Kada su Amerika i Rusija počele da osvajaju prostranstva Sunčevog sistema šezdesetih godina prošlog veka, pa je konačno 1969. Nasa na Mesec poslala i ljudsku posadu, činilo se da je tehnologija putovanja kroz svemir savladana i da nam predstoji burno i užurbano osvajanje čitavog Sunčevog sistema. Očekivalo se da će u 21. veku turisti odlaziti na Mesec, a pravili su se i grubi planovi za izgradnja naselja na Marsu. Marsova negostoljubiva priroda trebalo je da bude prilagođena čoveku teraformiranjem. Led sa polova bi se topio, potekla bi rekama voda, rasle bi biljke koje bi u atmosferu puštale kiseonik i ona bi postala bujna i bogata…

U zadnje vreme oduševljenje za let na Mars je dramatično splaslo. Jeste, Ilon Mask planira da tamo preseli milion ljudi i tako zasnuje novu, Marsovu civilizaciju, samo, neki najpoznatiji naučnici, fizičari i astronomi putovanje na susednu planetu dovode u sumnju. U prošlim člancima napisali smo šta o tom putovanju misi Nil Degras Tajson i zatim Brajan Koks, a sada pročitajte šta kaže Mičio Kaku. 

Teraformiranje, tj. pretvaranje Marsa u planetu sličnoj Zemlji. 

Teoretski fizičar Michio KAKU, profesor na Gradskom univerzitetu u Njujorku (City University of New York), izrazio je ozbiljnu zabrinutost u vezi sa trenutnim planovima za slanje ljudi na Mars, ističući da misije na crvenu planetu možda nisu samo teške ili izazovne, već zapravo nemoguće sa trenutnom tehnologijom. Dok kompanije poput SpaceX-a i agencije poput NASA-e kuju planove za ekspedicije u narednim decenijama, Kaku insistira na tome da fizički zakoni, izloženost radijaciji i fiziološki efekti čine putovanje previše opasnim.

Mesec

Razlika između Meseca i Marsa

Da bi se razumela veličina izazova, Kaku pravi poređenje između Meseca i Marsa. Put do Meseca, udaljenog 386.000 kilometara, trajao je tri dana i omogućavao je astronautima da se vrate kući u slučaju nužde. Radijacija tokom tako kratkog putovanja nije bila velika briga, a kašnjenje u komunikaciji iznosilo je samo 2,6 sekundi, što je omogućavalo kontroli misije da pomogne u realnom vremenu.

Mars je, nasuprot tome, potpuno drugačija priča:

• Udaljenost: U svojoj najbližoj tački, Mars je udaljen 55 miliona kilometara, što je 140 puta dalje od Meseca.
• Trajanje putovanja: Putovanje traje šest do devet meseci, a ne tri dana. Tipičan profil misije, uključujući boravak na površini i povratak, traje oko 900 dana, odnosno dve i po godine.
• Komunikacija: Kašnjenje u komunikaciji, čak i kada je Mars najbliži, iznosi oko 3 minuta u jednom pravcu (6 minuta povratno), a kada je na suprotnoj strani Sunca, kašnjenje može biti do 22 minuta u jednom pravcu (44 minuta povratno). Ako nešto krene po zlu, kontrola misije ne može da pomogne na vreme; astronauti su potpuno prepušteni sami sebi.

Ubica broj jedan: Radijacija

Najveći i najopasniji izazov, koji bi putovanje na Mars mogao učiniti doslovno nemogućim sa trenutnom tehnologijom, jeste izloženost radijaciji. U dubokom svemiru astronauti su izloženi dvema glavnim vrstama zračenja:

1. Događaji solarnih čestica (Solar Particle Events - SPE): Nepredvidivi naleti visokoenergetskih čestica sa Sunca.
2. Galaktički kosmički zraci (Galactic Cosmic Rays - GCR): Visokoenergetske čestice izvan Sunčevog sistema koje su stalno prisutne i izuzetno su prodorne.

Na Zemlji nas štite atmosfera i magnetosfera, a čak i u niskoj orbiti (gde je ISS), Zemljino magnetsko polje pruža određenu zaštitu. Međutim, na putu ka Marsu, letelica je izvan Zemljine magnetosfere i jedina zaštita je ono što pruža sam brod.

Izloženost radijaciji tokom tipične misije na Mars od oko 900 dana iznosila bi približno 1.000 milisiverta. Poređenja radi, godišnja granica za radnike izložene zračenju na Zemlji je 50 milisiverta, što znači da bi astronauti primili 20 godina izloženosti zračenju za manje od tri godine.

Posledice su višestruke:

• Povećani rizik od raka: NASA procenjuje značajno povećanje rizika od fatalnog raka.
• Oštećenje mozga: Kosmički zraci oštećuju neurone, što može dovesti do kognitivnog oštećenja, problema sa pamćenjem i anksioznosti.

Adekvatna zaštita od kosmičkih zraka zahteva metre vode ili ekvivalentne mase u drugim materijalima. To bi, međutim, zahtevalo stotine tona dodatne mase za letelicu, što bi dovelo do eksponencijalno većih raketa, goriva i troškova.

