Καθώς η ανθρωπότητα ετοιμάζεται να πατήσει ξανά στη Σελήνη μετά από δεκαετίες, ο Άρης μοιάζει ο επόμενος πιθανός προορισμός. Εδώ και δεκαετίες η επιστημονική φαντασία οραματίζεται ανθρώπινες πόλεις στον Κόκκινο Πλανήτη, στο πρώτο βήμα προς μια εκτεταμένη επέκταση του πολιτισμού της Γης στα αστέρια.
Η πραγματικότητα είναι διαφορετική. Με τη σημερινή τεχνολογία, ο εποικισμός του εχθρικού στη ζωή πλανήτη Άρη είναι αδύνατος. Όμως, καθώς προκύπτουν νέες εξελίξεις στη διαστημική έρευνα -και όχι μόνο- το terraforming του Άρη βγαίνει δειλά-δειλά από τη σφαίρα του science fiction.
Για πολλούς, ένας κατοικήσιμος Άρης είναι η εφεδρική λύση της ανθρωπότητας απέναντι σε μια πιθανή καταστροφή στη Γη. Για άλλους, είναι το απόλυτο επιστημονικό επίτευγμα, μια πηγή γνώσης για το Σύμπαν και την ιστορία του.
Ο όρος, που στα ελληνικά αποδίδεται ως «Γαιοπλασία», περιγράφει τη θεωρητική διαδικασία της σκόπιμης μεταβολής του περιβάλλοντος ενός πλανήτη (της ατμόσφαιρας, της θερμοκρασίας και της οικολογίας του), ώστε να προσομοιάζει με εκείνο της Γης. Στην περίπτωση του Άρη, η αλλαγή του περιβάλλοντος του πλανήτη για να γίνει κατοικήσιμος προϋποθέτει υπερθέρμανση του.
Το σενάριο αυτό γίνεται σήμερα αντικείμενο επιστημονικής μελέτης, για να δοθούν απαντήσεις σε κομβικής σημασίας ερωτήματα. Μπορούμε να αλλάξουμε την μορφή του Άρη ώστε να τον κάνουμε κατοικήσιμο; Γιατί να το κάνουμε; Πώς θα το κάνουμε; Και, τελικά, πρέπει να γίνει;
Το όνειρο και το όριο: ένας πλανήτης εχθρικός στη ζωή
Η επιστημονική κοινότητα συμφωνεί σε κάτι βασικό: αν το terraforming του Άρη γίνει ποτέ, δεν πρόκειται να συμβεί σύντομα.
Βραχυπρόθεσμα, η διαδικασία μοιάζει σχετικά ξεκάθαρη: κλειστά, ελεγχόμενα habitats, θόλοι, υπόγειες βάσεις και άνθρωποι που δεν βγαίνουν ποτέ έξω χωρίς προστασία. Μακροπρόθεσμα όμως, το στοίχημα είναι η μετατροπή ενός εχθρικού πλανήτη σε έναν κόσμο με χαρακτηριστικά παρόμοια με της Γης.
Τα γεωλογικά στοιχεία μαρτυρούν πως ο Άρης κάποτε είχε ποτάμια και λίμνες, πριν χάσει την ατμόσφαιρά του και μετατραπεί σε μια παγωμένη έρημο.
Γιατί όμως να μπούμε σε μια τέτοια διαδικασία; Ο Carl Sagan είχε πει: «Ο ουρανός μάς καλεί. Αν δεν καταστρέψουμε τους εαυτούς μας, μια μέρα θα τολμήσουμε να ταξιδέψουμε στα αστέρια». Για πολλούς, ένας κατοικήσιμος Άρης είναι η εφεδρική λύση της ανθρωπότητας απέναντι σε μια πιθανή καταστροφή στη Γη. Για άλλους, είναι το απόλυτο επιστημονικό επίτευγμα, μια πηγή γνώσης για το Σύμπαν και την ιστορία του. Υπάρχει βέβαια και η ηθική αντίρρηση: η άποψη πως ο Άρης πρέπει να παραμείνει παρθένος, καθώς κάθε απόπειρα παρέμβασης μπορεί να καταστρέψει οριστικά όποια ίχνη ζωής ενδέχεται να υπάρχουν εκεί.
