Vi kan odla växter på Mars genom att värma inlandsisarna med frusen rök

Ett foto av Mars yta NASA/JPL-Caltech

Idén om Mars som ett slags Plan B för mänskligheten har fastnat i vårt kulturella medvetande. Som föreställt sig i Kim Stanley Robinsons episk Mars-trilogi Om vi ​​beskriver mänsklighetens bosättning och terraformning av planeten, måste vi göra Mars yta mycket varmare för att ha någon chans att flytta in permanent.

Det skulle vara en enorm utmaning. Mars atmosfär består till största delen av koldioxid, men den är för tunn och kall för att bära flytande vatten, en avgörande ingrediens för livet. Det är också utsatt för farliga nivåer av ultraviolett strålning.

NASA har kommit fram till att det är orealistiskt att värma upp hela planeten, eftersom den teknik som behövs för att göra det (som rymdspeglarna som föreställs i Robinsons Green Mars-roman) inte existerar ännu, och Mars har inte tillräckligt med koldioxid instängd i sin yta för att förtjocka dess atmosfär tillräckligt ändå.

Men en ny studie i Natur astronomi föreslår att applicering av kiseldioxidaerogel - ett syntetiskt, poröst, ultralätt fast material som härrör från en gel - på vissa områden av Mars isrika poler kan replikera denna effekt i mycket mindre skala. Ett lager av materialet två till tre centimeter tjockt kan samtidigt blockera UV-strålning, höja temperaturen under så att isen smälter och släppa igenom tillräckligt med synligt ljus för att fotosyntes ska kunna ske.

De mörka fläckarna på Mars tros bildas på grund av växthuseffekten i fast tillstånd. John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences vid Harvard University

Istället för att försöka förändra hela Mars atmosfär, föreslår vi att du replikerar en jordliknande miljö på några centimeter, vilket skulle vara mycket mer uppnåeligt, säger Robin Wordsworth, en planetforskare vid Harvard School of Engineering and Applied Sciences och medförfattare till pappret. Istället för att terraforma hela planeten skulle deras förslag effektivt göra det regionalt, även om det skulle ta flera år att fungera.

Varför kiseldioxidaerogel? Det är en extremt bra värmeisolator, den är väldigt lätt (den är 99,8 % luft) och den kan också sända mycket ljus om den är tillräckligt tunn. Det finns inget annat material som det där ute, säger Wordsworth. Materialet – med smeknamnet frusen rök på grund av dess eteriska utseende – finns redan på Mars nu och används för att isolera NASA:s Curiosity-rover.

Forskargruppen gjorde en serie experiment för att testa sin teori och skapade ett lager av kiseldioxidaerogelpartiklar och ett annat av kiseldioxidaerogelplattor. Dessa exponerades sedan för ljus från en lampa (för att simulera solens strålar), med temperaturförändringen registrerad av små sensorer. Teamet justerade tjockleken på aerogellagret tills det vid 2,5 cm (cirka en tum) kunde värma marken under med cirka 50 °C (120 °F). Detta skulle vara tillräckligt med isolering för att smälta polarisen och tillåta flytande vatten att existera under hela marsåret.

Silica aerogel i partikel- och kakelform.

Så småningom, om det fungerar, kan detta system användas för att skapa de markförhållanden som behövs odla växter . Om det är deras plan kan det vara oerhört användbart för framtida uppdrag, säger Zach Dickeson, en Mars-forskare vid UK Natural History Museums Department of Earth Sciences.

På lång sikt skulle planen vara att tillverka silica aerogel på Mars snarare än att transportera den. Det är inte så besynnerligt som det verkar, eftersom både kiseldioxid och vattenis finns i vissa regioner på planeten, enligt Germán Martinez, en personalforskare vid Lunar and Planetary Institute i Houston, som inte var involverad i studien.

Denna regionala terraformingsplan är dock fortfarande djupt inne i teorin. Även om vi kan testa det på Mars-liknande områden på jorden som Atacamaöknen i Chile, finns det ingen ersättning för den äkta varan. För det måste vi ha tålamod. NASA planerar första mänskliga uppdraget till Mars 2030.

Dölj