زندگی در مریخ

[amir mahdi 1383]

دیدن لینک ها برای شما امکان پذیر نیست. لطفا ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید.


سکان بشر در مریخ یا مستعمره‌سازی مریخ، طرح و پیشنهادی است برای ساخت کوچ‌نشین‌های دائمی انسانی بر روی سطح مریخ یا ارسال ربات‌ها برای اکتشاف و بهره‌برداری از منابع طبیعی مریخ. این طرح دست‌مایه گمانه‌زنی‌ها و مطالعات جدی بوده‌است زیرا شرایط سطحی این سیاره و وجود آب در آن باعث شده تا بتوان آن را قابل زیست‌ترین مکان خارج از کره زمین در منظومه خورشیدی دانست.

کره ماه، به عنوان نخستین مکان برای شهرک‌سازی برون‌زمینی انسان‌ها پیشنهاد شده اما ماه دارای اتمسفر نیست در حالی که مریخ با اتمسفر رقیقی که دارد امکان بیشتری برای میزبانی از انسان و دیگر گونه‌های زیست آلی را فراهم می‌کند.

هم کره ماه و هم مریخ به عنوان سکونت‌گاه‌های بالقوه برای انسان‌ها پرهزینه هستند و مخاطراتی چون فرود در مناطق با جاذبه سنگین، معروف به چاه گرانشی، را هم در خود دارند. به این خاطر معدن‌کاری در سیارک‌ها نیز به عنوان گزینه دیگری برای گسترش انسان در محدوده فرازمینی مطرح شده‌اند.

مریخ مرکز توجه فرضیه های علمی بسیاری درباره امکان سکونت انسان در آن است. شرایط سطحی مریخ و احتمال وجود آب سبب می شوند که این سیاره غیر از زمین قابل سکونت ترین جرم برای انسان در منظومه شمسی باشد. برای رسیدن به مریخ از زمین انرژی کمتری در هر واحد جرم (دلتا وی) مورد نیاز است. اما با صرف حداقل میزان انرژی، برای انجام یک سفر به مریخ با استفاده از شیوه های تولید نیروی محرکه فعلی باید ۶ تا ۷ ماه فضاپیمایی کنیم.
شرایط سطح مریخ از لحاظ دما و فشار جوی از هر سیاره دیگری به جز بالای ابرهای ونوس به شرایط زمین نزدیک تر است. اما به هر ترتیب سطح مریخ برای زندگی انسان ها و بیشتر موجودات زنده شرایط مساعدی ندارد. علت آن فشار هوای بسیار کم، یعنی جوی با تنها ۱ر۰ درصد اکسیژن و نبود آب به حالت مایع است.
در سال ۲۰۱۲ گزارشی منتشر شد مبنی بر این که تعدادی گلسنگ و سیانوباکتری در شرایط شبیه سازی شده زنده ماندند و بعد از ۳۴ روز زندگی مریخی در «آزمایشگاه مرکز هوافضای آلمان» (DLR)سازگاری چشمگیری برای فرایند فتوسنتز از خود نشان دادند.
دانشمندان قسمت هایی از زمین را برای مقایسه با مریخ کاوش کرده اند و به این نتیجه رسیده اند که دمای مریخ در عرض جغرافیایی پایین شبیه به دمای قطب جنوب است.
****
تجهیزات لازم برای مهاجرت به مریخ
سکونت در مریخ نیازمند انواع مختلفی از تجهیزات، هم برای خدمات رسانی به انسان ها و هم به منظور تولید غذا، آب، انرژی و اکسیژن قابل تنفس است.
امکانات مورد نیاز شامل سکونتگاه، تسهیلات ذخیره سازی مایحتاج، تجهیزاتی برای استخراج آب و اکسیژن و در وهله بعدی کانی و مصالح ساختمانی و غیره، فضاهایی برای تولید مواد غذایی و ابزار و وسایل، ماشین آلاتی برای تولید سوخت که احتمالاً هیدروژن و متان خواهند بود و نیز سوخت یا منبع دیگری از انرژی برای استفاده در حمل و نقل در سطح مریخ است.
***
اگر ما بخواهیم به این پرسش که آیا زندگی در مریخ وجود داشته یا دارد پاسخ قطعی دهیم، باید خودمان به این سیاره سفر کنیم.
ناسا در سال ۱۹۶۹ برنامه ریزی کرد تا برای سال ۱۹۸۱ مأموریت سفر انسان به مریخ (بهرام) را به مرحله اجرا درآورد و در سال ۱۹۸۸ یک پایگاه دائمی در مریخ مستقر کند.
با این حال، سفرهای بین سیاره ای انسان، چالش های علمی و تکنولوژیکی خاصی را پیش رویش می گذارند. یکی از این چالش ها کنار آمدن با سختی های مسافرت است؛ دغدغه غذا، آب و اکسیژن، اثرات زیان آور
ریزگرانش، خطرات بالقوه ای مثل آتش و تشعشعات و قبول این حقیقت که این فضانوردان میلیون ها کیلومتر از نیروی های کمکی دور هستند و تا سال ها باید در محدودیت به سر ببرند.
همچنین، فرود روی یک سیاره دیگر، کار کردن و زندگی کردن در آن و بالاخره بازگشت از آن سیاره به زمین انبوهی از سختی ها را به همراه خواهد داشت.
علی رغم همه این ها، فضانوردان مشتاق کشف کردن هستند. برای مثال، شش نفر داوطلب با شرکت در پروژه «مریخ ۵۰۰» به مدت تقریباً یک سال و نیم در یک فضاپیمای شبیه سازی شده زندگی کردند. این طولانی مدت ترین شبیه سازی پرواز به فضا است که تا کنون انجام گرفته است. هدف این پروژه انجام یک مأموریت فضایی به ماه با حضور انسان از آغاز تا پایان بود. حتی تعداد زیادی داوطلب برای یک سفر یک طرفه به سیاره سرخ بی صبرانه در انتظار هستند.
میکروب های سنگ خوار می توانند سنگ های فرازمینی با ارزش در مریخ را حفاری کنند و راه را برای نخستین انسان های مهاجر و کشاورزانی که می توانند محصولات خود را در سطح آن کشت کنند هموار سازند.
دیدن لینک ها برای شما امکان پذیر نیست. لطفا ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید.