Αν αποφασίσουμε να προχωρήσουμε, το πρώτο και κρισιμότερο βήμα είναι η πύκνωση της αρειανής ατμόσφαιρας. Σήμερα, η ατμοσφαιρική πίεση είναι λιγότερο από το 1% της γήινης, γεγονός που θα έκανε τα υγρά του ανθρώπινου σώματος να βράσουν ακαριαία. Επιπλέον, ο πλανήτης είναι παγωμένος, με μέση θερμοκρασία -60°C, και εκτεθειμένος στην ηλιακή ακτινοβολία λόγω της απουσίας μαγνητικού πεδίου.
Συγκρούσεις Μετεωριτών
Μια από τις πιο εντυπωσιακές προτάσεις για τη θέρμανση του πλανήτη αφορά τον βομβαρδισμό του με αστεροειδείς από τη Ζώνη του Κάιπερ.
Ο καθηγητής Leszek Czechowski υποστηρίζει ότι τα υλικά που λείπουν από τον Άρη, όπως το νερό και το άζωτο, πρέπει να έρθουν από έξω. Μια ελεγχόμενη σύγκρουση θα απελευθέρωνε τεράστια ενέργεια και αέρια, πυροδοτώντας γεωλογικές διεργασίες που θα «πάχαιναν» την ατμόσφαιρα.
Το σενάριο προβλέπει την επιλογή ενός κατάλληλου αντικειμένου, την προσάρτηση προωθητικών συστημάτων και μια μακρά διαδικασία επιβράδυνσης και βαρυτικών ελιγμών, ώστε ο αστεροειδής να κατευθυνθεί προς τον Άρη.
Ο στόχος; Μια ελεγχόμενη σύγκρουση, πιθανότατα στην Hellas Planitia — τη μεγαλύτερη λεκάνη στο νότιο ημισφαίριο του πλανήτη. Η ενέργεια της πρόσκρουσης θα απελευθέρωνε αέρια, θα θέρμαινε τον πλανήτη και, ιδανικά, θα πυροδοτούσε γεωλογικές διεργασίες που θα συνέβαλαν στη δημιουργία μιας πυκνότερης ατμόσφαιρας, πιο φιλικής προς τη ζωή.
Το τίμημα, ωστόσο, είναι τεράστιο: η απαιτούμενη ενέργεια ισοδυναμεί με χρόνια συνολικής κατανάλωσης ενέργειας στη Γη, κάτι που καθιστά αναγκαία τη χρήση θερμοπυρηνικών αντιδραστήρων, σύμφωνα με την έρευνα. Το ταξίδι του αστεροειδούς εκτιμάται ότι θα διαρκούσε από 29 έως 63 χρόνια.
Και ακόμα κι αν μπορούσαμε να το πετύχουμε, οι συγκρούσεις αυτές θα ήταν χαοτικές, δύσκολες στον έλεγχο και πιθανότατα καταστροφικές για οποιοδήποτε ίχνος υπάρχουσας ή αρχαίας ζωής.
Πυρηνικές Εκρήξεις στους Πόλους
Μια άλλη ιδέα, την οποία έχει περιγράψει και ο Elon Musk, ακούγεται πολύ πιο δυσοίωνη: πυρηνικές βόμβες για εξάτμιση CO₂ και νερού σε αέρια θερμοκηπίου, παγιδεύοντας ηλιακή θερμότητα. Οι εκρήξεις θα υδροποιούσαν ουσιαστικά τον ξηρό πάγο του πλανήτη, ανεβάζοντας θερμοκρασίες. Πέρα από δυστοπικό, το εγχείρημα παραμένει τεχνικά δύσκολο. Πιθανά σύννεφα σκόνης από την ρίψη πυρηνικών μπορεί να προκαλέσουν «πυρηνικό χειμώνα», μπλοκάροντας φως και τελικά ψύχοντας τον πλανήτη, ενώ φυσικά ανησυχίες προκαλεί και η παρουσία ραδιενέργειας.
Ο Elon Musk έχει μιλήσει για θερμοπυρηνικές εκρήξεις πάνω από τα πολικά καλύμματα πάγου, με στόχο τη δημιουργία προσωρινών «τεχνητών ήλιων» που θα απελευθερώσουν παγωμένο CO₂ και θα ενισχύσουν το φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Πάντως, μελέτες καταλήγουν στο συμπέρασμα πως, ακόμη κι αν εξατμιζόταν όλο το διαθέσιμο CO₂, η ατμόσφαιρα του Άρη θα παρέμενε ανεπαρκής. Επιπλέον, το αποτέλεσμα θα ήταν προσωρινό. Χωρίς προσθήκη νέων πτητικών στοιχείων, ο πλανήτης τελικά θα πάγωνε ξανά.
