Robert Zubrin Richard Wagner - Czas Marsa.pdf - Na ściezkach nauki - ludvikos.liberal

Robert Zubrin, Richard Wagner

Czas Marsa

Dlaczego i w jaki sposób musimy skolonizować Czerwoną Planetę

PrzełoŜył: Leszek Kał las

Warszawa 1997

Tytuł oryginału:

THE CASE FOR MARS

The Plan to Settie the Red Planet and Why We Must

Ali rights reserved

Konsultacja naukowa:

dr Robert Kołos

dr hab Paweł Moskalik

Projekt okładki: Katarzyna A Jarnuszkiewicz

Zdjęcie na okładce:

David Ducros/Science Photo

Library/EAST NEWS

Rysunki na podstawie wydania angielskiego

Krzysztof Białkowski

ISBN 83-7180-037-1

Wydawca

Prószyński i S-ka

02-651 Warszawa,

ul GaraŜowa 7

Druk i oprawa

Łódzka Drukarnia Dziełowa

Spółka Akcyjna

ul Rewolucji 1905 r nr 45, Łódź

SPIS RZECZY

Przedmowa (Arthur C. Clarke) - 7

Słowo wstępne - 11

1 Projekt Mars Direct - 21

2 Od czasów Keplera do ery kosmicznej - 43

3 Opracowanie planu - 76

4 Lot na Marsa - 114

5 Jak pokonać smoki i ominąć syreny - 163

6 Odkrywanie Marsa 195

7 Budowa bazy na Marsie - 233

8 Kolonizacja Marsa - 288

9 Terraformowanie Marsa - 325

10 Widok z Ziemi - 358

Epilog: Znaczenie marsjanskiego pogranicza - 387

Słowniczek terminów - 401

Literatura uzupełniająca - 411

Indeks - 415

PRZEDMOWA

Historia XXI wieku będzie się rozgrywać na Marsie. Mars jest bodaj jedyną w

Układzie Słonecznym planetą - poza Ziemią - na której Ŝycie mogło istnieć w

przeszłości, a nawet obecnie. Zarazem dostępne juŜ dziś - lub w bardzo bliskiej

przyszłości - technologie umoŜliwiają dotarcie na Czerwoną Planetę i przeŜycie w

tamtejszych warunkach.

KsiąŜka Roberta Zubrina - bardzo zabawna w wielu miejscach i opowiadająca

historie, za które autor z pewnością nie będzie lubiany przez NASA - stanowi

bodaj najbardziej wszechstronne omówienie historii lotów na Marsa i perspektyw

na przyszłość. Wyjaśnia, dlaczego powinniśmy polecieć na Marsa, spróbować tam

Ŝyć oraz - co jest chyba najwaŜniejsze - w jaki sposób będziemy czerpać bogactwa

z mar-sjańskiej ziemi, gdy juŜ się tam znajdziemy.

Osobiście zachwyca mnie myśl, Ŝe jeśli argumenty dr. Zubrina zostaną

zaakceptowane, pierwsza wyprawa na Marsa moŜe wyruszyć przed moimi

dziewięćdziesiątymi urodzinami. Póki co, jeŜeli wszystko pójdzie dobrze,

rosyjski ładownik Mars1 wystartuje tuŜ przed moimi siedemdziesiątymi ósmymi

urodzinami i zawiezie wiadomość, nagraną przeze mnie na taśmie wideo,

przeznaczoną dla kolonizatorów w nadchodzącym XXI wieku.

1 Rosyjska sonda wyruszyła ku Marsowi w listopadzie 1996 roku, lecz zaraz po

starcie uległa zniszczeniu (przyp. red.)-

Przesłanie dla Marsa

Nazywam się Arthur Clarke i mówię do was z wyspy Sri Lanka, niegdyś znanej jako

Cejlon, na Oceanie Indyjskim, na planecie Ziemia. Mamy wiosnę 1993 roku, jednak

ta wiadomość przeznaczona jest dla przyszłości. Zwracam się do męŜczyzn i kobiet

- być moŜe niektórzy z nich Ŝyją juŜ, gdy dokonuję tego nagrania - słuchających

tych słów na Marsie.