زمینی سازی مریخ (terraforming)
وقتی به زندگی روی مریخ فکر می کنیم، چه چیزی به یادمان می آید؟ آیا یک سیاره سرخ رنگ را تجسم می کنیم که با گذشت زمان سبز می شود و همچنان انسان های مهاجر بیشتری روی آن ساکن می شوند؟ متأسفانه رسیدن به چنین روزهایی را باید به آینده ای دور موکول کنیم؛ البته اگر انجام آن امکان پذیر شود!
انسان ها در تلاش برای زمینی سازی مریخ هستند. زمینی سازی (terraforming) به آماده سازی جو، دما و شرایط یک سیاره توسط انسان گفته می شود تا آن را قابل سکونت کند. بشر در تلاش است با تبدیل مریخ به سیاره ای شبیه به زمین آن را زیست پذیر کند.
نخستین سفرها به مریخ فقط به منظور سنجش عوامل حیاتی انجام خواهند شد. یکی از نخستین اهدافی که ناسا برای فضانوردانش تعیین کرده این است که آن ها دریابند چگونه انسان می تواند روی آن سیاره زندگی کند. با توجه به این که مریخ با زمین تفاوت بسیار زیادی دارد، بقا برای فضانوردان یک مهارت مهم به شمار می آید که باید در آن خوب تبحر پیدا کنند. پایگاه اولیه ای که ناسا مستقر می کند می تواند مشتمل بر یک محل سکونت و یک آزمایشگاه علمی باشد.
درون این اتاقک ها تا حد زیادی شبیه به محیط داخلی یک ایستگاه فضایی خواهد بود، ولی تفاوت هایی هم با آن خواهد داشت. یکی از این تفاوت ها از این جهت است که باید از ورود غبار سمی به درون اتاقک مسکونی و آزمایشگاه جلوگیری کرد. همچنین میکروب ها تهدید دیگری برای فضانوردان هستند.
بدون انجام پژوهش های بیشتر روی سیاره مریخ، ناسا نمی تواند به طور قطع اعلام کند که چه خطرهایی ممکن است زندگی انسان را تهدید کنند. همه دانشمندان شرکت کننده در مأموریت مریخ این موارد و دیگر خطرهای احتمالی را در نظر خواهند گرفت.
بعد از این که پایگاه ناسا به خوبی در سیاره سرخ مستقر شد و فضانوردان اصول پایه ای بقا را فرا گرفتند، همه چیز جالب تر و هیجان انگیزتر می شود. سرانجام به دلیل این که فرستادن وسایل و اجناس لازم از زمین به مریخ مستلزم هزینه هنگفتی است، ناچار می شویم تا در این سیاره کشاورزی کنیم. مزارع مریخی گلخانه هایی خواهند بود که بتوانند از گیاهان در مقابل محیط طاقت فرسای مریخی محافظت کنند.
منطقی به نظر می رسد که مزارع مریخی چیزی شبیه به گلخانه های سیاره زمین باشند. در زمین انسان ها به همین شیوه رشد گیاهان را کنترل می کنند. اگرچه گیاهان در مریخ نیازمند فشار هوای بالاتری برای رشد هستند، به همین دلیل لزوماً نباید در فشار هوایی مشابه فشار هوای زمین قرار داشته باشند.
واقعیت این است که می توانیم با استفاده از دی اکسید کربن فشار هوا را در گلخانه ها تنظیم کنیم؛ دی اکسید کربن از اجزاء اصلی اتمسفر مریخ است. این به نظر یک بازی برد ـ برد هم برای دانشمندان و هم برای گیاهان است. به جای این که فضانوردان لباس های فضانوردی حجیم و سنگین را به تن کنند، فقط لازم است ماسک های اکسیژن سبک را در گلخانه ها روی صورت خود بگذارند.
