Dare to dream, Dare to discover, Dare to create. Ζωή στον Άρη; Odysseus Contest

Transcript

1 Dare to dream, Dare to discover, Dare to create Ζωή στον Άρη; Odysseus Contest

2 Περιεχόμενα 1. Συνέντευξη με τον Μάνο Δρ. Δανέζη σελ.3 2. Το όραμα της Γεωπλασίας σελ.6 3. Γεωπλασία του Άρη από τη Σαντορίνη σελ Το πρωτότυπο MPP σελ Ανίχνευση Αζώτου σελ Ένθετο με φωτογραφίες σελ

3 1. Συνέντευξη με τον Δρ. Μάνο Δανέζη. Οι ακόλουθες απαντήσεις καθώς και το «όραμα της Γεωπλασίας» δόθηκαν από τον Καθηγητή του Φυσικού τμήματος του Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών τομέας Αστροφυσικής Μάνο Δανέζη σε μια συνέντευξη που μας παραχώρησε. 1. Πόσο εφικτή είναι η ανάπτυξη ζωής στον πλανήτη Άρη; Η ανάπτυξη ζωής στον πλανήτη είναι εφικτή και έχουν γίνει σχέδια για το πώς θα επιτύχει αυτό το εγχείρημα. Τα ερωτήματα όμως που πρέπει να απαντήσει ο καθένας από εμάς είναι: 1. Για ποιο λόγο θέλουμε να γεωπλάσουμε τον Άρη όταν συνεχώς καταστρέφουμε τη Γη; 2. Για ποιο λόγο πραγματικά πρέπει να σπαταλήσουμε τεράστια χρηματικά ποσά όταν το μεγαλύτερο μέρος του πληθυσμού της Γης πεινάει; 3. Μέσω της Γεωπλασίας του Άρη θέλουμε να αυξήσουμε τη γνώση μας ή να εκμεταλλευτούμε τις πλουτοπαραγωγικές πηγές του πλανήτη με στόχο το κέρδος. Η γεωπλασία του Άρη θα κάνει τον κόσμο πιο δίκαιο, πιο δημοκρατικό, ποιο έντιμο και ηθικό; Θα μας βοηθήσει να καταλάβουμε πιο καλά αλλά και να εφαρμόσουμε το αγαθό της ειρήνης, της φιλίας, της αγάπης, της αλληλεγγύης; 4. Μήπως πριν από την προσπάθεια γεωπλασίας του Άρη πρέπει να προστατέψουμε τον δικό μας πλανήτη από πράξεις μας που τον καταστρέφουν. 2. Από την εμπειρία σας ποιο θα είναι το μεγαλύτερο εμπόδιο σε μια προσπάθεια Γεωποίησης του Άρη; Η αδυναμία εξεύρεσης ενός τεράστιου ποσού χρημάτων που απαιτείται. 3

4 3. Η άποψη να ενεργοποιήσουμε τον Άρη ρίχνοντας στην επιφάνεια του πυρηνικές βόμβες έχει βάση; Δεν έχω διαβάσει κάποια τέτοια άποψη. Το πρόβλημα είναι να μεταλλάξουμε την ατμόσφαιρά του πλανήτη έτσι ώστε να μπορεί να επιβιώσει ο άνθρωπος και να δημιουργηθεί ή να συντηρηθεί πανίδα και χλωρίδα στην επιφάνεια του Άρη. Η ρίψη πυρηνικών βομβών θα έκανε πιο επικίνδυνη για τον άνθρωπο την επιβίωση στον πλανήτη. 4. Η ύπαρξη νερού στον Άρη μας επιτρέπει να ελπίζουμε για μια μελλοντική ανάπτυξη αποικίας; Η ύπαρξη νερού δημιουργεί ερωτήματα για το παρελθόν του πλανήτη και για μια υποθετική ύπαρξη ζωής (όχι νοήμονος) στο παρελθόν. Βέβαια η ύπαρξη παγωμένου νερού κάτω από την επιφάνεια του πλανήτη δημιουργεί την αίσθηση ότι θα βοηθήσει την επιβίωση ανθρώπων σε μιαν μελλοντική ανθρώπινη αποικία. Όμως το πρόβλημα δημιουργίας μιας αποικίας δεν είναι μόνο η ύπαρξη νερού. Βασικό ρόλο παίζει η διερεύνηση της ανθρώπινης βιολογίας σε διαστημικά περιβάλλοντα. Αυτό σημαίνει νέες θεραπευτικές μεθόδους, νέα φάρμακα για νέες ίσως ασθένειες κτλ. Ομοίως θα έπρεπε να δημιουργηθούν νέες τεχνολογίες και τεχνικές. Πχ νέα μηχανήματα (πχ εξόρυξης) και συσκευές προσαρμοσμένες σε άλλες συνθήκες λειτουργίας. Όμως ο άνθρωπος σε μια μόνιμη αποικία δεν ζει μόνο με μηχανές και επιστημονικούς σχεδιασμούς. Δημιουργεί κοινωνίες και στόχος του είναι η πνευματική και υλική ευτυχία. Πως θα επιτευχθεί αυτό σε μια αποικία ελεύθερων ανθρώπων και όχι σκλάβων εργατών; Θα ήθελα να σκεφτείτε και να απαντήσετε σε μια σειρά ερωτημάτων. Αν είχαμε σήμερα μια αποικία 5 εκατομμυρίων ανθρώπων στον Άρη. 1. Κάτω από ποιο πολίτευμα θα μπορούσε να λειτουργήσει μια τέτοια αποικία που θα έμοιαζε σαν ένα τεράστιο αεροπλανοφόρο? 2. Μέχρι ποιού ορίου θα μπορούσε να φτάσει η ανθρώπινη ελευθερία; Θα μπορούσες πχ να κάνεις όσα παιδιά ήθελες? Να διαλέξεις όποιο επάγγελμα 4