Fiziološko propadanje u mikro-gravitaciji

Tokom šest do devet meseci putovanja, astronauti bi iskusili bestežinsko stanje (mikro-gravitaciju), za koju ljudsko telo nije dizajnirano, što dovodi do propadanja:

• Gubitak koštane mase: Gubi se 1% do 2% gustine kostiju mesečno, što dovodi do krhkosti i podložnosti prelomima.
• Atrofija mišića: Astronauti mogu izgubiti 20% mišićne mase, uprkos intenzivnom vežbanju (kao što je 2 sata dnevno na ISS).
• Slabljenje srca: Srce postaje manje efikasno jer ne mora da pumpa krv protiv gravitacije.
• Problemi sa vidom: Pomeranje tečnosti ka glavi stvara pritisak u lobanji, što dovodi do deformacije očnih jabučica i potencijalno trajnih promena vida.

S obzirom da bi astronauti proveli 18 meseci na površini Marsa (gde je gravitacija samo 38% Zemljine) i još 6-9 meseci putujući nazad, Kaku upozorava da bi se njihova tela, do povratka, mogla biti toliko oslabljena da možda ne bi mogli da hodaju.

Iako bi veštačka gravitacija (rotirajući svemirski brod koji koristi centrifugalnu silu) rešila ovaj problem, njena implementacija zahteva enormnu složenost i masu.

Inženjerski i Logistički Izazovi

Da bi misija uspela, potrebno je rešiti i složene tehničke prepreke:

1. Sletanje velikih tereta (EDL problem)Atmosfera Marsa je tanka (samo oko 1% Zemljinog pritiska). To je problem jer je atmosfera dovoljno gusta da izazove zagrevanje pri ulasku (zahteva toplotni štit), ali previše tanka da bi se samo padobranima usporila letelica za sigurno sletanje. Zato su potrebni i rakete i toplotni štitovi – "najgori scenario oba sveta". Najveća stvar koja je uspešno sletela na Mars bio je rover Curiosity(oko jedne tone); misija sa ljudskom posadom zahtevala bi sletanje 20, 30, možda i 40 tona. Ovo je nerazrešen tehnički problem ("entry descent and landing problem").
2. Pogon (Propulsion)Hemijske rakete su prespore i neefikasne za međuplanetarno putovanje, zbog čega put traje predugo i zahteva previše goriva (što povećava masu eksponencijalno). Nuklearni termalni pogon, koji bi mogao da skrati putovanje na četiri ili pet meseci, efikasniji je, ali je politički težakzbog zabrinutosti oko lansiranja nuklearnog materijala u svemir.
3. Održavanje života (Life Support)Sistemi za održavanje života (recikliranje vode, generisanje kiseonika, uklanjanje CO2) moraju da rade pouzdano tokom cele misije od 900 dana. Za razliku od ISS-a, na Marsu nema misija snabdevanja. Neophodna je višestruka redundancija (rezervni sistemi), ali svaki rezervni sistem dodaje masu. Posada mora biti sposobna da popravi apsolutno sve (inženjeri, mehaničari, električari, lekari), jer nema koga drugog da pozovu.

Nema opcije za prekid misije

Kaku naglašava da za misije na Marsu ne postoji opcija za prekid misije (abort option). Ako nešto krene po zlu tokom putovanja tamo, orbitalna mehanika ne dozvoljava okretanje — posada je posvećena nastavku putanje ka Marsu.

Ako se desi kritičan kvar na Marsu (npr. otkaže povratno vozilo), astronauti su zarobljeni, bez mogućnosti spasavanja, i polako bi ostajali bez zaliha. Slanje ljudi na Mars sa trenutnom tehnologijom Kaku poredi sa prihvatanjem značajno povećanog rizika od samoubilačkih misija, a ne prihvatljivog rizika.

Budućnost: Ne nemoguće zauvek

Uprkos ovim ogromnim preprekama, Kaku zaključuje da "nemoguće" nije trajno. Mesec je bio nemoguć, letenje teže od vazduha bilo je nemoguće, a cepanje atoma je bilo nemoguće, sve dok ljudska genijalnost nije našla rešenja.

Kaku predviđa da se rešenja neće pojaviti brzo. On smatra da je sletanje ljudi u 2020-im nerealno. Realniji vremenski okvir za prva sletanja, ukoliko se reše radijacija i pogon, bio bi 2040-te ili 2050-te, ili čak kasnije.

Ekspanzija u svemir je maraton, a ne sprint, i to je višegeneracijski projekat. Kaku savetuje da se prvo fokusiramo na Mesečevu bazu (kao korak ka testiranju tehnologija) i na rešavanje problema na Zemlji (dostizanje "Tipa 1 civilizacije"), jer ako ne možemo da stvorimo održivu civilizaciju na Zemlji, najpogodnijoj planeti koju ćemo ikada sresti, nećemo moći da je stvorimo ni na Marsu.

Iako je Mars trenutno nemoguć, nemogućnost je samo privremeno stanje – izazov koji čeka da bude prevaziđen.

YT

Nil Degras Tajson: Zašto nikad nećemo otići na Mars i druge činjenice u vezi kosmosa

Brajan Koks: nemoguće je da čovek ode na Mars