Ο άνθρωπος πάτησε στη Σελήνη το 1969. Περισσότερο από μισό αιώνα αργότερα, το επόμενο μεγάλο όνειρο δεν βρίσκεται σε απόσταση 384.000 χιλιομέτρων, αλλά δεκάδων ή και εκατοντάδων εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη.
Είναι ο Άρης. Ο Κόκκινος Πλανήτης. Ένας κόσμος με τεράστια ηφαίστεια, βαθιά φαράγγια, πολικούς πάγους, αμμοθύελλες και μια ατμόσφαιρα τόσο αραιή ώστε ο άνθρωπος δεν θα μπορούσε να επιβιώσει χωρίς ειδικό εξοπλισμό.
Κι όμως, επιστήμονες, μηχανικοί, διαστημικές υπηρεσίες και ιδιωτικές εταιρείες προετοιμάζουν την ημέρα που το πρώτο ανθρώπινο πλήρωμα θα φτάσει εκεί. Το ερώτημα δεν είναι μόνο πότε θα γίνει το ταξίδι. Είναι αν οι άνθρωποι θα μπορέσουν να ζήσουν στον Άρη και, κυρίως, να επιστρέψουν με ασφάλεια.
Πόσο διαρκεί το ταξίδι στον Άρη;
Με τη σημερινή τεχνολογία, ένα διαστημόπλοιο χρειάζεται περίπου έξι έως εννέα μήνες για να φτάσει στον Άρη. Η ακριβής διάρκεια εξαρτάται από την τροχιά, την ταχύτητα και τη σχετική θέση των δύο πλανητών.
Η απόσταση Γης και Άρη δεν είναι σταθερή. Μπορεί να περιοριστεί περίπου στα 55 εκατομμύρια χιλιόμετρα σε ιδιαίτερα ευνοϊκές προσεγγίσεις, αλλά μπορεί να ξεπεράσει και τα 400 εκατομμύρια χιλιόμετρα όταν οι πλανήτες βρίσκονται σε αντίθετες πλευρές του Ήλιου. Γι’ αυτό οι αποστολές σχεδιάζονται γύρω από παράθυρα εκτόξευσης περίπου κάθε 26 μήνες.
Το μεγαλύτερο πρόβλημα είναι η επιστροφή. Σε συμβατικά σχέδια αποστολών, οι αστροναύτες ενδέχεται να περιμένουν περίπου 500 ημέρες στην επιφάνεια για ευνοϊκές συνθήκες επιστροφής. Έτσι ολόκληρη η αποστολή μπορεί να διαρκέσει δυόμισι έως τρία χρόνια.
Ένας πλανήτης όπου δεν μπορούμε να αναπνεύσουμε
Ο Άρης είναι ένας παγωμένος, άνυδρος στην επιφάνειά του κόσμος, με ουρανό που συχνά αποκτά κοκκινωπές αποχρώσεις εξαιτίας της σκόνης. Η μέση θερμοκρασία είναι περίπου μείον 60 βαθμοί Κελσίου, με μεγάλες διακυμάνσεις.
Η ατμόσφαιρα αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα και η πίεσή της είναι μικρότερη από το 1% της γήινης στο επίπεδο της θάλασσας. Χωρίς διαστημική στολή, ο άνθρωπος θα έχανε πολύ γρήγορα τις αισθήσεις του λόγω έλλειψης οξυγόνου, ενώ η χαμηλή πίεση θα προκαλούσε σοβαρές βλάβες.
Η βαρύτητα είναι περίπου το 38% της γήινης. Αυτό θα διευκόλυνε κάποιες κινήσεις, αλλά δημιουργεί άγνωστες επιπτώσεις στον οργανισμό σε μακροχρόνια παραμονή.
Το μεγαλύτερο πρόβλημα είναι η ακτινοβολία
Στη Γη η ατμόσφαιρα και το μαγνητικό πεδίο μάς προστατεύουν από μεγάλο μέρος της επικίνδυνης διαστημικής ακτινοβολίας. Στο ταξίδι προς τον Άρη, οι αστροναύτες θα εκτίθενται επί μήνες σε γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες και ενεργητικά σωματίδια από τον Ήλιο.
Η παρατεταμένη έκθεση αυξάνει τον κίνδυνο καρκίνου και ενδέχεται να επηρεάζει το νευρικό και καρδιαγγειακό σύστημα. Μετρήσεις από το όργανο RAD του Curiosity οδήγησαν σε εκτίμηση συνολικής δόσης της τάξης του ενός sievert για ένα συγκεκριμένο σενάριο πολυετούς αποστολής. Εξετάζονται θωρακισμένα τμήματα διαστημοπλοίων και καταφύγια καλυμμένα με αρειανό έδαφος.
Τι θα τρώνε και από πού θα βρίσκουν νερό;
Μια αποστολή στον Άρη δεν θα έχει τον τακτικό ανεφοδιασμό του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού. Θα χρειαστεί να μεταφέρει προμήθειες, να ανακυκλώνει το νερό και να λειτουργεί με εξαιρετικά αξιόπιστα συστήματα υποστήριξης ζωής.
Η καλλιέργεια φυτών ίσως καλύψει μέρος των αναγκών, αλλά το αρειανό έδαφος περιέχει μεταξύ άλλων υπερχλωρικά άλατα. Πιθανότερη λύση είναι ελεγχόμενα θερμοκήπια και υδροπονία. Το νερό είναι πολύτιμο και για παραγωγή οξυγόνου και δυνητικά συστατικών καυσίμων.
Το πείραμα που παρήγαγε οξυγόνο στον Άρη
Το όργανο MOXIE, που ταξίδεψε με το Perseverance, κατάφερε να μετατρέψει διοξείδιο του άνθρακα της αρειανής ατμόσφαιρας σε οξυγόνο. Σε 16 πειράματα παρήγαγε συνολικά 122 γραμμάρια. Η ποσότητα είναι ελάχιστη για πλήρωμα, αλλά αποδεικνύει ότι μέρος του απαραίτητου οξυγόνου θα μπορούσε μελλοντικά να παραχθεί επιτόπου, ακόμη και για χρήση στην προώθηση πυραύλου επιστροφής.
NASA και Έλον Μασκ: Δύο δρόμοι προς τον ίδιο πλανήτη
Η NASA αντιμετωπίζει την ανθρώπινη αποστολή στον Άρη ως μακροπρόθεσμο στόχο. Το Artemis και οι αποστολές στη Σελήνη θα δοκιμάσουν τεχνολογίες και συστήματα υποστήριξης ζωής. Η δεκαετία του 2030 έχει συζητηθεί ως πιθανός ορίζοντας, χωρίς δεσμευτική ημερομηνία επανδρωμένης προσεδάφισης.
Ο Έλον Μασκ θέλει να δημιουργήσει αυτοσυντηρούμενη πόλη στον Άρη. Το Starship της SpaceX σχεδιάζεται ως μεγάλο επαναχρησιμοποιούμενο διαστημόπλοιο, αλλά παραμένουν κρίσιμα εμπόδια, μεταξύ άλλων ο ανεφοδιασμός με κρυογενικά καύσιμα σε γήινη τροχιά. Οι ανακοινωμένοι στόχοι για μη επανδρωμένες αποστολές δεν αποτελούν εγγυημένο χρονοδιάγραμμα.
Πόσο θα κοστίσει το μεγαλύτερο ταξίδι;
Δεν υπάρχει εγκεκριμένος συνολικός προϋπολογισμός για την πρώτη ανθρώπινη αποστολή στον Άρη. Το κόστος θα εξαρτηθεί από το σκάφος, το πλήρωμα, την παραμονή και τις υποδομές επιστροφής. Ένα ευρύ πρόγραμμα θα μπορούσε να απαιτήσει δεκάδες ή εκατοντάδες δισεκατομμύρια δολάρια.
Η επαναχρησιμοποίηση πυραύλων υπόσχεται φθηνότερες μεταφορές. Άλλο όμως το κόστος ενός τόνου φορτίου και άλλο το να διατηρήσεις ανθρώπους ζωντανούς επί χρόνια τόσο μακριά από τη Γη.
Θα μπορούσε ο άνθρωπος να ζήσει μόνιμα στον Άρη;
Οι πρώτοι οικισμοί θα χρειάζονται κλειστές εγκαταστάσεις, τεχνητή ατμόσφαιρα, προστασία από ακτινοβολία και σταθερή ενέργεια. Πιθανές λύσεις είναι βάσεις καλυμμένες με έδαφος και μικροί πυρηνικοί αντιδραστήρες, καθώς οι αμμοθύελλες περιορίζουν την ηλιακή παραγωγή.
Παραμένουν ανοιχτά βιολογικά ερωτήματα: πώς επιδρά η μειωμένη βαρύτητα επί δεκαετίες, πώς θα αναπτύσσονταν παιδιά, τι θα σήμαινε για την εγκυμοσύνη; Η ψυχολογική απομόνωση θα είναι εξίσου σοβαρή. Οι επικοινωνίες με τη Γη θα έχουν καθυστέρηση πολλών λεπτών.
Γιατί θέλουμε τόσο πολύ να πάμε στον Άρη;
Ο Άρης μπορεί να διατηρεί στοιχεία για την προέλευση της ζωής. Στο μακρινό παρελθόν είχε ποτάμια, λίμνες και υγρό νερό στην επιφάνεια. Αν αναπτύχθηκε μικροβιακή ζωή, ίσως υπάρχουν ίχνη σε πετρώματα ή υπόγεια στρώματα.
Υπάρχει επίσης το όραμα ανάπτυξης τεχνολογιών για ανθρώπινη δραστηριότητα πέρα από τη Γη. Αυτό δεν σημαίνει ότι ο Άρης θα γίνει σύντομα εναλλακτικό σπίτι για δισεκατομμύρια ανθρώπους. Η Γη παραμένει ασύγκριτα πιο φιλόξενη.
Η πρώτη ανθρώπινη πατημασιά
Στις 20 Ιουλίου 1969, ο Νιλ Άρμστρονγκ άφησε το αποτύπωμά του στη σκόνη της Σελήνης. Όταν έρθει η ώρα της πρώτης ανθρώπινης προσεδάφισης στον Άρη, οι αστροναύτες θα έχουν διανύσει εκατοντάδες εκατομμύρια χιλιόμετρα και θα πρέπει να αντιμετωπίσουν κρίσιμες καταστάσεις χωρίς οδηγίες από τη Γη σε πραγματικό χρόνο.
Και όταν ο πρώτος άνθρωπος αφήσει το αποτύπωμά του στο κόκκινο έδαφος, θα γνωρίζει κάτι: το πιο δύσκολο μέρος της αποστολής ίσως δεν θα είναι να φτάσει στον Άρη. Θα είναι να καταφέρει να γυρίσει στη Γη.
