Jak będziemy żyć na Marsie

Jak będziemy żyć na Marsie

Stephen L. Petranek

HOW WE’LL LIVE ON MARS

by Stephen L. Petranek

Copyright © 2015 by Stephen L. Petranek

Copyright © 2015 TED Books

Copyright © 2015 Simon & Schuster, Inc.

Copyright for the Polish edition © 2018

Grupa Wydawnicza Relacja sp. z o.o.

TED, the TED logo, and TED Books are

trademarks of TED Conferences, LLC.

SIMON & SCHUSTER and colophon are registered

trademarks of Simon & Schuster, Inc.

Interior design by MGMT. design

Cover design by Chip Kidd

Cover photo by Daniel Kaesler/Alamy

Przekład: Edyta Masełko-Łaciok, Karol Łaciok

ISBN 978-83-66117-50-1

Grupa Wydawnicza Relacja

ul. Łowicka 25 lok. P-3

02-502 Warszawa

www.relacja.net

Skład wersji elektronicznej: Kamil Raczyński

konwersja.virtualo.pl

WstępSen

Przypuszczenie:

W 2027 roku dwa lśniące statki kosmiczne: Raptor 1 i Raptor 2 po 243 dniach męczącej podróży i po przedarciu się przez atmosferę w końcu docierają na powierzchnię Marsa. Szacuje się, że wydarzenie to śledzi połowa wszystkich ludzi na Ziemi. Przy obecnej odległości między orbitami Ziemi i Marsa potrzeba około 20 minut, by sygnał ze statku kosmicznego dotarł na naszą planetę. Jeżeli podczas misji cokolwiek poszło nie tak, w momencie gdy Ziemianie spokojnie obserwują lądowanie statku na Marsie, czterech astronautów może już nie żyć.

Dziesięć lat oczekiwań… wszystkie skumulowały się w tym jednym wyjątkowym momencie. Statek znajduje się zaledwie kilka centymetrów nad powierzchnią Czerwonej Planety, gdy włączają się silniki hamujące, a w powietrze wzbija się czerwony pył. Publiczność zgromadzona na Ziemi na chwilę wstrzymuje oddech, gdy nagle spiker wraca pamięcią do konferencji prasowej, która miała miejsce wiele lat temu. Mówi o wystąpieniu, które zażenowało NASA (miną bowiem jeszcze dwa lata, zanim ta organizacja zacznie testować marsjańskie statki załogowe) i zszokowało wszystkich pozostałych. Tamtego dnia pewna prywatna firma ogłosiła, że wkrótce rozpocznie produkcję statków pasażerskich, które będą mogły przewozić ludzi na Marsa, oraz że w ciągu najbliższej dekady wyśle tam jeden lub dwa statki wraz załogą. To właśnie ci ludzie już za chwilę postawią stopę na powierzchni Czerwonej Planety.

W momencie gdy Raptor 1 osiada na dnie potężnego krateru w pobliżu marsjańskiego równika, astronauci wybiegają myślami daleko w przyszłość. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, Raptor 2 wraz z załogą zjawi się na Marsie w ciągu kilku następnych godzin. Pierwszym punktem na liście astronautów jest założenie bazy i znalezienie miejsca do przeżycia. Materiały, które będą do tego potrzebne, stanowią lwią część ładunku statku. Dodatkowo członkowie załogi spróbują „nadmuchać” budynki, czyli kopułowe namioty ciśnieniowe wykonane z najnowocześniejszych materiałów. Dzięki nim zwiększą swoją przestrzeń życiową i założą cieplarnie, w których będzie możliwe wyprodukowanie jedzenia.

Niektóre z marsjańskich terenów do złudzenia przypominają te, które znajdują się na naszej planecie, na przykład suche doliny Antarktyki czy pustynie w pobliżu hawajskich wulkanów. Między planetami istnieją jednak także różnice, którym niezwykle trudno sprostać… Choć marsjański dzień trwa zaledwie 39 minut i 25 sekund dłużej od naszego, to rok na Marsie obejmuje aż 687 dni (każda pora roku jest dwa razy dłuższa). Dodatkowo owalny kształt orbity Marsa powoduje, że różnice między warunkami, które panują tutaj latem i zimą, są bardziej ekstremalne niż na Ziemi. Na półkuli południowej lato jest gorące, natomiast zima sroga.