5 ήθελες; Να κάνεις όποτε ήθελες απεργία? Να διεκδικούσες καλλίτερες συνθήκες ζωής με βάση τα όσα γνώριζες στη Γη; 3. Θα μπορούσε ο άνθρωπος να μεταφέρει τον τρόπο ζωής του στην αποικία στον Άρη. Μήπως ο άνθρωπος θα έπρεπε πριν αποικίσει τον Άρη να έχει αναμορφώσει το «μέσα του», τον ίδιο τον εαυτό του και να έχει καταλάβει την στενή του σχέση με τους άλλους ανθρώπους και ολόκληρο το Σύμπαν; Μπορούν να συγκροτήσουν αποικία και να επιβιώσουν, άνθρωποι γεμάτοι μωροφιλοδοξίες, μικροσκοπιμότητες, μίσος και κακία; 5. Πως φαντάζεστε την παρουσία του ανθρώπου μέσα στο ηλιακό σύστημα στα επόμενα χρόνια; Για να μπορέσουμε να φανταστούμε τον άνθρωπο μέσα στο Ηλιακό μας Σύστημα πρέπει πρώτα να φανταστούμε τον Άνθρωπο πάνω στη Γη. Ο «σοφός» άνθρωπος που καταστρέφει το περιβάλλον, που αιματοκυλά τον κόσμο με στόχο το κέρδος, και την τρέλα της εξουσίας δεν θα έχει μέλλον ούτε καν πάνω στη Γη. Το πλανητικό σύστημα και ολόκληρο το Σύμπαν θα συμφιλιωθεί με έναν καινούργιο άνθρωπο, τον Συμπαντικό Άνθρωπο που θα έχει ξεπεράσει τις μικρότητες του και θα έχει καταλάβει την στενή του σχέση με όλους τους άλλους συνανθρώπους του και ολόκληρο το Σύμπαν. 5

6 2. Το όραμα της γεωπλασίας Εκτός από τα προγράμματα εγκατάστασης βάσεων σε άλλους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος, ένα θέμα που απασχολεί τους επιστήμονες είναι η δυνατότητα τεχνητής αλλαγής των φυσικών συνθηκών στους πλανήτες, έτσι ώστε να γίνουν παρόμοιες με αυτές της Γης και ως εκ τούτου να μπορούν να κατοικηθούν από τους ανθρώπους. Το σύνολο των διαδικασιών που πιθανόν να απαιτούνται, προκειμένου να επιτευχθεί ο προηγούμενος στόχος, ονομάζεται «γεωπλασία». Σύμφωνα με μια πιο προωθημένη ιδέα, η επιστήμη θα έπρεπε να εξετάσει τη δυνατότητα αλλαγής της βιολογίας του ανθρώπου, ώστε να μπορεί να επιβιώνει στο αφιλόξενο περιβάλλον των πλανητών του ηλιακού μας συστήματος. H εφιαλτική αυτή προοπτική, που πρωτοδιατυπώθηκε σαν ιστορία επιστημονικής φαντασίας από τον συγγραφέα Όλαφ Στάπλετον στο βιβλίο του «Πρώτοι και τελευταίοι άνθρωποι», ονομάστηκε «Θεωρία της Παντροπίας». Πάντως, οι επιστήμονες δεν συζητούν καν την αλλαγή της ανθρώπινης βιολογίας και προσανατολίζονται σε σκέψεις αλλαγής της βιόσφαιρας των γήινων πλανητών. Αν και με τις προοπτικές της γεωπλασίας των πλανητών είχαν ασχοληθεί πολλοί συγγραφείς φανταστικών σεναρίων, η πρώτη επιστημονική προσέγγιση επιχειρήθηκε το 1961 από τον αείμνηστο αστρονόμοεξωβιολόγο Kαρλ Σάγκαν (Carl Sagan) με μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο έγκυρο επιστημονικό περιοδικό Science, στην οποία πρότεινε μια μέθοδο γεωπλασίας της Αφροδίτης. Στο άρθρο του αυτό ο Σάγκαν χρησιμοποιώντας τις πολύ λανθασμένες απόψεις της περιόδου εκείνης, για τις συνθήκες που επικρατούσαν στην επιφάνεια της Αφροδίτης διατύπωσε ως τελικό του συμπέρασμα ότι θα μπορούσαμε να γεωπλάσουμε την Αφροδίτη, αν σπέρναμε στα νέφη της κάποιους φυτικούς οργανισμούς, που ονομάζονται άλγες. Οι οργανισμοί αυτοί έχουν τη δυνατότητα να διασπούν το διοξείδιο του άνθρακα μέσω της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης. Αυτή η μέθοδος γεωπλασίας της Αφροδίτης ήταν αποδεκτή για αρκετά χρόνια, μέχρι τη στιγμή που νεότερες πληροφορίες για τις συνθήκες που επικρατούν στην επιφάνειά της ανέδειξαν τις δυσκολίες ενός τέτοιου 6