ZbliŜa się nowe tysiąclecie, a równocześnie rośnie nasze zainteresowanie

planetą, mającą szansę stać się pierwszym prawdziwym domem ludzkości poza

macierzystym światem. Za mojego Ŝycia miałem to szczęście, Ŝe widziałem, jak

wiedza o Marsie wzrasta od niemal całkowitej ignorancji - gorzej nawet, od

fałszywych wyobraŜeń - do prawdziwego zrozumienia jego geografii i klimatu. Na

pewno w wielu dziedzinach wciąŜ pozostajemy ignorantami, brakuje nam wiadomości,

które dla Was są oczywiste. Ale mamy juŜ dokładne mapy Waszego wspaniałego

świata i potrafimy sobie wyobrazić, jak moŜna go zmodyfikować - terraformować -

by stał się bliŜszy naszym marzeniom. Być moŜe juŜ rozpoczęliście ten planowany

na setki lat proces.

Istnieje pewien związek między Marsem a moją obecną ojczyzną. Pisałem o tym w

mojej powieści - prawdopodobnie ostatniej - Miot Boga. Na początku naszego wieku

mieszkał tu, na Cejlonie, miłośnik astronomii nazwiskiem Percy Moles-worth.

Wiele czasu poświęcał on na obserwacje Marsa, a jego imieniem nazwano wielki -

175 km średnicy - krater na Waszej półkuli południowej. W swojej ksiąŜce

opisałem, jak pewnego dnia astronom z Nowego Marsa spojrzy na świat swoich

przodków i poszuka małej wysepki, z której Molesworth - i ja -często

podziwialiśmy Waszą planetę.

Był taki czas, niedługo po pierwszym lądowaniu na KsięŜycu w 1969 roku, kiedy

mieliśmy dość optymizmu, by wierzyć, Ŝe zdołamy dotrzeć na Marsa około roku

1990. W innym swoim opowiadaniu opisałem rozbitka pierwszej, tragicznej

ekspedycji, obserwującego przejście Ziemi przed tarczą Słońca 11 maja... 1984

roku! No cóŜ, tego dnia na Marsie nie było

nikogo, kto mógłby obserwować to zdarzenie. Ale powtórzy się ono znowu 10

listopada 2084 roku. W tym czasie, mam nadzieję, wiele oczu będzie juŜ spoglądać

ku Ziemi, która - jako maleńka, idealnie okrągła plama - z wolna przetnie

słoneczny dysk. Proponowałem, abyśmy potęŜnymi laserami wysłali Wam wtedy

sygnał; zobaczycie gwiazdę, która pozdrawia Was ze słonecznej tarczy.

Ja równieŜ pozdrawiam Was przez kosmiczny bezmiar -i posyłam swoje Ŝyczenia z

ostatniej dekady XX wieku, kiedy to ludzkość stała się gatunkiem podróŜującym w

kosmosie, kiedy wyruszyła w podróŜ, która nie ustanie, póki będzie istniał

Wszechświat.2

Bez wątpienia ksiąŜka dr. Zubrina - podobnie jak moja niewielka wprawka na temat

terraformowania Marsa, czyli Śniegi Olimpu - zostanie poprawiona w wielu

szczegółach na skutek postępu technicznego. Mimo to Czas Marsa bezdyskusyjnie

dowodzi, Ŝe w zasięgu moŜliwości naszych dzieci leŜy załoŜenie pierwszej

samowystarczalnej ludzkiej kolonii poza macierzystą planetą - Ziemią.

Czy moŜliwość ta zostanie wykorzystana? Minęło juŜ prawie pięćdziesiąt lat,

odkąd zakończyłem poniŜszymi słowami swą pierwszą ksiąŜkę Interplanetary Flight

(Lot międzyplanetarny):

Wells słusznie zauwaŜył, Ŝe mamy wybór między Wszechświatem - a niczym...

Wyzwanie ogromnej przestrzeni, dzielącej róŜne światy, jest fascynujące; jeśli

jednak nie uda nam się pokonać trudności, oznaczałoby to, Ŝe historia ludzkiej

rasy zaczyna zbliŜać się do końca. Odwracając się tyłem do wciąŜ nie tkniętych

stopą człowieka obszarów, ludzkość rozpoczęłaby trwającą miliardy lat wędrówkę w

dół, z powrotem nad brzeg pierwotnego morza.

Arthur C. Clarke I marca 1996

2 Tekst przesłania wg: Arthur C Clarke: Śniegi Olimpu. PrzełoŜył Piotr Cholewa.

Prószyński i S-ka, Warszawa 1996, s. 7-8 (przyp. red.).