Docelowo kolonizatorzy planują założyć dwie bazy. Pierwsza, letnia, ma zostać zbudowana na południe od równika. Druga powstanie na północ od niego i będzie wykorzystywana w okresie zimowym. Teraz jednak odkrywcy muszą podjąć się podstawowego, a zarazem najważniejszego zadania, czyli odnalezienia wody. Muszą ustalić, czy uda się znaleźć dość wody w regolicie, czyli wierzchniej warstwie Czerwonej Planety. Dzięki niej astronauci będą mogli zabezpieczyć swoje podstawowe potrzeby fizjologiczne: nawodnić organizm i stworzyć zapas materiału zdatnego do wytworzenia niezbędnego do przeżycia tlenu. Raptor 1 nie bez powodu wylądował w miejscu, które krążownik NASA określił jako powierzchnię przypominającą gładką taflę czystej zamarzniętej wody. Jeżeli okazałoby się, że urządzenie się myliło, astronauci zostaną zmuszeni do tego, by odnaleźć w okolicy drugi punkt o wystarczająco wysokim poziomie skupienia lodu w regolicie. A jeśli i ta próba się nie powiedzie, skorzystają z możliwości radaru badającego głąb powierzchni Marsa, aby odnaleźć podziemny lód, a następnie rozpocząć odwiert.

Przez kolejne dwa lata astronauci będą zajmować się konstruowaniem wytrzymałych budowli. Możliwe, że do ich budowy użyją regolitowych cegieł. Mimo że dzisiejszy dzień jest dość ciepły (termometr wskazuje około 10°C), wkrótce temperatury zaczną gwałtownie spadać, co będzie miało związek z nadejściem zmroku. Krajobraz stanie się wówczas podobny do krajobrazu bieguna południowego i to podczas mocno niesprzyjających warunków. Dzięki temu, że astronauci wylądowali w pobliżu równika, będą mieli do dyspozycji bardziej sprzyjające warunki atmosferyczne: temperaturę dochodzącą do 21°C w dzień. Ale mimo to nocą temperatury mogą spaść nawet do -70°C. A zatem budynki, które postawią astronauci, powinny równie dobrze izolować od niskich temperatur, jak i szkodliwego promieniowania słonecznego, z którym nie radzi sobie cienka atmosfera Marsa. Jeśli wszystko pójdzie nie tak jak powinno, załoga będzie czekać na odpowiednie warunki, by ruszyć w drogę powrotną na Ziemię. W przeciwnym razie zostaje na Marsie.

Pierwsi ludzie na Czerwonej Planecie, samotni odkrywcy na dziewiczym gruncie, oddaleni ponad 400 milionów kilometrów od domu, mają więcej wspólnego z wielkimi, historycznymi odkrywcami, niż nam się wydaje. Na przestrzeni dziejów różni śmiałkowie zdobywali górskie szczyty, przemierzali morza i oceany – wszystko po to, by tworzyć nowe życie. A jednak mimo tych licznych podobieństw pionierzy kosmosu wydają nam się o wiele istotniejsi niż jakikolwiek odkrywca na Ziemi. Obecność człowieka na Marsie uosabia szczyt ludzkiej myśli technicznej. Każdy, kto oglądał lądowanie statku Apollo 11 na Księżycu w 1969 roku, potwierdzi, że na tę jedną chwilę świat się zatrzymał. Podziw dla tego niezwykłego dokonania sprawia, że do dziś wiele osób jest głęboko przekonanych, że tak naprawdę całe zdarzenie zostało nagrane w jednym z hollywoodzkich studiów filmowych. Gdy Neil Armstrong postawił stopę na Księżycu, ludzie zaczęli mówić: „Skoro mogliśmy dotrzeć na Księżyc, możemy zrobić wszystko”. Mieli wtedy prawdopodobnie na myśli, że mogą zrobić wszystko na Ziemi i w pobliżu niej. Dotarcie na Marsa zyska zupełnie inne znaczenie. Bo przecież jeśli mogliśmy dotrzeć na Czerwoną Planetę, możemy dotrzeć wszędzie…

Sukces takiego kalibru sprawi, że oderwane od rzeczywistości filmy science fiction wydadzą się nagle dużo bardziej wiarygodne. Okaże się, że księżyce Saturna czy Jowisza to miejsca warte bliższego poznania. Oprócz tego z pewnością znajdzie się cała rzesza osób, która na eksploracji kosmosu zechce zbić fortunę. Ale co najważniejsze, to wydarzenie poszerzy ludzkie horyzonty tak bardzo, jak to tylko możliwe. Kiedy pierwszy człowiek postawi stopę na Marsie, ten moment stanie się dla ludzkości niesłychanie znaczący – staniemy się gatunkiem, który nie musi się ograniczać do życia wyłącznie na jednej planecie.