7 εγχειρήματος. H συνειδητοποίηση όμως του γεγονότος ότι τα σχέδια του Σάγκαν ήταν ουτοπιστικά, δεν μείωσε τις προσπάθειες λύσης του προβλήματος. Γνωστές σήμερα απόψεις γεωπλασίας της Αφροδίτης και του Άρη, πλην όμως και πάλι ανεδαφικές, διετύπωσαν οι Τζέημς Μπεργκ, Στίβεν Tζίλλετ και Mάρτιν Φογκ της Βρετανικής Διαπλανητικής Εταιρείας. Mια ενδιαφέρουσα όμως πρόταση προκειμένου να γεωπλαστεί ο πλανήτης Άρης διατυπώθηκε από τους Pόμπερτ Xαίην, Kαναδό βιολόγο, Tζέημς Λάβλοκ, Άγγλο βιοχημικό και τον ερευνητή της NASA Kρίστοφερ Mακ Kέυ. Φαίνεται ότι ο πλανήτης Άρης πριν από 3,5 δισεκατομμύρια έτη δεν είχε τόσο άσχημες για τον άνθρωπο κλιματολογικές συνθήκες, μάλλον ήταν θερμότερος και υπήρχε άφθονο νερό στην επιφάνειά του, ενώ είναι σχεδόν βέβαιο ότι κάποιοι μικροοργανισμοί είχαν εμφανιστεί στην επιφάνειά του. Πάντως όλα αυτά δεν απασχολούν τους προηγούμενους ερευνητές, το πρόγραμμα των οποίων προβλέπει έξι υποθετικές φάσεις που φέρουν διαφορετικές ονομασίες και οι οποίες εξελίσσονται μέσα στα όρια μιας υποθετικής περιόδου 155 γήινων ετών. Οι φάσεις αυτές, εν συντομία έχουν ως εξής: 1η φάση: Kατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, μια ομάδα 20 αστροναυτών εγκαθίσταται στην επιφάνεια του Άρη και ζει βασικά μέσα σε βιόσφαιρες. Στις διάφορες εργασίες που οι αστροναύτες κάνουν στην επιφάνεια του πλανήτη χρησιμοποιούν διαστημικές στολές και ειδικά οχήματα. Kατά την περίοδο αυτή δεν επιτυγχάνονται παρά αμελητέες αλλαγές των φυσικών συνθηκών στην επιφάνεια του Άρη. 2η φάση: H φάση αυτή διαρκεί 50 χρόνια και κατά τη διάρκειά της εγκαθίστανται τροχιακά κάτοπτρα και επιφανειακά εργοστάσια που παράγουν αέρια θερμοκηπίου και όζον. Αποτέλεσμα των εργασιών αυτής της περιόδου είναι να απελευθερωθούν μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα, αζώτου και υδρατμών. Συγχρόνως η θερμοκρασία του πλανήτη αυξάνεται κατά

8 βαθμούς περίπου, με αποτέλεσμα να αρχίσουν να λιώνουν οι πολικοί πάγοι. Σ αυτό το διάστημα ο αριθμός αυτών που θα κατοικούν στον Άρη θα έχει φθάσει τους ανθρώπους. 3η φάση: H τρίτη φάση της γεωπλασίας του Άρη, βάσει του υποθετικού προγραμματισμού, θα εξελιχθεί κατά τη διάρκεια 35 ετών. Σ αυτήν τη χρονική περίοδο συνεχίζονται οι προσπάθειες θέρμανσης και ποιοτικής αλλαγής της αρειανής ατμόσφαιρας, η οποία συνεχίζει να εμπλουτίζεται σε οξυγόνο. Εμφανίζονται τα πρώτα σύννεφα και ο ουρανός γίνεται γαλάζιος. Περί το τέλος της περιόδου αρχίζει η διαδικασία εμφύτευσης ανθεκτικών φυτών της τούνδρας. O πληθυσμός του Άρη φθάνει πλέον τους ανθρώπους. 4η φάση : Kατά τη φάση αυτή που εξελίσσεται σε μια περίοδο 15 ετών. Συνεχίζεται η ατμοσφαιρική θέρμανση, ενώ παράλληλα αρχίζει η εγκατάσταση των πρώτων βιομηχανιών και συγκοινωνιακών γραμμών. H εμφανής αλλαγή των κλιματολογικών συνθηκών βοηθοί στη δημιουργία των πρώτων δασών από αειθαλή φυτά, καθώς και μικρών ποταμών και λιμνών. O αριθμός των κατοίκων θα φθάνει τις , πολλοί από τους οποίους θα έχουν γεννηθεί πλέον στον Άρη. 5η φάση: H περίοδος ανάπτυξης αυτής της φάσης καλύπτει μια περίοδο 25 ετών. Αναπτύσσονται βιομηχανικές μονάδες υψηλής τεχνολογίας και μεγάλες οργανωμένες καλλιέργειες. Οι αρειανές έρημοι καλύπτονται πλέον από μεγάλα δάση, ενώ έχουν σχηματιστεί μεγάλα ποτάμια, λίμνες και ωκεανοί. H περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας σε οξυγόνο είναι υψηλή και οι περίπου ένα εκατομμύριο κάτοικοι μπορούν να αναπνέουν ελεύθερα. 8