SŁOWO WSTĘPNE

Zdecydowaliśmy się polecieć na KsięŜyc. Zdecydowaliśmy się w ciągu nadchodzących

dziesięciu lat polecieć na KsięŜyc i dokonać innych rzeczy nie dlatego, Ŝe są

łatwe, ale właśnie dlatego, Ŝe są trudne, a przez to zmuszą nas do lepszej

organizacji i wykorzystania wszystkich naszych umiejętności. Jesteśmy gotowi

sprostać temu wyzwaniu, nie chcemy odkładać tego na później i zamierzamy odnieść

zwycięstwo [..]. Do pewnego stopnia jest to akt wiary, pewna wizja, gdyŜ na

razie nie wiemy, jakie korzyści osiągniemy, realizując ów cel. Przestrzeń

kosmiczna stoi przed nami otworem i postaramy się w niej znaleźć.

JOHN F. KENNEDY (1962)

Nadszedł czas, by Ameryka wyznaczyła sobie nowy cel w badaniach przestrzeni

kosmicznej. Przy okazji niedawnych uroczystości z okazji dwudziestej piątej

rocznicy lądowania statku Apollo na KsięŜycu wielu z nas myślało o tym, co udało

się osiągnąć Amerykanom, oraz zadawało sobie pytanie: czy wciąŜ jesteśmy narodem

pionierów? Czy gotowi jesteśmy podjąć wysiłek kontynuowania badań, stawiających

nas w awangardzie postępu na Ziemi, czy jesteśmy ludźmi przyszłości, czy teŜ

staniemy się narodem przeszłości, o którego wielkości świadczą wyłącznie muzea?

Czy - gdy nadejdzie pięćdziesiąta rocznica zdobycia KsięŜyca - nasi potomkowie

uczczą ją jako kamień milowy na drodze ku coraz odleglejszym światom? Czy teŜ na

lądowanie na KsięŜycu będą spoglądać tak, jak w VII wieku n.e. Rzymianie musieli

patrzeć na akwedukty i inne wspaniałe dzieła klasycznej architektury, widoczne

wśród ruin, zastanawiając się ze zdumieniem: Myśmy to zbudowali?

Nie ma postępu bez dąŜenia do wyznaczonego celu. Amerykański program kosmiczny,

rozpoczęty błyskotliwie misjami Apollo i związanymi z nimi projektami, przez

następne dwadzieścia lat miotał się, zmierzając w nieokreślonym kierunku. Aby

rozwijać badania kosmosu, potrzebujemy celu nadrzędne

go, wyznaczającego szlak. Na obecnym etapie rozwoju jedynym takim celem moŜe być

zbadanie Marsa i jego kolonizacja.

Mars jest czwartą planetą od Słońca, znajduje się około 50% dalej od niego niŜ

Ziemia, przez co jest tam znacznie zimniej niŜ na naszej planecie. Wprawdzie w

dzień temperatura osiąga czasem 17°C, nocą słupek rtęci wskazywałby jednak aŜ -

90°C. Obecnie na powierzchni Marsa nie występuje ciekła woda, poniewaŜ

przeciętne temperatury są niŜsze od temperatury jej zamarzania. Nie zawsze tak

było. Na zdjęciach wykonanych z orbity okołomarsjańskiej widać wyschłe koryta

rzeczne -znak, Ŝe w zamierzchłej przeszłości Mars był znacznie cieplejszym i

wilgotniejszym miejscem niŜ obecnie. Z uwagi na to właśnie powierzchnia Marsa to

najlepszy w Układzie Słonecznym obszar do poszukiwań pozaziemskich form Ŝycia -

wymarłych bądź wciąŜ Ŝywych. Długość marsjańskiej doby - 24 godziny i 37 minut -

bardzo nieznacznie odbiega od wartości ziemskiej. Czerwona Planeta obraca się

wokół osi nachylonej do orbity pod kątem 24°, podobnie jak w przypadku Ziemi; w

rezultacie zmienność marsjańskich pór roku bardzo przypomina cykl ziemski.

PoniewaŜ jednak marsjański rok liczy sobie 669 marsjańskich dni (686 dni

ziemskich), wszystkie pory roku są prawie dwukrotnie dłuŜsze niŜ na Ziemi. Mars

ma duŜą powierzchnię, gdyŜ - mimo Ŝe średnica planety wynosi tylko połowę

ziemskiej - powierzchnia nie jest w ogóle przykryta morzami; przez to jest ona

równa powierzchni wszystkich ziemskich kontynentów. W momencie największego

zbliŜenia Ziemi i Marsa planety dzieli odległość 60 min km, najbardziej zaś

oddalone bywają o mniej więcej 400 min km. Przy wykorzystaniu współczesnych

technologii napędu rakietowego, wyprawa w jedną stronę z Ziemi na Marsa trwałaby

sześć miesięcy - znacznie dłuŜej niŜ trzy dni, jakie załoga statku Apollo

musiała spędzić w przestrzeni kosmicznej, lecąc na KsięŜyc, lecz bez wątpienia

krócej niŜ wiele podróŜy, odbywanych przez ludzi w przeszłości. W XIX wieku

emigranci z Europy częstokroć spędzali podobny czas na statku wiozącym ich do

Australii. Przekonamy się wkrótce, Ŝe technologie potrzebne do odbycia lotu na

Marsa są w zasięgu naszych moŜliwości.