Τεχνητή υπερθέρμανση
Μια λιγότερο βίαιη προσέγγιση είναι η τεχνητή υπερθέρμανση μέσω κλιματικής μηχανικής. Τεχνητά αέρια θερμοκηπίου όπως τα perfluorocarbons, γιγαντιαίοι ηλιακοί καθρέφτες σε τροχιά ή ακόμη και υλικά όπως silica aerogels στην επιφάνεια θα μπορούσαν να αυξήσουν τη θερμοκρασία κατά δεκάδες βαθμούς μέσα σε μερικές δεκαετίες.
Καθρέφτες σε τροχιά γύρω από τον Άρη θα μπορούσαν να δημιουργήσουν συνθήκες παρόμοιες με της Γης σε ένα τμήμα της επιφάνειας του πλανήτη. Το επιπλέον ηλιακό φως θα παρείχε ζέστη και ηλιακή ενέργεια για τους ανθρώπινους εξερευνητές, αλλά ορισμένοι ειδικοί υποστηρίζουν ότι η ανάπτυξη των καθρεφτών θα ήταν ιδιαίτερα δύσκολο εγχείρημα.
Επιστήμονες έχουν εξετάσει την τοποθέτηση δίσκων Mylar, με διάμετρο 250 χλμ και βάρος 200.000 τόνων, για να αντανακλούν το ηλιακό φως στον Άρη και να θερμαίνουν την επιφάνεια. Το ερώτημα παραμένει πώς θα μπορούσαν να μεταφερθούν τόσο μεγάλοι καθρέφτες στο διάστημα, γι’ αυτό είναι πιθανό να πρέπει να κατασκευαστούν εκεί και όχι στη Γη.
Αν δεν σχεδιαστούν προσεκτικά, οι καθρέφτες θα μπορούσαν να εστιάσουν επικίνδυνη ακτινοβολία, όπως υπεριώδες φως, στην επιφάνεια.
Οι επιστήμονες εξετάζουν επίσης το ενδεχόμενο να χτιστούν εργοστάσια που παράγουν μεγάλες ποσότητες χλωροφθορανθράκων, μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα, τα οποία θα παγιδεύουν την ηλιακή ακτινοβολία και θα βοηθούσαν στη δημιουργία μιας πυκνότερης ατμόσφαιρας. Το ζήτημα παραμένει αν τα υλικά για την κατασκευή των εργοστασίων θα μπορούσαν να σταλούν από τη Γη ή να παραχθούν από στοιχεία του Άρη.
Το 2021, το πείραμα MOXIE της NASA απέδειξε ότι μπορούμε να παράγουμε οξυγόνο από την αρειανή ατμόσφαιρα. Παρότι η ποσότητα ήταν μικρή —αντιστοιχούσε στο οξυγόνο που παράγει ένα μικρό δέντρο— η επιτυχία του άνοιξε τον δρόμο για μεγαλύτερης κλίμακας συστήματα υποστήριξης ζωής.
Όμως, όλα αυτά τα σχέδια προσκρούουν σε ένα θεμελιώδες πρόβλημα: ο Άρης δεν έχει μαγνητικό πεδίο για να προστατεύσει τη νέα του ατμόσφαιρα από τον ηλιακό άνεμο. Εδώ έρχεται η πρόταση του Jim Green, πρώην διευθυντή πλανητικής επιστήμης της NASA. Ο Green προτείνει την τοποθέτηση ενός τεχνητού μαγνητικού διπόλου στο σημείο Lagrange L1, ανάμεσα στον Ήλιο και τον Άρη. Αυτή η «μαγνητική ασπίδα» θα λειτουργούσε ως ομπρέλα, επιτρέποντας στον πλανήτη να διατηρήσει την ατμόσφαιρά του και να αυξήσει φυσικά τη θερμοκρασία του με την πάροδο του χρόνου.
Αν καταφέρουμε να αυξήσουμε τη θερμοκρασία, η θεωρία λέει ότι ο πάγος θα λιώσει και θα αναδυθεί από το υπέδαφος. Με την εξάτμιση του νερού θα δημιουργηθούν σύννεφα και, τελικά, θα πέσει βροχή. Η κόκκινη σκόνη θα ξεπλυθεί, τα ποτάμια θα επιστρέψουν και ο ουρανός θα μπορούσε να γίνει ξανά γαλάζιος.