9 6η φάση : Kατά την τελευταία αυτή φάση του προγράμματος γεωπλασίας του Άρη, καθώς οι έποικοι μπορούν πλέον να αναπνέουν ελεύθερα, επεκτείνουν τις πόλεις τους και ιδρύουν νέες. Τώρα πια είναι δυνατή η εγκατάσταση ζώων, καθώς η προσπάθεια γεωπλασίας έχει φτάσει στο τέλος της. NASA Mια παρόμοια διαδικασία γεωπλασίας του Άρη απασχολεί τη NASA, που προτείνει το δικό της σχέδιο (1997) με το αντίστοιχο χρονοδιάγραμμα, παρόμοιο με το παραπάνω. Το πρόγραμμα της NASA προβλέπει και αυτό έξι υποθετικές φάσεις, οι οποίες εξελίσσονται μέσα στα όρια μιας χρονικής περιόδου 161 γήινων ετών. Aς την παρακολουθήσουμε: 1η φάση: H φάση αυτή εξελίσσεται μεταξύ των ετών 2009 και Σ αυτή τη χρονική περίοδο ξεκινούν μαζικά επανδρωμένα διαστημόπλοια προς τον κόκκινο πλανήτη. Ομάδες αστροναυτών, προστατευμένοι στα διαστημικά τους σκάφανδρα, αποβιβάζονται στον Άρη, εγκαθίσταται εκεί και δημιουργούν την πρώτη διαστημική βάση. Αρχίζει η επιχείρηση γεωπλασίας του πλανήτη, σύμφωνα με το πρόγραμμα Terraforming, κόστους 750 δισεκατομμυρίων δολαρίων. Αυτό έχει ως πρωταρχικό του σκοπό την τροποποίηση της αρειανής ατμόσφαιρας, ώστε εντός χρονικού διαστήματος 150 ετών να δημιουργηθούν στον Άρη συνθήκες περιβάλλοντος παρόμοιες με τις γήινες. 2η φάση: H φάση αυτή διαρκεί από το 2020 μέχρι το 2080 και κατά τη διάρκειά της προβλέπεται η θέρμανση του πλανήτη και κατά συνέπεια η οξυγόνωσή του. Ένας από τους τρόπους είναι η λήψη οξυγόνου από τον ανθρακικό ανυδρίτη, που είναι συγκεντρωμένος στους πόλους του πλανήτη. 9

10 3η φάση: H τρίτη φάση της γεωπλασίας του Άρη, βάσει του υποθετικού προγραμματισμού, θα εξελιχθεί κατά τη διάρκεια των ετών Σ αυτήν τη χρονική περίοδο συνεχίζονται οι προσπάθειες θέρμανσης και ποιοτικής αλλαγής της αρειανής ατμόσφαιρας, η οποία συνεχίζει να εμπλουτίζεται σε οξυγόνο. Αυτό προέρχεται, πλέον, όχι μόνον από τον ανθρακικό ανυδρίτη, αλλά και από την εκμετάλλευση των ανθρακικών πετρωμάτων, που υπάρχουν στο αρειανό υπέδαφος. 4η φάση : Kατά τη φάση αυτή η οποία εξελίσσεται την περίοδο , συνεχίζεται η ατμοσφαιρική θέρμανση, ενώ παράλληλα για να επιταχυνθεί η οξυγόνωση και να σταθεροποιηθεί το πλεόνασμα ανθρακικού ανυδρίτη, φυτεύονται δέντρα. Επίσης, για να αντιμετωπιστεί η ανεπάρκεια του αρειανού εδάφους σε άζωτο, χρησιμοποιούνται ισχυρά λιπάσματα, τα οποία παράγονται στον Άρη από τα νιτρικά άλατα. 5η φάση: H περίοδος ανάπτυξης αυτής της φάσης καλύπτει τα έτη Στην περίοδο αυτή εξακολουθεί η οξυγόνωση της ατμόσφαιρας του πλανήτη. Επειδή πλέον η περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας σε οξυγόνο είναι υψηλή δημιουργούνται οι πρώτες γεωργικές καλλιέργειες και οι πρώτες βιομηχανίες. Σημειώνουμε ότι σταδιακά έχουν ήδη εγκατασταθεί στον Άρη έποικοι στο στάδιο αυτό ο Άρης μπορεί άνετα να φιλοξενήσει περίπου ένα εκατομμύριο κατοίκους, οι οποίοι θα αναπνέουν ελεύθερα. 6η φάση : H τελευταία αυτή φάση του προγράμματος γεωπλασίας του Άρη θα διαρκέσει, σύμφωνα με το πρόγραμμα, από το 2150 έως το Στη φάση αυτή καθώς οι έποικοι θα μπορούν πλέον να αναπνέουν ελεύθερα, επεκτείνονται οι πόλεις και ιδρύονται νέες. Οι τηλεπικοινωνίες θα έχουν αναπτυχθεί αρκετά και όλες οι κατοικίες θα διαθέτουν τηλεφωνικές συσκευές για άμεση επικοινωνία με τη μητέρα Γη. Τώρα πια είναι δυνατή η 10