Gdy niniejsza ksiąŜka miała powędrować do drukarni, naukowcy z NASA ogłosili

niebywałe odkrycie - przedstawili przekonujące poszlaki świadczące o

występowaniu mikroorganizmów wewnątrz odnalezionej pod lodem Antarktydy skały,

która przyleciała z Marsa wskutek zderzenia planety z meteorytem. Do poszlak

zalicza się: złoŜone cząsteczki organiczne, magnetyty, inne typowe pozostałości

mineralogiczne po bakteriach oraz obłe struktury, przypominające bakterie.

Zdaniem NASA uzyskane dowody są waŜne, lecz nie rozstrzygające. Jeśli istotnie

znaleziono pozostałości form Ŝywych, moŜe się okazać, Ŝe są to dowody

występowania w przeszłości najprostszych przedstawicieli biosfery, której

bardziej złoŜone i interesujące wytwory wciąŜ mogą spoczywać w marsjańskiej

glebie. Do odnalezienia takich skamieniałości nie wystarczą sztuczne oczy

zdalnie sterowanych robotów: na Czerwonej Planecie muszą się znaleźć ludzie, by

móc szukać i obserwować.

Dlaczego Mars?

Wybór Marsa jako celu podróŜy międzyplanetarnej nie wiąŜe się jedynie z rozwojem

technologii kosmicznych. Dotarcie do Marsa potwierdziłoby pionierski charakter

naszego społeczeństwa. Mars jest jedyną planetą w Układzie Słonecznym - poza

Ziemią - która ma wszystkie bogactwa naturalne, niezbędne nie tylko do

podtrzymywania funkcji Ŝyciowych, lecz takŜe rozwoju cywilizacji technicznej.

Kontrast z pustynnym KsięŜycem jest spory: w marsjańskiej glebie występują istne

oceany wody w postaci wiecznej zmarzliny. Czerwona Planeta ma bogate zasoby

węgla, azotu, wodoru i tlenu, wszystkie w postaciach nadających się bez trudu do

wykorzystania, jeśli tylko znaleźliby się ludzie dość pomysłowi i chętni.

Wymienione cztery pierwiastki stanowią podstawę produkcji Ŝywności, a takŜe

tworzyw sztucznych, drewna, papieru, ubrań oraz - co najwaŜniejsze - paliwa

rakietowego. Co więcej, w przeszłości Mars doświadczył okresów aktywności

wulkanicznej i hydrologicznej, które na Ziemi doprowadziły do powstania wielu

rozmaitych rud minerałów. Na

Marsie występują prawie wszystkie pierwiastki o znaczeniu przemysłowym.

Wprawdzie na powierzchni planety nie ma ciekłej wody, pod powierzchnią sytuacja

wygląda jednak inaczej -są wszelkie powody, by sądzić, Ŝe, dzięki źródłom

energii geotermicznej, pod powierzchnią Marsa wciąŜ istnieją zbiorniki ciekłej i

gorącej wody. Zbiorniki hydrotermiczne mogły posłuŜyć za kryjówkę dla

staroŜytnych marsjańskich mikrobowych form Ŝycia. Byłyby to oazy, dostarczające

kolonizatorom duŜych ilości ciekłej wody i energii geotermicznej. Z wyjątkiem

Ziemi Mars jest jedyną planetą mającą 24-godzinny cykl dobowy oraz atmosferę

dość grubą, by chronić powierzchnię przed promieniowaniem, pochodzącym z

rozbłysków słonecznych, a zatem -jedyną pozaziemską planetą, na której mogą

istnieć duŜe szklarnie, oświetlane naturalnym światłem Słońca. JuŜ dziś, na tak

wczesnym etapie poznawania Czerwonej Planety, wiadomo, Ŝe występuje tam (w pięć

razy większych ilościach niŜ na Ziemi) materiał o potencjalnie duŜym znaczeniu

handlowym: deuter. Dziś na Ziemi kilogram deuteru - cięŜkiego izotopu wodoru -

kosztuje 10 tysięcy dolarów.

Na Marsie mogą osiedlić się ludzie. Dla naszego pokolenia oraz wielu następnych

planeta ta to Nowy Świat.