To, czego dokonają astronauci, będzie początkiem dużo bardziej ambitnego planu, który wykroczy poza chęć eksploracji i zasiedlenia Marsa. Celem stanie się kompletna restrukturyzacja, a nawet terraformacja planety. By ludzie mogli oddychać na Marsie, cienka warstwa atmosfery obfitująca w dwutlenek węgla musi zostać wzbogacona o tlen. Wobec tego konieczne będzie zwiększenie średniej temperatury planety z -62°C do bardziej znośnych -6°C. Nie obędzie się bez wysuszenia koryt dawnych rzek oraz jezior i posadzenia roślinności zdolnej rozwijać się na diecie bogatej w CO2. Tym samym astronauci zapoczątkują proces, który potrwa najbliższe 1000 lat, ale sprawi, że Mars stanie się dla ludzi drugim domem. Jak wiele innych kolonii zakładanych przez człowieka na coraz odleglejszych obszarach, ta również zacznie wkrótce konkurować z planetą matką o surowce, standard życia czy atrakcyjność.

Gdy astronauci weszli na pokład statku kosmicznego lecącego na Marsa, wyznaczyli kierunek naszej przyszłości. Ich najważniejszym zadaniem stało się stworzenie społeczeństwa kosmicznych turystów, którzy rozwiną system portów kosmicznych i sprawią, że start z planet o mniejszej grawitacji będzie w przyszłości o wiele łatwiejszy. Dzięki temu ludzie będą mogli sięgnąć jeszcze dalej w głąb Układu Słonecznego. Pierwsze lądowanie ludzi na Marsie stanie się nie tylko punktem zwrotnym dla eksploracji kosmosu, ale także ubezpieczeniem na życie reszty Ziemian. Istnieje przecież całe mnóstwo czynników, które zagrażają naszemu istnieniu. Możemy nie uratować planety przed globalną katastrofą ekologiczną, raczej nie zniknie także zagrożenie wojną nuklearną. Do tego zderzenie z choćby jedną asteroidą może doprowadzić do zniszczenia większości życia na Ziemi. Jednak zanim to wszystko nastąpi, nasz gatunek musi nauczyć się podróżować i żyć nie tylko na innych planetach, ale także w innych układach słonecznych. W perspektywie całego gatunku to właśnie pierwsi ludzie, którzy wyemigrują na Marsa, dadzą nam największą szansę na przetrwanie. Ich maleńki przyczółek najpewniej urośnie do rangi osady, a być może przyczyni się także do powstania nowego, szybko rozprzestrzeniającego się gatunku. Celem będzie stworzenie na przestrzeni kilku dekad 50-tysięcznej populacji. Nawet jeśli ziemska cywilizacja zostanie więc doszczętnie zniszczona, wiedza i osiągnięcia ludzkości będą mogły przetrwać dzięki temu, że osiedlimy się na Marsie.

Szkopuł w tym, że już 30 lat temu byliśmy w stanie dotrzeć na Czerwoną Planetę. Dziesięć lat po misji Apollo 11, która doprowadziła pierwszego człowieka na Księżyc, mogliśmy sprowadzić astronautów na Marsa. Prawie każda potrzebna do tego technologia od dawna nie jest nam obca. Tylko że po prostu postanowiliśmy nie iść tą drogą.

Warto dobrze zrozumieć, co właściwie stało za tym błędem i jak pojedyncza decyzja jednego prezydenta Stanów Zjednoczonych opóźniła podróże w kosmos o całe dekady. Jak mogliśmy przegapić szansę, by zainspirować dwa pokolenia Ziemian potęgą ludzkiego umysłu, która potrafi zrealizować właściwie wszystko, co tylko znajdzie się w zasięgu marzeń? Już niemal 50 lat temu mogliśmy sięgnąć nie tylko w głąb Układu Słonecznego, ale i poza niego.

Dziś to prywatne przedsiębiorstwa otwierają ludziom drogę do gwiazd. Być może potrzeba eksploracji jest po prostu wpisana w nasze DNA: w końcu homo sapiens zaczął swoją wędrówkę z Afryki do Europy ok. 60 tysięcy lat temu. Wtedy też zaczęła się podróż, która miała zakończyć się przekroczeniem granicy horyzontu i zasiedleniem całego globu. Chęć odkrywania świata może także mieć związek z instynktem przetrwania. To on doprowadził do kolonizacji miejsc wcześniej zasiedlonych, co pociągnęło za sobą zniszczenie rdzennych kultur i grabież surowców.

Stworzenie marsjańskiego przyczółku jest o wiele bliższe, niż nam się wydaje. W dodatku wydarzy się to w kompletnie nieunormowany prawnie sposób. Większa część tej książki została poświęcona badaniu zdumiewającego faktu, że naprawdę jesteśmy w stanie budować na Marsie. Jednocześnie jej zadaniem jest wyrwanie czytelników ze snu i zachęcenie do działania. Potencjał jest ogromny, ale pułapek jest mnóstwo. Teraz jest czas na myślenie.

1Das Marsprojekt

Czy Robert Goddard, który w 1926 roku wystrzelił w kosmos pierwszą rakietę napędzaną ciekłym paliwem na oszałamiającą wysokość prawie 12,5 metra, mógł przypuszczać, że 101 lat później będziemy dzięki niemu dotykać Marsa? Linia, która łączy oba te wydarzenia, jest zaskakująco prosta i przecina życie byłego oficera SS z czasów II wojny światowej. Był to Wernher von Braun. Ten wybitny naukowiec stworzył inspirowane dokonaniami Goddarda projekty, które siały śmierć i zniszczenie w Londynie, i był geniuszem w dziedzinie technik rakietowych. Adolf Hitler otrzymał dzięki von Braunowi broń, która doprowadziła do terroru w skali, jaka wstrząsnęła całym światem. Tymczasem w 1948 roku, zaledwie cztery lata po wypuszczeniu pocisków balistycznych V-2 znad Morza Północnego, ten 36-letni inżynier wraz z zespołem niemieckich kolegów, specjalistów w dziedzinie rakietowej, stał się „więźniem pokoju” w Fort Bliss w Teksasie.

Według doniesień armia amerykańska, która stała za wywiezieniem von Brauna i jego współpracowników z Niemiec, pozwalała naukowcom opuszczać bazę wyłącznie z eskortą. Von Braun spędzał czas, przelewając swoją wyjątkową wiedzę w umysły amerykańskich naukowców, którzy planowali stworzyć własną rakietę balistyczną. Jednak poza tym niemiecka ekipa inżynierów nie miała zbyt wiele do roboty. A zatem kierownik najbardziej zaawansowanego na świecie zespołu zajmującego się programem rakietowym postanowił napisać książkę na swój ulubiony temat – eksploracji kosmosu. Publikacja ujrzała światło dzienne dopiero w 1952 roku, do tego tylko po niemiecku, pod tytułem Das Marsprojekt. W roku 1953 została wydana po angielsku przez wydawnictwo Uniwersytetu Illinois jako The Mars Project. Po dziś dzień ta 91-stronicowa broszura pozostaje najbardziej wpływową instrukcją dotyczącą podróży w kosmos, jaką kiedykolwiek wydano.

Wizja, jaką przedstawił von Braun, obejmowała projekt o niesamowitej skali. Aż 70 ludzi miało podróżować flotą dziesięciu statków kosmicznych. Trzy z nich to statki transportowe, które nie planowały powrotu na Ziemię. Jak mawiał von Braun: „Myślę, że nadszedł czas, by puścić z dymem teorię o pojedynczym statku i jego śmiałym, śmiesznie małym pragnieniu międzyplanetarnych przygód”.

Plan zakładał zbudowanie statku na stacji kosmicznej znajdującej się na orbicie Ziemi. Materiały oraz sprzęt byłyby transportowane dzięki 46 trójczłonowym rakietom, które mogły być w pełni wykorzystywane ponownie. Dwa pierwsze człony wracałyby na stały ląd przy wykorzystaniu spadochronów, podczas gdy trzeci leciałby do bazy, używając do tego skrzydeł. Wizja von Brauna, stworzona w 1948 roku, kiedy to naukowiec popełnił większą część swoich obliczeń, zakładała konstrukcję amerykańskiego promu kosmicznego. Podobne założenia ma projekt przedsiębiorstwa Space Exploration Technologies, który planuje budowę rakiety nośnej wielorazowego użytku, która może być zatankowana i gotowa do kolejnego lotu już w 24 godziny.

Wizja