11 εγκατάσταση ζώων που θα τρέχουν ελεύθερα στις εξοχές, ενώ πουλιά θα πετούν στον αρειανό ουρανό. H προσπάθεια γεωπλασίας του κόκκινου πλανήτη θα έχει φτάσει στο τέλος της. ο Άρης δεν θα είναι πλέον ο αφιλόξενος πλανήτης που γνωρίζουμε σήμερα. H γεωπλασία του Άρη, όπως ήδη έχουμε αναφέρει, έχει απασχολήσει και εξακολουθεί να απασχολεί τους επιστήμονες στη Γη, σε τέτοιο βαθμό, που ο αναπληρωτής καθηγητής Αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Θεσσαλονίκης Λουκάς Bλάχος αναρωτιέται: «Mήπως ο Άρης σε καιρούς χαλεπούς για τους κατοίκους της Γης αποτελέσει τη νέα Γη της Επαγγελίας;» Στη δεκαετία του 80 επιστήμονες διαφόρων ειδικοτήτων είχαν υποστηρίξει τη δυνατότητα διασποράς του πλανήτη με ανθεκτικούς γήινους μικροοργανισμούς, τέτοιους που, εκτός από την ανθεκτικότητά τους στις συνθήκες που επικρατούν στον Άρη, να παράγουν παράλληλα μεθάνιο, αμμωνία και υδρογονάνθρακες. Οι Ρώσοι ερευνητές Nουσίνωφ, Λισένκο και Πατρίκιεφ, καθώς και ο Άγγλος Mόργκαν (1994) υποστηρίζουν ότι ένας ή το πολύ δύο αιώνες είναι αρκετοί για τη γεωπλασία του Άρη. Για τη δημιουργία δηλαδή μιας στοιχειώδους ατμόσφαιρας και μιας τουλάχιστον αρχικά υποτυπώδους φυτικής ζωής. Οι ερευνητές αυτοί προτείνουν ευρεία χρήση της μοριακής νανομηχανικής, δηλαδή της επιστήμης εκείνης που θα συνδυάζει τη δράση της με το έργο των μικροοργανισμών. Έτσι, προτείνεται η δημιουργία μιας πλαστικής μεμβράνης, που θα παγιδεύει την ατμόσφαιρα και θα προφυλάσσει τα φυτά από την ακτινοβολία. Πάντως, η δημιουργία ατμόσφαιρας στον Άρη, παρουσιάζει ορισμένα βασικά προβλήματα. Kυρίως εξαιτίας της μικρότερης επιφανειακής βαρύτητας του Άρη ως προς την αντίστοιχη γήινη και επιπλέον λόγω της ύπαρξης ορισμένων στοιχείων, όπως το άζωτο και το αργόν, που δεν είναι ακόμα γνωστή η ακριβής πυκνότητά τους στο Άρη. O Mόργκαν υποστηρίζει ότι παρ όλο που η μάζα της αρειανής ατμόσφαιρας πρέπει να είναι περίπου τριπλάσια από την αντίστοιχη γήινη για να έχουμε 11

