Milliardærdrømen møter harde tal
Tanken om Mars som menneskehetens andre heim høyrest freistande ut — sjøar, skogar, ein svakt raudleg himmel og folk som rørsler seg fritt utan romdrakt. Men nye utrekningar frå ein fysikar ved Jet Propulsion Laboratory avslører ein ubehageleg sannheit om kor mykje energi og materie eit slikt prosjekt faktisk ville krevje.
I årevis har vi vorte vane med Elon Musks visjonar om å gjere Mars til ein reserveadresse for menneskeslekta. Men dei nye utrekningane viser at ei slik planetarisk omforming ikkje berre er utanfor rekkevidde i dag — ho minner snarare om eit logistisk og industrielt mareritt som strekkjer seg over årtusener.
Mars manglar ikkje berre varme og oksygen — det handlar om trykket
Det sentrale problemet på Mars er ikkje berre kulda eller oksygenmangelen, men fyrst og fremst det dramatisk låge lufttrykket. Lufta er så tynn at blodet i ein menneske ville byrja å koke ved kroppstemperatur. Før nokon i det heile kan tenkje på skogar eller sjøar, må atmosfæren bokstaveleg talt «fyllast opp».
Fysikaren Slava Turyshev frå JPL har rekna ut kor mykje gass som må tilsetjast for at trykket skal stiga nok til at eit menneske kan overleve utan romdrakt. Resultatet er om lag 3,89×10¹⁵ kilogram gass. Det talet gjev best meining i ein kosmisk samanheng: den minimale «forbetringa» av Mars krev ein gassmasse som svarar til massen til Deimos, ein av planetens to månar. Ein fullt innandingsbar atmosfære ville derimot krevje ei stoffmengd som svarar til massen til Janus, Saturns måne — som er tusen gonger tyngre enn Deimos.
Ein atmosfære på storleik med ein liten måne
Sagt med andre ord: ei fullstendig omforming av Mars ville krevje manipulering av stoffmengder som svarar til heile månar. Dette er ikkje eit prosjekt av typen «la oss byggje nokre oksygenfabrikkar» — det er kosmisk ingeniørkunst i ein skala menneskeheten ikkje eingong kan planleggje fornuftig.
Forskarar ved NASA peiker på at ein for å gjere Mars jordliknande i praksis ville måtte «levere» ein atmosfære med ein liten månes masse til planeten, og samstundes halde oppe ein gigantisk industri i uavbroten drift i tusenvis av år. Den internasjonale romstasjonen ISS er det største objektet menneskeheten nokosinne har sett saman i bane — og allereie vedlikehaldet av han krev jamleg forsyningsmisjonar.
Til samanlikning når den samla massen til alle satellittar sende opp sidan romaldrane byrja berre nokre få tusen tonn. Kløfta mellom dette talet og dei naudsynte billionane av kilogram illustrerer avstanden mellom notidas moglegheiter og krava til terraforming.
Energigapet svarar til tjue gonger Jordas samla produksjon
Neste spørsmål: kvar skal oksygenet kome frå? I teorien kan det produserast frå vatn, og is finst faktisk på Mars. Til det formålet brukast elektrolyse — spaltinga av vassmolekyl til oksygen og hydrogen ved hjelp av elektrisk straum. Denne prosessen vert demonstrert av MOXIE-utstyret på rovaren Perseverance, som med suksess har produsert oksygen frå den marsiske atmosfæren.
Men når ein ser på tala, forsvinn optimismen raskt. Turyshev har rekna ut at for å produsere den naudsynte mengda oksygen måtte ein i tusen år kontinuerleg halde oppe ein effekt i storleikesordenen 380 terawatt på Mars. Til samanlikning er menneskehetens samla energiforbruk i dag om lag tjue gonger lågare. Det globale energinettet når i augneblinken rundt 18 terawatt — og det inkluderer alle kraftverk, atomreaktorar, solcelleanlegg og vindmølleparkar på Jorda.
Det ville altså krevje å byggje opp ein energiinfrastruktur på ein fiendtleg, nesten tom planet som oppfyller desse vilkåra:
- produserer tjue gonger meir energi enn all notidig industri på Jorda
- fungerer utan større avbrot i minst tusen år
- samarbeider med eit like gigantisk nettverk av oksygenfabrikkar og kjemiske anlegg
- tåler ekstreme temperatursvingingar frå minus 125 til pluss 20 grader Celsius
- motstår støvstormar som varer i månader
- sikrar autonome reparasjonar og vedlikehald utan støtte frå Jorda
- forsyner seg sjølv med drivstoff eller nyttar fornybare energikjelder under tilhøve med svakare sollys
Berre logistikken med å halde hundretusenvis eller millionar av einingar i gang i eit slikt miljø høyrest ut som eit scenario for ein aldri avslutta servicemisjon. I tillegg kjem feil, støvstormar, kosmisk stråling og behovet for reservedelar og driftspersonale. Forskarar ved Jet Propulsion Laboratory merkar seg at Turyshevs halvt spøkefulle uttrykk «industrielt mareritt» i denne samanhengen får ei svært bokstaveleg tyding.
Å varme opp ein heil planet med speglar større enn fleire kontinent
Atmosfære og oksygen utgjer berre ein del av puslespelet. Mars er rett og slett også altfor kaldt. Ein populær visjon talar om gigantiske orbitale speglar som ville konsentrere solstrålane mot iskapper og planetoverflata, og dermed heve temperaturen med nokre tiår grader. Denne ideen er utarbeidd av forskarar frå University of Arizona og Ames Research Center.
Problemet er at prosjektomfanget er heilt ute av takt med kva vi kan plassere i rommet i dag. Ifølgje Turyshevs utrekningar ville det krevje eit spegelsystem med eit samla areal på om lag 70 millionar kvadratkilometer i bane for å heve gjennomsnittstemperaturen på Mars med om lag 60 grader Celsius. Sytti millionar kvadratkilometer svarar til om lag sju gonger heile Europas areal.
Til samanlikning har kontinentet Europa eit areal på om lag 10 millionar kvadratkilometer, medan Asia når opp i 44 millionar. Tanken om eit orbitalt «spegelkontinent» ligg rett og slett utanfor rekkevidde innanfor dette og neste hundreårets teknologiske horisont.
I dag har menneskeheten vanskar med å halde eitt større teleskop i bane. Det massive spegelet på James Webb Space Telescope kravde årevis med førebuingar og ekstremt presise foldbare konstruksjonar. Sjølve solskjermen til James Webb måler berre 21 gonger 14 meter — ein forsvinnanleg liten brøkdel av dei kravde dimensjonane.
Paraterraforming tilbyr ein meir realistisk veg via lukka habitat
Når global omforming av ein heil planet ser ut som oppblåst fantasi, søkjer forskarane meir praktiske løysingar. Her dukkar eit omgrep opp som truleg vil dukke opp oftare i debatten: paraterraforming. Det handlar om å skape ikkje éin stor biosfære som dekkjer heile planeten, men eit tett nettverk av lokale «lommer av liv» på Mars.
Det kan vere enorme kupplar, underjordiske byar, tunnelar med dyrkingsareal eller samankopla modular som minner om oppblåsbare hallar. I staden for å prøve å gjere Mars til ei ny Jord er det lettare å byggje tusenvis av store, tette hagar der ein kan puste, dyrke planter og leve eit normalt liv — medan det berre ein meter unna framleis herskar vakuum og frost. Dette konseptet er utarbeidd av forskarar frå Mars Society og Institut Planet Science.
Slike konstruksjonar har fleire fordelar. Dei krev vesentleg mindre gass, fordi trykket under ein kuppel berre gjeld eit avgrensa område. Trykkforskjellen kan til og med hjelpe med å halde stivleiken i oppblåsbare strukturar. Dei kan byggjast etappevis, og prosjekta kan løpande prøvast ut og forbetrast. Ein treng ikkje å uroa seg for den globale verknaden på heile planeten — til dømes ukontrollerte klimaendringar i gigantisk skala.
Slike «mikroverdener» på Mars verkar nærare kjende teknikkar: store drivhus, forskingsstasjonar i Antarktis som McMurdo Station, basar under is og modulære habitat utvikla for Månens behov. Det er framleis utfordringar som krev tiår med arbeid — men i motsetnad til ein global terraforming-revolusjon krev dei ikkje eit industrielt sprang på fleire storleikesordenar.
Drøymemarknadsføring versus harde tal frå NASAs laboratorium
I dette perspektivet får Elon Musks visjonar om skogar på Mars, blå sjøar og ein reserveadresse for menneskeheten ein litt annan karakter. Turyshev antyder at dei snarare minner om eit marknadsføringsslagord som driv draumane om romkolonisering, enn om ein realistisk plan for dei neste tiåra eller eins hundreåra.
Det tyder ikkje at private romfartsselskap som SpaceX, Blue Origin eller Rocket Lab mistar si grunngjeving. Oppsending av rakettar, kommunikasjonssatellittar, fraktruter eller til slutt bemanna misjonar til Mars er framleis realistiske og skyv steg for steg grensene for det moglege. SpaceX testar med suksess raketten Starship med kapasitet til opp til 100 tonn nyttelast — eit gjennombrot innan romtransport.
Forskarar ved California Institute of Technology peiker på at det er meir realistisk å fokusere på gradvis oppbygging av infrastruktur. Dei fyrste habitata kunne nytte lokale ressursar som regolitt til produksjon av murstein, underjordiske holer som vern mot stråling og automatiserte system til utvinning av vassis. Slike prosjekt krev investeringar i hundremilliardklassen — men ikkje ei grunnleggjande omskriving av fysikkens lover.
Kva vi vinn, sjølv om ei ny Jord på Mars aldri vert røyndom
Trass i den svært nøkterne tonen i NASAs analyse gjev sjølve arbeidet med slike konsept meining. Det tvingar forskarar til å rekne i staden for berre å drøyme, og viser kvar det faktisk løner seg å investere tid og pengar.
Den reelle retninga er utvikling av teknologiar som òg finn bruk på Jorda: effektive energikjelder som avanserte fotovoltaiske celler, lagring av elektrisitet i system med flytande batteri, gjenbruk av luft og vatn, dyrking av planter under vanskelege tilhøve, og automatisering og robotar som arbeider i miljø farlege for menneske.
Kvart steg mot ein Marsbasis fungerer som ein testbane for løysingar som òg kan hjelpe her — i byane våre og i område pla ga av tørke eller ekstrem varme. ECLSS-teknologien brukt på Den internasjonale romstasjonen gjenbruker allereie i dag 93 prosent av vatnet og finn bruk i avsaltingsanlegg. Hydroponiske system utvikla for romfart hjelper med å dyrke grønsaker i vertikale gardsbruk i Singapore og Dubai.
I denne forstand drep NASAs kalde diagnose ikkje draumane om Mars — ho set dei berre i system. I staden for å drøyme om skogstiar under ein raud himmel er det betre å tenkje på dei fyrste verkelege habitata, som kanskje borna eller barneborna våre vil få sjå. Og om menneskeheten ein dag når det nivået der ei tjuedobling av den globale energiproduksjonen sluttar å høyrast ut som rein fantasi, vil diskusjonen om global omforming av Mars vende tilbake på eit heilt anna og langt meir avansert grunnlag.
