli by ze Země astronauty upozornit, aby se ukryli. A podobně i na Marsu. Pokud se dozvíte, že se blíží sluneční bouře, půjdete do krytu.

Kolonizace Marsu bude vyžadovat zvláštní druh osobností. Výběr lidí se správnými vlastnostmi bude mít osudový význam pro zdar celého plánu. Čtyřčlenná výprava je nejmenší posádka, v níž můžete mít zdvojené dvě základní funkce, jež v ní musejí být zastoupeny. Posádka této velikosti by se skládala ze dvou vysoce kvalifikovaných mechaniků, kteří by dokázali opravit cokoli na světě. Doprovázela by je dvojice vědců pro terénní výzkum. Kvalifikace astronautů ale není všechno. Kromě ní budou potřebovat i psychickou odolnost. Tam ve vesmíru budou skutečně odděleni od lidstva. Budou to jediní lidé na jinak mrtvé planetě.

Během pobytu se budou muset první astronauti na Marsu potýkat se silou, která by mohla obrátit velkolepý plán osídlení Marsu vniveč. Tou silou je gravitace. Gravitace na Marsu je vůči gravitaci na Zemi třetinová. Netušíme, jestli je to dost, aby se uchovaly zdravé kosti a svaly. Pokud není možné, aby člověk v takové gravitaci dlouhodobě žil, může planetu jen navštěvovat. Získat exaktní údaje, zda je to možné, bude životně důležité. Stejně jako komunikace se Zemí. Prodleva v rádiové komunikaci mezi posádkou na Marsu a řídícím střediskem na Zemi – až 40 minut v závislosti na vzdálenosti planet – ji bude velmi ztěžovat. Zcela určitě to znamená, že členové výpravy na Mars budou muset být mnohem nezávislejší, než všichni dosavadní astronauti. Budou se muset rozhodovat sami. Výprava bude muset být od samotného počátku koncipována tak, že skutečným velitelem expedice bude její člen a řídící středisko bude expedici jen podporovat.

Astronauti budou na Marsu žít v modulech, ze kterých bude později možné vybudovat první osadu na planetě. Až se na Marsu usadí více průkopníků, bude možná bezpečnější přesunout obydlí do podzemí. Povrch je hodně nebezpečné místo. Dochází tam k písečným bouřím, které dokážou srovnat se zemí jakékoli stavby. Je tam i hodně silné kosmické ultrafialové záření. Budete-li chtít ochránit lidské životy a zachovat schopnost kolonistů mít děti, budete je muset přesunout pod povrch. Osady se budou podobat nákupním centrům dnešních měst – pravděpodobně velmi hezky osvětleným. Neměl by to být nijak strašný život – zejména proto, že bude využívat špičkové technologie.

Terraformování

První výpravy na Mars odstartují při optimální vzdálenosti planet. Budou trvat přibližně 2,5 roku. 6 měsíců potrvá cesta tam, 18 měsíců pobyt na povrchu Marsu a 6 měsíců zpáteční cesta. Dozvíme se během nich, zda je Mars vhodný k životu nebo ne. Pokud ano, pak první průkopníci vydláždí cestu opravdovému osídlování. Obhájci kolonizace si myslí, že až se na planetě podaří vybudovat soběstačnou základnu, bude vhodné začít s jejím terraformováním.

Terraformování je proces, díky němuž se prostředí na jiné planetě bude nakonec více podobat tomu pozemskému. Kdekoli se lidé usadí, mění tam původní prostředí tak, aby vyhovovalo jejich potřebám. Jiné planety nebudou výjimkou.

Co je třeba udělat? Podívejme se na Mars. Je to zmrzlá poušť. Nejprve bychom museli zvýšit teplotu. Na Zemi to už děláme a Marsu by to jen prospělo. Takže bychom vlastně mohli dělat totéž co tady – vypouštět do atmosféry skleníkové plyny, což by vedlo k oteplení planety. Na Zemi to přináší znečištění ovzduší, ale na Marsu by to byl lék. Propočty ukazují, že množství skleníkových plynů, které potřebujeme vypustit do atmosféry na Marsu, je v mezích našich možností. Je to však příliš velký objem na to, abychom ho dopravovali ze Země. Tyto plyny musíme vyrobit na Marsu. Bude třeba tam zřídit továrny produkující skleníkové plyny. Továrny budou využívat látky získané na Marsu a budou je měnit v netoxické plynné fluorouhlíky, které pak budou vypouštět do atmosféry. Za stovky let promění skleníkové plyny Mars z chladné, suché a mrtvé planety v teplý a vlhký svět, kde se bude dařit životu.

Je zajímavé představit si, jak by mohl Mars vypadat po 100 letech zahřívání. Byl by modřejší než dnes. Na povrchu by byly velké vodní plochy. Na okrajích oněch modrých oblastí by se začala objevovat drobná zelená místa. A v průběhu času se bude záplava zeleně šířit dál a také vzhůru do hor. Nakonec to bude modrý a zelený svět s drobnými červenými ostrůvky – což budou chráněné přírodní rezervace. V první fázi terraformování poroste teplota a také se bude zvyšovat atmosférický tlak. Lidé sice budou stále muset vycházet ven v přetlakových oblecích a v dýchacích maskách, ale pohyb venku bude mnohem snazší. Bude chvíli trvat, než se Mars promění v místo, kde se bude moci žít. Můžeme ale začít s velice prostými řasami, mechy a možná s travinami. Dojde ke genetickým změnám samotných lidí. Budou vznikat generace obyvatel, které si na povrchu Marsu vystačí se stále menší výstrojí. Jejich pokožka bude méně citlivá na ultrafialové záření pronikající řídkou atmosférou. A nakonec budou stále méně potřebovat dýchací přístroje. Stejně jako zhoustne atmosféra, poroste i jejich schopnost přizpůsobit se a nakonec se sejdou na poloviční hodnotě oproti pozemské. A to bude počátek vzniku opravdových Marťanů.

NASA se o terraformování planet nezajímá. Částečně proto, že to příliš připomíná science-fiction, a částečně proto, že se v tom skrývá i závažná etická otázka. Existuje spousta lidí, kteří tvrdí, že bychom se do vesmíru vůbec neměli vydávat, protože tam budeme dělat stejné věci, kterými jsme zničili svou vlastní planetu. Že by se měly Měsíc a Mars uchovat ve stavu, v jakém jsou, pro vědecké zkoumání. Rozhodnutí, zda bychom měli Mars terraformovat, můžeme s lehkým srdcem přenechat příštím generacím. Osídlování vesmíru je velice vzdálená budoucnost, která by však mohla začít už v této generaci. Téměř jistě osídlíme i některé jiné těleso Sluneční soustavy, než je planeta Země. Kolonizace vesmíru bude poháněna stejnými procesy, které známe z historie, když lidé postupně osídlovali další a další místa na naší planetě. Vesmír je jen další z takových oblastí. Jeho dobytí je spojeno s mnoha technickými problémy, ale lidé po celé dějiny projevovali mimořádný důmysl. Určitě budou schopni se adaptovat i na život v kosmickém prostoru a na jiných kosmických tělesech.

24.02.2017, 05:29:02   Publikoval Axinakomentářů: 5