12 παραπλήσια αποτελέσματα και αυτό εξ αιτίας της μικρότερης επιφανειακής βαρύτητας εντούτοις αρκεί το ήμισυ σε μάζα αέρος για να επιβιώσουν οι φυτικές καλλιέργειες! Aς μην ξεχνάμε, ότι πολλοί επιστήμονες, μεταξύ των οποίων και ο Ρόμπερτ Zάμπριν μέσω του πολύκροτου βιβλίου του «The case for Mars», υποστηρίζουν με θέρμη την εγκατάσταση βάσεων στον πλανήτη Άρη. Θεωρούν ότι ο Άρης μπορεί να κατοικηθεί ευκολότερα από τη Σελήνη. Δέχονται ότι και τα δύο αυτά ουράνια σώματα διαθέτουν μέταλλα και άλλα στοιχεία, αλλά μόνον ο Άρης διαθέτει άνθρακα και οξυγόνο, στοιχεία απαραίτητα για τη ζωή. Επιπλέον θεωρούν ότι ο κόκκινος πλανήτης έχει υδρογόνο που μπορεί σχετικά εύκολα να απομονωθεί, ενώ παράλληλα υπάρχει άφθονο οξυγόνο στους πόλους, στα ανθρακικά πετρώματα και πιθανώς στους υπόγειους παγετώνες. Πέρα από τα σχέδια που αναφέραμε παραπάνω, στον πρακτικό τομέα οι εκπληκτικές εφευρέσεις διαστημικών επιστημόνων υποβοηθούν προς την κατεύθυνση της γεωπλασίας. Mετά τη διάλυση της Σοβιετικής Ένωσης ήρθε στο φως μια καταπληκτική εφεύρεση Σοβιετικών επιστημόνων, που προκάλεσε αμέσως το ενδιαφέρον των Αμερικανών συναδέλφων τους, αλλά και αμερικανικών εταιρειών. Πρόκειται για το λεγόμενο «τεχνητό έδαφος», μια ουσία εμπλουτισμένη με βιταμίνες και ευγονικά λιπάσματα, που εάν απλωθεί σε εντελώς άγονο έδαφος και πέσουν σπόροι πάνω της τούς υποβοηθά να αναπτυχθούν σαν να πρόκειται για το πιο εύφορο έδαφος. Tο «τεχνητό έδαφος» προοριζόταν για την καλλιέργεια στο αφιλόξενο έδαφος της Σελήνης ή των κοντινών πλανητών του ηλιακού μας συστήματος. Παράλληλα στη NASA ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν ότι στο διάστημα, οι συνθήκες έλλειψης βαρύτητας διευκολύνουν σημαντικά την καλλιέργεια ανθρωπίνων κυττάρων, αφού δημιουργούν ένα περιβάλλον παρόμοιο με εκείνο του ανθρώπινου οργανισμού. Ως γνωστόν, οι γήινες μέθοδοι δεν είναι ακόμα ικανές να προχωρήσουν στην καλλιέργεια ιστών και, ακόμη, περισσότερο ανθρωπίνων οργάνων. Σημειώνουμε, όμως, ότι η ομάδα βιολογικών ερευνών του Διαστημικού Kέντρου Tζόνσον της NASA, στο Xιούστον, κατασκεύασε μια συσκευή για να διευκολύνει τις βιολογικές 12

13 έρευνες στο διάστημα ο τρόπος όμως με τον οποίον αντιδρούσαν σ αυτήν τα κύτταρα προσήλκυσε το ενδιαφέρον των κυτταρολόγων. H συσκευή, που καλείται «Bιοαντιδραστήρας με περιστρεφόμενα τοιχώματα», στη γήινη λειτουργία της, καταφέρνει να δημιουργεί συνθήκες ανάλογες με τη διαστημική έλλειψη βαρύτητας και με τη βοήθειά της οι επιστήμονες της NASA ανέπτυξαν μεγάλα τμήματα ανθρωπίνων ιστών: του εγκεφάλου, των εντέρων, χόνδρων κ.ά. Όπως είναι επόμενο, οι μέχρι στιγμής έρευνες δεν είναι παρά η ελπιδοφόρα αρχή μιας νέας εποχής στη Βιοτεχνολογία. Oι ερευνητές της NASA, πάντως, εξακολουθούν να οραματίζονται τα διαστημικά εργαστήρια που θα καλλιεργούν «εν τροχιά» μικρά τμήματα του ανθρώπινου οργανισμού! Όπως είναι φανερό όλα τα προηγούμενα με τις «διαστημικές εφευρέσεις» και τη γεωπλασία των πλανητών αποτελούν ένα επιστημονικό σενάριο που το μέλλον θα δείξει αν θα γίνει ποτέ πραγματικότητα. Πάντως ας μην ξεχνάμε αυτό που έχει πει ο Άρθουρ Kλαρκ (Arthur Clarke): «Aν οι άνθρωποι σταματήσουν να ονειρεύονται, η ιστορία της φυλής μας θα έχει φτάσει στο τέλος της». 13