خاک مریخ شباهتی به خاک زمین ندارد. این خاک فاقد مواد ارگانیک است، یعنی همان مواد زیستی در حال فسادی که گیاهان برای رشد به آن ها
احتیاج دارند. اما جای خوشبختی است که این خاک مواد معدنی مورد نیاز گیاهان را در خود دارد. خاک مریخ، «رگولیت» نام دارد و لازم است که مقداری از مواد سمی از آن پاکسازی شوند. با این حال به نظر می رسد که دانشمندان ناسا می توانند از پس این کار برآیند.
خاک مریخ دارای ترکیبات شیمیایی پِرکلرات است که برای انسان سمی هستند. دوز بالای پرکلرات مانع از این می شود که غده تیروئید بتواند یُد را جذب کند، علاوه بر این که در رشد جنین اختلال ایجاد می کند. در حوزه «زیست شناسی مصنوعی» (synthetic biology)، ساختار ژنتیکی باکتری ها را طوری تغییر می دهند که بتوان با آن ها گره از مشکلاتی که با باکتری های دستکاری نشده قابل حل نیستند باز کرد.
دانشجویان مؤسسه زیست شناسی دانشگاه «لِیدن» در هلند شروع به ساخت نوعی باکتریوم کرده اند که می تواند پرکلرات را به کلر و اکسیژن تجزیه کند.
اما باید دید آیا این باکتریوم در جاذبه نسبی مریخ مشابه زمین عمل خواهد کرد یا خیر. چالش کار آن ها در این بود که شیوه ای بیابند تا جاذبه مریخ را روی زمین بازسازی کنند. دانشجویان با کمک «ماشین موقعیت یاب تصادفی» (RPM)تا حدودی موفق شدند از عهده این این چالش برآیند.
خاک سم زدایی شده تنها چیزی نیست که فضانوردان برای کاشت محصولات کشاورزی به آن احتیاج دارند. آن ها همچنین باید از آب دو قطب مریخ که از یخ پوشیده شده اند نیز بهره برداری کنند. عده زیادی پیش بینی می کنند که نخستین پایگاه انسانی در مجاورت این ذخایر یخ قدیمی چند میلیارد ساله برپا خواهد شد.
بدین ترتیب، انسان ها می توانند به راحتی مقدار آبی را که برای فعالیت های
وابسته به آب از جمله کشاورزی نیاز دارند از این یخ های قطبی فراهم کنند. هنوز مشخص نیست کدام یک از دو قطب مریخ پرفایده تر است، البته اگر اصلاً تفاوتی بین آن دو وجود داشته باشد.
امیدوار کننده است که مریخ نخستین قدمگاه ما برای ورود به سیاره ای دیگر در جهان هستی باشد. هنگامی که پای خود را در جایی دیگر از منظومه شمسی بگذاریم، راحت تر می توانیم وارد قلمرو کمربند سیارکی و فراتر از آن شویم. جاذبه کم مریخ مکان بی عیب و نقصی را برای ساختن و پرتاب کردن دیگر وسایل حمل و نقل فضایی فراهم می آورد.
تنها عاملی که ما را در تحقق این آرزو عقب نگه خواهد داشت فناوری های
پیشرفته تر است. فناوری در حال حاضر پاشنه آشیل مأموریت سفر به مریخ است. شاید پیش از ساخت تجهیزاتی برای اکتشاف در مریخ، راهی برای رسیدن به مریخ پیدا کنیم.

قابلیت زندگی در مریخ
این ویژگی های شیمیایی، فیزیکی، زمین شناختی و جغرافیایی است که به محیط مریخ شکل می دهند. سنجش جداگانه هر کدام از این عوامل برای قابل سکونت کردن چنین محیطی کافی نیست، اما بررسی مجموع
آن ها می تواند به ما کمک کند تا مکان هایی با قابلیت زیست پذیری بیشتر یا کمتر را در این سیاره پیش بینی کنیم. دو رویکرد اکولوژیکی فعلی برای پیش بینی پتانسیل سکونت پذیری سطح مریخ ۱۹ تا ۲۰ عامل را مد نظر دارند و عواملی که در اولویت قرار دارند وجود آب، دما، وجود مواد مغذی، منبع انرژی و مصونیت از تابش های ماورا بنفش خورشیدی و تابش های کیهانی هستند. شبیه سازی های آزمایشگاهی نشان می دهند که هر وقت چندین عامل مرگبار در کنار هم جمع شده اند، نرخ بقا به سرعت کاهش پیدا کرده است.

نشانه های حیات در مریخ
در سال ۲۰۰۳ مقادیر قابل توجهی متان در اتمسفر مریخ کشف شد و یک سال بعد روی آن تحقیقاتی انجام شد. با توجه به این که متان گاز ناپایداری است، وجود آن در یک محیط نشان دهنده این است که یک منبع فعال باید در این سیاره وجود داشته باشد تا بتواند چنین میزانی از متان را در اتمسفر آن نگه دارد. برآورد شده است که مریخ سالانه ۲۷۰ تن گاز متان تولید می کند؛ فقط ۸ر۰ درصد از کل متان موجود در مریخ در اثر برخورد سیارک ها تولید می شود.
فرضیه دیگری که در رابطه با تولید متان عنوان شده حاکی از این است که این گاز به دنبال واکنش های شیمیایی در شهاب سنگ هایی که با گرمای شدید از اتمسفر مریخ عبور کرده اند تشکیل شده است. اما بر اساس مطالعاتی که در سال ۲۰۱۲ انجام گرفتند، ترکیبات ارگانیکی که در شهاب سنگ ها وجود دارند و در اثر تابش های فرابنفش تبدیل به متان شده اند منبع وجود این گاز در مریخ هستند.
ماده دیگری که می تواند نشانه ای از حیات در مریخ باشد، «فرمالدهید» ( Formaldehyde) است که در جو این سیاره وجود دارد. چنین فرض شده است که فرمالدهید می تواند محصولی فرعی از اکسیداسیون متان باشد. این نشان می دهد که مریخ یا به شدت فعالیت زمین شناختی دارد، یا این کهکلنیهایی از زندگی میکروبی را در خود جای داده است.
آب هم به عنوان نشانه دیگری از حیات فقط در حالت یخ و درکلاهک های قطبین مریخ وجود دارد. البته مقدار اندکی بخار آب در جو آن موجود است اما هیچ منبع آب مایعی در سطح مریخ وجود ندارد، چون فشار جوی آن در سطح بالغ بر ۶۰۰ پاسکال است. به علاوه، از آن جا که دمای مریخ بسیار پایین است (منهای ۶۳ درجه سانتی گراد) پدیده انجماد به سرعت در آن رخ می دهد.

ساختمان های برج مانند و قوسی شکل در مریخ
امکان رسیدن بشر به مریخ روز به روز به واقعیت نزدیک تر می شود. آژانس های فضایی متعددی در دنیا کار آموزش فضانوردان و نیز شبیه سازی یک محیط مریخی را آغاز کرده اند، به این امید که روزی بتوانند سکونت گاهی برای انسان ها در سیاره سرخ ایجاد کنند.
اما آیا انسان ها واقعاً می توانند در سیاره مریخ زندگی کنند؟ ناسا معتقد است که این کار شدنی است. امروزه ما تصویر بهتری از این که انسان ها در صورت وجود یک جمعیت مهاجر در آینده مریخ، چطور و در کجا باید زندگی کنند در ذهن داریم. آژانس فضایی ایالات متحده رقابتی برای مهندسین برگزار کرده بود تا هر طرحی از یک محل سکونت پایدار و قابل چاپ شدن به صورت سه بعدی دارند در آن شرکت کنند. در نهایت سه نفر به مرحله پایانی رسیدند؛ هر سه طرح که مربوط به ساخت اتاقکی به عنوان مسکن در مریخ هستند طراحی پیشرو و آینده گرایی دارند.
بهترین طرح با نام «Search + رApis Cor» شبیه به یک برج مارپیچ است که نتیجه تقویت مکرر تصورات در ذهن طراح است. طرح دیگر «Zopherus» یک سازه با پوشش مشبک است که ساختارهای قوسی شکل دارد و بالاخره سومین آن ها، « Mars Incubator» است که از چهار بخش طاق مانند تشکیل شده و تدارکاتی برای رشد گیاه در آن آماده سازی شده است. با این وصف، خانه های مریخی آینده شبیه به برج و
ساختمان های گنبدی شکل خواهند بود.
ناسا در صدد است برای سال ۲۰۳۳ انسان را به سیاره سرخ بفرستد. بخشی از این برنامه ناسا شامل این است که ابتدا فرودگرهایی به مریخ اعزام کند تا قبل از پرواز انسان ها به آن جا محل سکونت مناسبی برایشان مستقر کنند.
دیدن لینک ها برای شما امکان پذیر نیست. لطفا ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید.