Terraforming av Mars

I teorien kan Mars formes slik at mennesker kan gå under åpen himmel uten romdrakt

Hva er terraforming?

Terraforming er ideen om at en planet kan forandres eller formes slik at den blir likere Jorda (som har det latinske navnet Terra). Ordet dukket første gang opp i en science fiction-roman i 1942, og siden har det vært en populær idé i bøker. Det har vært foreslått å varme opp Mars med kjempespeil, produsere gasser som gir drivhuseffekt og varme, styrte kometer ned på planeten for gi den mer vann og atmosfære eller «så» bakken med levende organismer. Men ingen vet om dette er mulig å gjøre i praksis, eller om kostnadene blir så høye at det ikke vil lønne seg. Inntil videre er terraforming en artig tanke som hører hjemme i romaner.

Bakgrunn

Tanken på at en hel klode skal omformes til noe nytt virker absurd, men det har skjedd en rekke ganger i Jordas lange historie. Det skjedde da vi fikk de første organismene som begynte å puste karbondioksid og skille ut oksygen for over 2 milliarder år siden, noe som ga Jorda en atmosfære med oksygen og et ozonlag. Det skjedde da en asteroide traff Jorda for 66 millioner år siden. Og det skjer når Homo sapiens slipper ut CO₂ i atmosfæren og øker klodens temperatur og surhetsgraden i verdenshavene.

Når det er snakk om terraforming er det Mars som nevnes oftest. Det er fordi planeten ligner mer på Jorda enn noen andre kandidater.  Merkur og Månen  er lufttomme steinkuler og Venus har ekstremt høy temperatur og en tjukk atmosfære som inneholder svovelsyre. For fire milliarder år siden hadde Mars innsjøer og elver, en tykk atmosfære og kanskje liv.  Vi vet altså at kloden kan være gjestmild under de rette forholdene, og terraforming av Mars vil i stor grad handle om å gjenskape slike forhold i vår tid.

I dag mangler vi både kunnskapen, teknologien og pengene som skal til for å terraforme Mars. Alt vi vet er at det vil kreve uhorvelige summer og ta hundrevis av år før vi vil begynne å se effektene av terraformingen. Helt lik Jorda vil et terraformet Mars aldri bli. Tyngdekraften vil alltid være mye svakere, det samme vil sollyset. Vulkanene som sloknet for millioner av år siden vil ikke våkne til liv igjen, så Mars vil alltid være en uforanderlig planet sammenlignet med vår dynamiske jord.

Kanskje det beste vi kan håpe på er en planet der vi slipper å gå med romdrakt, og der hardføre planter kan vokse under åpen himmel. Det vil i så fall være et enormt fremskritt fra å være innendørs det meste av livet, som er det Mars-kolonistene nå må belage seg på.

Speil i rommet kan gi tettere atmosfære

Atmosfæren er nøkkelen til terraforming av Mars. Den består av 96 % CO₂ og har et trykk på 0,6 kilopascal (forkoret kPa), det er under 1 % av lufttrykket ved havnivå på Jorda. Ved så lavt trykk vil et ubeskyttet menneske raskt dø, og derfor må astronauter bo i hus med luftsluser, bruke romdrakt når de er ute og kjøre rundt i spesialkjøretøy. Utendørs aktivitet på Mars idag er både tungvint og dyrt, og dessuten farlig. Den tynne atmosfæren beskytter ikke mot stråling fra verdensrommet, det gjør at kreftfaren på Mars er høyere enn på Jorda.

Klarer man å tidoble lufttrykket (til 6 kPa) passeres den såkalte Armstrong-grensen, som markerer når en kropp ikke lenger får dødelige skader og astronautene kan klare seg med vanlig trykkdrakt. Når trykket er 19 kPa blir også trykkdrakt overflødig, og astronauter kan gå utendørs med oksygenmaske som fjellklatrere på høye fjell. Ved polene på Mars ligger det mye CO₂ i form av tørris, og en plan for terraforming går ut på å varme opp polene med store speil i rommet. Da vil tørris gå over til CO₂ i gassform, og man vil få høyere trykk og sterkere drivhuseffekt (joda, CO₂ fungerer på samme måte på Mars som på Jorda).

En annen mulighet er å produsere KFK-gasser på Mars. Slike gasser er mest kjent for å skade ozonlaget på Jorda og er derfor forbudt, men de gir også sterk drivhuseffekt og vil egne seg bra på en planet som ser ut til å ha nok av råstoffene som trengs for å produsere KFK. En tredje måte å øke temperaturen på er å gjøre overflaten mørkere. Mars-månene Deimos og Phobos er blant de mørkeste objektene vi vet om i Solsystemet, og hvis man klarer å spre dette mørke materialet utover lyse områder på Mars vil overflaten absorbere mer solenergi og temperaturen stige.

Terraforme med levende organismer

Den store fordelen ved å terraforme med liv er at det kan formere seg. Man slipper å bygge stadig nye terraformingsmaskiner, isteden bygger de seg selv! Siden Mars ser ut til å være livløs i dag, virker det ikke realistisk å sette ut levende organismer på overflaten. Men nå kjenner vi til mange organismer på Jorda som trives under forhold som normalt regnes for dødelige. De kalles for ekstremofile, og inkluderer bakterier, alger og lav. Med genteknologi kan det bli mulig å «skreddersy» slike organismer til kulda og det lave trykket på Mars, slik at de kan hente energi fra det svake sollyset og «spise» CO₂.

Terraformende organismer kan for eksempel brukes til å gjøre overflaten mørkere, så vi slipper å gå omveien om Deimos og Pobos. Tynne matter av bakterier var en vanlig livsform under de ekstreme forholdene på den unge Jorda, på Mars kan slike bakteriematter bidra til at polene fordamper mye raskere eller at vann tiner nær ekvator. Organismer produserer også kjemikalier, og det er foreslått å teste ut oksygenproduksjon med kolonier av såkalte blågrønnbakterier og alger i lukkede kamre på overflaten. I stor skala kan slike kamre produsere oksygen til fremtidige bosetninger.

Mens første trinn handler om å få en tettere atmosfære, dreier trinn to seg om å tine opp og frigjøre vannet på Mars. Beregninger tyder på at det er nok vann på Mars til å dekke kloden med et 35 meter tykt lag, men alt er i frossen form og dermed av liten verdi for liv. Når atmosfæren blir varmere og tettere, vil isen først gå rett over til vanndamp i en prosess som kalles sublimasjon. Vanndampen vil gjøre atmosfæren enda tettere og skape drivhuseffekt, samtidig som forholdene for organismer stadig blir bedre. Håpet er å sette igang en selvforsterkende prosess som over tid vil skape et fungerende økosystem på Mars.

Terraforming med kometer og selvreproduserende roboter

Om vi klarer å frigjøre alt tilgjengelig CO₂ ved polene til Mars vil det fordoble luftttrykket og øke temperaturen med 10 grader i snitt. På en planet med en snittemperatur på -55 C og et trykk på under 1 % av Jordas er det langt fra nok til å skape levelige forhold. Derfor har det vært foreslått å hente råstoffer utenfor Mars. Solsystemet er fullt av kometer, kilometer store klumper av is iblandet karbon og andre grunnstoffer. Klarer vi å styre en komet ned på Mars vil smellet frigjøre mye varmeenergi som vil forvandle kometen til vann og vanndamp.

Jordsmonnet på Mars kalles for regolitt, og inneholder vann nok til å terraforme planeten.. Vi er allerede i ferd med å bygge roboter som kan grave ut regolitt på Mars automatisk og levere dem til et vannproduksjonsanlegg. Hvis vi klarer å lage slike roboter som også kan bygge kopier av seg selv av lokale råstoffer, holder det å sette ett eksemplar ned på Mars. Da første roboten vil begynne å lage kopier av seg selv, og snart vil Mars ha millioner av robotfabrikker som forvandler regolitt til vanndamp. Det høres ut som ren science fiction, men vi vet at det går an fordi det er det enhver levende organisme gjør. Selvreproduserende roboter vil være vår variant av metallisk liv, slik fly er metalliske fugler.

Men ingen av disse eksotiske planene har noen hensikt hvis vi ikke klarer å holde på Mars’ atmosfære. Den opprinnelige atmosfæren forsvant fordi magnetfeltet nesten ble borte. Uten et beskyttende magnetfelt rundt planeten kunne partikler fra Sola (solvinden) bombardere atmosfæren uhindret, noe som førte til at den begynte å lekke ut i rommet. Da atmosfæren forsvant ble også vannet på overflaten borte, temperaturen stupte og eventuelt liv døde ut. Det samme vil skje igjen om ikke vi klarer å gi planeten et nytt magnetfelt. Derfor har det vært foreslått å gi Mars et kunstig magnetfelt ved å plassere en svært kraftig elektromagnet mellom Mars og Sola.

Hva om det allerede fins liv på Mars?

Hvis det likevel skulle være slik at det finnes organismer på Mars, må hele terraformingprosjektet avlyses eller settes på vent til man finner en juridisk holdbar løsning. FNs romtraktat fra 1967 inneholder nemlig en artikkel som pålegger land som utforsker rommet å forhindre spredning av jordisk liv til andre planeter. Dette er grunnen til at amerikanske romsonder alltid steriliseres før de sendes ut til planetene. Mars-organiser vil ikke bare ha enorm vitenskapelig verdi, informasjonen i arvestoffet deres kan også selges til bioteknologiselskaper og gi kolonistene inntekter. I en slik situasjon vil man foretrekke å beholde Mars slik planeten er i dag.

Men det kan tenkes at det toget allerede er gått. Som nevnt over har vi allerede funnet ekstremofile bakterier som muligens kan overleve på Mars. Og selv om amerikanske romforskere var nøye med å fjerne alt jordisk mikro-liv fra romsonder, er det uklart hvor god prosessen var i det gamle Sovjetunionen. I alt tre sovjetiske sonder landet på Mars på 1970-tallet, og selv om ingen av dem lyktes med å sende signaler tilbake til Jorda er det mulig at de hadde med seg blindpassasjerer. I så fall kan kontamineringen av Mars allerede være igang, i form av bakteriesporer som fraktes med vinden rundt om på planeten.

Eksterne kilder

Wikipedia om terraforming
Wikipedia om terraforming av Mars