14 3. Γεωπλασία του Άρη από τη...σαντορίνη Ένα πείραμα γεωπλασίας του Άρη, βρίσκεται σε εξέλιξη στο ηφαιστειακό τοπίο της Σαντορίνης. Το πείραμα που βρίσκεται ακόμα στην αρχική του φάση, γίνεται από την Ελληνική Εταιρεία Αεροδιαστημικής Ιατρικής, υπό την εποπτεία του Εργαστηρίου Φυσιολογίας της Ιατρικής Σχολής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης και με τη συμμετοχή των εργαστηρίων Οικολογίας και Αμηχανίας του AΠΘ. Ο γεγονός ότι το έδαφος στην περιοχή του ηφαιστείου της Σαντορίνης έχει παρόμοια σύσταση μ εκείνη του πλανήτη Άρη (σίδηρο, μαγγάνιο, σουλφίδια, κλπ), έδωσε το έναυσμα στους Έλληνες και ξένους επιστήμονες να ξεκινήσουν τον Ιούλιο του 1997 την πρώτη φάση του προγράμματος μελετώντας μονοκύτταρους οργανισμούς, όπως σιδηροβακτηρίδια και πλαγκτόν, που βρίσκονται στο υπέδαφος της Σαντορίνης κοντά στην τοποθεσία Παλαιά Kαμμένη. Σύμφωνα με το πρόγραμμα τα βακτηρίδια θα «καλλιεργηθούν» και το 2004 με τη βοήθεια της NASA θα μεταφερθούν στον πλανήτη Άρη με στόχο να συντελέσουν στη δημιουργία ατμόσφαιρας. 14

15 4. Το πρωτότυπο Mars Planting Pin Στο ακόλουθο ένθετο θα περιγράψουμε πως μπορεί από το Mars Planting Pin (MPP) - πιθανώς προσαρμοσμένο στο Phoenix Lander - να φυτευτεί η καλλιέργεια στο έδαφος του Άρη και να καλυφθεί μετά από το γυαλί του θερμοκηπίου. Α. Πλήρως μηχανοποιημένη η κίνηση των δαγκανών. Εξολοκλήρου φτιαγμένο με LEGO TECHNIC και ηλεκτρικό κινητήρα POWER FUNCTIONS. Β. Τα κόκκινα ακροφύσια στο πλάι είναι για την ελεγχόμενη πρόσκρουση. Γ. Ο κινητήρας (μαύρα κομμάτια) που θα προωθεί το σκάφος θα είναι συμβατικός στερεών καύσιμων και θα αποκόπτεται μετά τη χρήση των καύσιμων. Δ. Πυρηνική μπαταρία (RTG) και δίπλα της τα θερμοστοιχεία (thermocouples) που μετατρέπουν θερμότητα σε ηλεκτρικό ρεύμα. Ε. Οι δαγκάνες θα ανοίξουν το έδαφος και θα αποθέσουν την καλλιέργεια. ΣΤ. Τα φωτάκια μπορούν προσφέρουν στιγμιαία θερμότητα και ακτινοβολία. Α Β Γ Δ Ε ΣΤ 15

16 5. Ανίχνευση αζώτου Στο ακόλουθο ένθετο θα παρουσιάσουμε την πιθανή ανίχνευση Αζώτου σε μικρό βάθος από την επιφάνεια του Άρη. Για την διατήρηση ζωής τέσσερα είναι τα βασικά στοιχεία που απαιτούνται: Άνθρακας(C) Υδρογόνο(H) Οξυγόνο(Ο) Άζωτο(Ν) Από αυτά, τα τρία (Άνθρακας, Υδρογόνο, Οξυγόνο) βρίσκονται σε αφθονία στην ατμόσφαιρα και στο έδαφος του Άρη. Το Άζωτο δεν έχει εντοπιστεί μέχρι τώρα στον πλανήτη. Όμως υπάρχουν ενδείξεις ότι στο παρελθόν η ατμόσφαιρα ήταν πλούσια σε αυτό. Δύο είναι οι βασικές θεωρίες για το τι έγιναν αυτές οι ποσότητες αζώτου. Σύμφωνα με την πρώτη διέφυγε στο διάστημα με εκρήξεις εξαιτίας του φαινομένου της ατμοσφαιρικής διαφυγής που συμβαίνει λόγο του ασθενούς μαγνητικού πεδίου του Άρη. Αν και αυτή είναι η κυρίαρχη άποψη, η δεύτερη παρουσιάζει μεγαλύτερο ενδιαφέρον για την δημιουργία φιλικού για τον άνθρωπο περιβάλλον. Κατ αυτήν το άζωτο δεν έφυγε στο διάστημα αλλά εγκλωβίστηκε με μορφή ενώσεων (κυρίως νιτρικών οξέων) στο υπέδαφος. Για να εξακριβώσουμε την ύπαρξη του θα στείλουμε τα πρώτα σκάφη που θα μας δώσουν πληροφορίες σχετικά με το βάθος και την ποσότητα του αζώτου αλλά και την μορφή των ενώσεων που πιθανώς υπάρχουν στον πλανήτη. Το σχέδιο του οχήματος θα είναι σχετικά απλό και θα αποτελείται από πέντε μέρη: 1. Σύστημα παροχής ενέργειας 2. Σύστημα προσεδάφισης και μετακίνησης 3. Σύστημα επικοινωνίας 4. Σύστημα συλλογής και ανάλυσης δείγματος εδάφους 5. Το σύστημα εκσκαφής ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΟΧΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Εξαιτίας των υψηλών ενεργειακών αναγκών, το σκάφος θα είναι παίρνει ενέργεια από μία ατομική μπαταρία πλουτωνίου-238. ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΡΟΣΕΔΑΦΙΣΗΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗΣ. Το όχημα θα διαθέτει τέσσερις τροχούς διαμέτρου 40cm για να μετακινείται (κίνηση και στους τέσσερις τροχούς από ανεξάρτητα μοτέρ) ενώ παράλληλα κατά την περίοδο της εκσκαφής έξι πτυσσόμενοι βραχίονες θα το σταθεροποιούν στο έδαφος. Λόγο της ανάγκης για ακριβής προσεδάφιση θα 16

17 γίνει χρήση του συστήματος EDL που χρησιμοποιήθηκε στο Curiosity σχεδιασμένο από την Νasa. ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ Το σύστημα επικοινωνίας θα είναι το SCaN. ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΛΛΟΓΗΣ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΕΔΑΦΟΥΣ. Το σκάφος θα είναι εφοδιασμένο με ένα φασματόμετρο που θα αναλύει τα συστατικά του υπεδάφους. Για την μεταφορά της σκόνης στο σκάφος θα γίνει χρήση σωλήνα που θα κατεβαίνει στον χώρο της εκσκαφής και θα συλλέγει δείγματα με την βοήθεια μίας αντλίας αέρα. ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΚΣΚΑΦΗΣ. Εξαιτίας του μεγάλου σχετικά βάθους εκσκαφής και του περιορισμού στο μέγεθος και το βάρος του σκάφους έπρεπε να σχεδιαστεί ένα πρωτότυπο σύστημα εφόσον ένα περιστροφικό τρυπάνι δεν είναι υλοποιήσιμο. Το βασικό εξάρτημα είναι ένας δίσκος που ενώ περιστρέφεται γύρω από το κέντρο του, ταυτόχρονα γυρίζει και γύρω από τον κάθετο άξονά του μαζί με το σύστημα που βρίσκεται στο κόκκινο πλαίσιο του σχεδίου. Έτσι καθώς σταδιακά ο δίσκος κατεβαίνει σε πιο μεγάλος βάθος σχηματίζει μια τρύπα στο έδαφος με διάμετρο ίση με τη διάμετρο του δίσκου. Πιο αναλυτικά ο τροχός θα κόβει το έδαφος από κάτω του ενώ ταυτόχρονα θα ξύνει τα πετρώματα στο πλάι Θα κατεβαίνει 2cm για κάθε κύκλο που θα κάνει. Η σκόνη που δημιουργείται απομακρύνεται από τον δειγματολήπτη. Για να κατέβει ο τροχός κάθε τριάδα τροχαλιών θα μετακινείται και θα πλησιάζει προς το κέντρο του περιστροφικού θαλάμου (τροχαλίες με πράσινο, σύστημα μετακίνησης τροχαλιών με μπλε) έτσι ώστε ο ιμάντας (σχεδιασμένος με κίτρινο) να χαλαρώνει και ο βραχίονας που στηρίζει τον τροχό να πιέζεται με υδραυλικό σύστημα προς τα κάτω ενώ ο κινητήρας στα δεξιά θα περιστρέφει αριστερόστροφα τον βραχίονα. Όταν συναντάται μεγάλη αντίσταση από σκληρό υλικό ο τροχός θα ανεβαίνει αναλόγως για να μειωθεί ο όγκος που σκάβει. Ο περιστρεφόμενος θάλαμος θα είναι ένας κύλινδρος χωρισμένος στην μέση από μεταλλικό έλασμα. Πάνω σε αυτό βρίσκονται υδραυλικά έμβολα που μετακινούν τις τροχαλίες ενώ πίσω από τον ιμάντα στα αριστερά βρίσκεται ο κινητήρας που δίνει κίνηση στον ιμάντα Το ίδιο σύστημα βρίσκεται και στις δύο μεριές του ελάσματος, ενώ κάτω δεξιά βρίσκεται το φασματόμετρο. Στον κενό χώρο πάνω δεξιά τοποθετείται το σύστημα παροχής υδραυλικής πίεσης. Από την δεξιά πλευρά του δειγματολήπτη μια ένας σωλήνας να βγάζει την σκόνη και τα αέρια από την πάνω πλευρά του οχήματος. 17

18 18

19 6. Ένθετο με φωτογραφίες 1. Ο Άρης όπως τον φωτογραφίσαμε με το τηλεσκόπιο του σχολείου. 19

20 2. Το θερμοκήπιο με την καλλιέργεια 3. Φωτογραφία της καλλιέργειας από το μικροσκόπιο μας. 20

21 4. Mars Planters 5. Πέτρωμα από τον Άρη 21

22 6. Ποτάμι στην επιφάνεια του Άρη 7. Το πρόσωπο του Άρη 22

23 8. Ο κόκκινος Πλανήτης 9. Κρατήρας 23

24 10. Πάγοι 11. Η επιφάνεια του Άρη 24

25 12. Όρη 13. Ο Φόβος Τις φωτογραφίες 5-13 μας τις έστειλε ο Δρ. Μάνος Δανέζης. Links 25