Tubylcze metody: sposób na szybkie zdobycie Marsa

Historia pokazuje, Ŝe sukcesy najczęściej odnosili odkrywcy, którzy zadali sobie

trud poznania, nauczenia się i przejęcia od tubylców sposobu Ŝycia w dzikich

ostępach. Obcokrajowiec widzi jedynie nieznane tereny, tubylec zaś - dom. Nie

dziwi nas, Ŝe ludy Ŝyjące na danym obszarze lepiej potrafią wykorzystywać jego

zasoby.

Mieszkańcom miasta krajobraz arktyczny jawi się jako wyludniona, zupełnie

pozbawiona zasobów i nieprzebyta przestrzeń. Eskimos wie jednak o wielu

występujących tam bogactwach. W XIX wieku brytyjska marynarka wojenna wysłała,

ponosząc wielkie koszty, flotyllę parowych statków wojennych z zadaniem

odnalezienia na obszarach kanadyjskiej Arktyki przejścia pół-nocno-zachodniego.

Wyładowane węglem i innymi ładunkami statki z trudem brnęły przez parę lat przez

morza i góry lodowe, dopóki cała załoga nie zginęła z powodu wyczerpania

zapasów.

W tym samym czasie niewielkie grupy odkrywców, trudniących się handlem futrami,

swobodnie podróŜowały po dalekiej Północy na psich zaprzęgach. Od ludów

zamieszkujących Arktykę przejęli zwyczaj Ŝywienia siebie i psów zwierzyną

upolowaną na miejscu oraz podróŜowania z niewielkim obciąŜeniem. Nasza wiedza o

terenach arktycznych znacznie więcej zawdzięcza ich podróŜom niŜ ekspedycji

flotylli statków wojennych.

Płyną z tego nauki, które moŜna zastosować do badań kosmosu. Choć - na razie -

nie ma Marsjan, moŜemy postawić parę pytań. W jaki sposób hipotetyczni

mieszkańcy Marsa podróŜowaliby po powierzchni swojej planety? Czy sprowadzaliby

z Ziemi potrzebne paliwo rakietowe? A skąd mieliby tlen? Jak zaopatrywaliby się

w wodę oraz poŜywienie? W jaki sposób zdołaliby przeŜyć? Odpowiedź jest

oczywista: Gdy jesteśmy na Marsie, musimy postępować tak, jak postępowaliby

Marsjanie.

Psim zaprzęgiem na Marsa

Wiele koncepcji załogowych wypraw na Marsa przypomina ocięŜałe metody

brytyjskiej marynarki wojennej, uŜyte do badania Arktyki. Według tych planów

ogromne transportowce będą zawozić na Marsa wszelkie potrzebne załodze zasoby

oraz paliwo rakietowe. Tak olbrzymie statki nie mogłyby wystartować z Ziemi,

więc wymagałyby składania na orbicie okołoziemskiej, jak równieŜ długotrwałego

przechowywania w przestrzeni kosmicznej zbiorników ultrazimnego

(„kriogenicznego") materiału napędowego. W tym celu konieczne byłoby zbudowanie

na orbicie wielu urządzeń i instalacji. Na realizację podobnych przedsięwzięć

trzeba by wydać niebotyczne sumy. Jeden z takich projektów, znany pod nazwą

Raportu. 90-dniowego, opracowany w 1989 roku w odpowiedzi na wezwanie prezydenta

George'a Busha do podjęcia nowych inicjatyw w badaniach kosmicznych

(SEI, od ang. Space E,xploration Initiatiue), kosztowałby około 450 miliardów

dolarów. Kongres, zaszokowany taką ceną, odrzucił plan prezydenta Busha;

przestano powaŜnie traktować projekt wysłania kiedykolwiek załogowej misji na

Marsa.

Podobnie jak w przypadku zdobywania Arktyki, moŜna odmiennie podejść do wyprawy

na Marsa - pomyśleć na przykład o „psich zaprzęgach". Rozumne wykorzystanie

bogactw badanego miejsca powoduje obniŜenie wymogów logistycznych, związanych z

wysłaniem misji, do poziomu, który śmiało moŜna uznać za realny. ,

Mam na myśli projekt Mars Direct (Bezpośrednio na Marsa), stworzony przeze mnie

podczas pracy w firmie Martin Marietta Astronautics w zespole, prowadzącym

pionierskie badania nad opracowaniem zaawansowanych technik wypraw

międzyplanetarnych. Projekt nie przewiduje korzystania z gigantycznych

Robert Zubrin Richard Wagner - Czas Marsa.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: