Kolonizację Marsa zaczniemy od jego wnętrza?

Marsjański klimat nie jest pod żadnym względem sprzyjający ludzkiemu organizmowi. Wiedzą o tym zarówno wszyscy naukowcy na świecie, jak i pracownicy NASA, czy SpaceX. Aby przystosować go do naszych, choćby częściowych wymagań, potrzebować będziemy odrobinę czasu. Ile dokładnie, zależy od techniki, którą zdecydujemy się do tego zadania wykorzystać. Jak w takim razie ludzie mają mieszkać na Czerwonej Planecie? Oczywistym rozwiązaniem są kopuły i różnego rodzaju wielozadaniowe habitaty. Druga opcja, w kierunku której zdaje się skłaniać SpaceX, to zejście pod marsjański grunt. Wydaje się więc, że należąca do Elona Muska firma The Boring Company może być czymś więcej niż ideą, na którą wpadł stojąc w korku.

Podczas ostatniego wywiadu Gwynne Shotwell, która jest prawą ręką Elona Muska w SpaceX, wspomniała, że technologia rozwijana przez The Boring Company może zostać wykorzystana do budowy kolonii na Marsie. Na przestrzeni ostatnich miesięcy Musk również kilka razy napomknął o takim pomyśle. Rozwiązanie wydaje się świetne, ponieważ spora warstwa gruntu uchroniłaby potencjalnych kolonizatorów przed wieloma niebezpieczeństwami.

The Boring Company

Kilka słów o The Boring Company. Z pewnością ten artykuł będą czytały osoby nie posiadające najmniejszego pojęcia o najmłodszej z firm Muska. Oto, co firma mówi o sobie i swoich celach.

Aby rozwiązać problem śmiertelnie nudnych korków, drogi muszą stać się trójwymiarowe, co oznacza budowę latających samochodów lub tuneli. W przeciwieństwie do latających samochodów, tunele są odporne na warunki atmosferyczne, są poza zasięgiem wzroku i masz pewność, że nic nie spadnie ci na głowę. Wielka sieć tuneli drogowych, z wieloma poziomami, mogłaby rozwiązać problem korków w każdym mieście, bez znaczenia do jak dużych rozmiarów się ono rozrośnie (poprzez dodawanie kolejnych podziemnych poziomów tuneli). Kluczem do zrobienia tego jest zwiększenie prędkości drążenia tuneli i zmniejszenie kosztów co najmniej dziesięciokrotnie. Właśnie to jest celem The Boring Company. Szybko drążone, tanie tunele mogłyby stworzyć coś na zasadzie Hyperloopa, co umożliwiłoby szybki przejazd przez gęsto zamieszkane tereny i pozwoliłoby na podróż z Nowego Jorku do Waszyngtonu w mniej niż 30 minut.

Wizualizacja gotowego systemu transportu jest dostępna poniżej

The Boring Company nie jest firmą zajmującą się drążeniem tuneli tylko na papierze. Kilka dni temu ukończony został pierwszy, testowy odcinek, którego początek znajduje się na parkingu obok fabryki SpaceX.

Mapa planowanej trasy oraz wejście do pierwszego tunelu

Czego potrzebujemy?

Zanim do drążenia tuneli na Marsie dojdzie, rozwiązanych musi zostać kilka związanych z tym przedsięwzięciem problemów. Jakby sam lot na Marsa nie był wystarczająco skomplikowany.

Pierwszym z nich jest transport maszyny drążącej (TBM – Tunnel Boring Machine) i dodatkowego sprzętu na powierzchnię Czerwonej Planety. Waga TBM idzie w setki ton. Fakt ten zmusza nas do zastosowania dwóch rozwiązań. Waga maszyny musi zostać zmniejszona kilkukrotnie, a jej transport musi zostać podzielony na kilka części. Tutaj z pomocą przychodzi nam potężny udźwig rakiety Big Falcon Rocket, która budowana jest przez SpaceX w porcie w Los Angeles. Zdolność dostarczenia 300 ton na Marsa podczas jednego lotu znacznie ułatwia pracę nad tym projektem. Oczywiście problemem pozostaje to, jaka część TBM zmieści się objętościowo do ładowni statku kosmicznego, ale całość może zostać rozdzielona na kilka lotów, a następnie złożona na miejscu. W tym miejscu warto również zaznaczyć, że średnica drążonych przez firmę tuneli wynosi około 4,2 metra, co jest wartością dwukrotnie mniejszą od średnicy tunelu wymaganej do zbudowania jednopasmowej, tradycyjnej drogi.

Zapakowaliśmy wszystko na statek i dostarczyliśmy na powierzchnię Marsa. Co teraz?

Zakładając, że pierwsza maszyna poleciałaby podczas jednego z pierwszych lotów towarowych na Czerwoną Planetę, wątpliwym jest, iż obecne na miejscu roboty same złożą TBM, przetransportują w odpowiednie miejsce i uruchomią. Obecne maszyny The Boring Company zasilane są energią zgromadzoną w akumulatorach Tesli oraz napędzane przez silniki elektryczne Tesli Model 3. Rezygnacja z napędu wykorzystującego paliwa kopalne jest kluczowa, jeśli planujemy używać TBM na Czerwonej Planecie. Elektryfikacja maszyn sprawia, że ich obsługa i serwis będą znacznie łatwiejsze. Silnik elektryczny – w przeciwieństwie do spalinowego – nie posiada zbyt wielu części, które mogłyby się popsuć i charakteryzuje się dłuższą żywotnością.

O ile proces samego drążenia i wydobywania urobku może zostać zautomatyzowany, tak ludzie będą chociażby musieli TBM złożyć, przetransportować, uruchomić i zapewnić dostęp do energii elektrycznej głęboko pod gruntem. Możemy więc założyć, że ewentualna budowa podziemnej bazy nie ruszy od samego początku.

Na portalu Wykop.pl pojawiło się pytanie odnośnie tektoniki Czerwonej Planety i tego, jak mogłaby jej obecność wpłynąć na budowę podziemnych tuneli.  

W ostatnich latach przeprowadzone zostały badania sugerujące, że marsjańska skorupa charakteryzuje się delikatnymi pęknięciami. Jeden z autorów badań, naukowiec An Yin z UCLA University of California informuje, że na Marsie obecne są dwie płyty – północna i południowa – w miejscu styku których znajduje się Valles Marineris – system kanionów o długości ok. 5000 km, szerokości ok. 200 km i głębokości dochodzącej miejscami do 11 km. W ramach badań przeanalizowanych zostało 100 zdjęć wykonanych przez orbitującą Marsa sondę MRO (Mars Reconnaissance Orbiter).

Kalifornia – główny teatr działań The Boring Company – jest znacznie narażona na wstrząsy sejsmiczne, które pozostawiają po sobie liczne uskoki tektoniczne. Co ciekawe, odpowiednio zaprojektowane tunele są jednymi z najbezpieczniejszych miejsc, w których można się znajdować podczas trzęsienia ziemi. Z punktu widzenia bezpieczeństwa, tunel porusza się razem z ziemią, w przeciwieństwie do struktur znajdujących się na powierzchni.

Budowa kolonii

Załóżmy więc, że pierwsi kolonizatorzy dotarli, maszyny zostały złożone i są gotowe do uruchomienia. Jak pierwsza, pełnoskalowa kolonia marsjańska może – a nawet powinna – wyglądać. Na początku artykułu wspomniane zostało o dwóch sposobach budowy bazy na Marsie, które zakładały odpowiednio wznoszenie gigantycznych kopuł oraz omawiane zejście pod ziemię. Co jeśli połączylibyśmy ze sobą te dwa sposoby?

Wykorzystanie maszyn drążących umożliwiłoby stworzenie rozległych podziemnych sieci, wewnątrz których umiejscowione mogłoby zostać coś na wzór osiedli mieszkalnych, miejsc handlowych oraz administracji. Poruszanie się pomiędzy punktem A i B we wnętrzu takiej kolonii byłoby niezwykle szybkie, jeśli do transportu wykorzystalibyśmy tę samą technologię (być może nieco zmodyfikowaną), którą The Boring Company chce zaimplementować w miastach na Ziemi.

Zalet mieszkania pod powierzchnią Czerwonej Planety jest kilka. Ludzie oddzieleni są od panującego na powierzchni nieprzyjaznego środowiska warstwą gruntu, który izoluje ich od temperatury i promieniowania kosmicznego docierającego do powierzchni Czerwonej Planety. Ktoś może zapytać, po co lecieć na Marsa, skoro będziemy musieli drążyć tunele, aby tam przeżyć? Odpowiedź jest całkiem prosta. Po pierwsze, po powierzchni będziemy mogli się normalnie, w specjalnie do tego zaprojektowanych skafandrach poruszać. Człowiek w ciągu zaledwie dnia jest w stanie przeprowadzić więcej badań niż łazik Curiosity w ciągu roku swojej pracy. Idąc dalej, terraformacja Marsa bez naszej obecności możliwa nie jest. Nie ważne jak skomplikowane procesy muszą zostać w tym kierunku zainicjowane, bez udziału człowieka nigdy nie będą miały miejsca. No chyba, że mówimy o bombardowaniu biegunów Marsa ładunkami jądrowymi.

Budowę podziemnego miasta można w świetny sposób uzupełnić wykorzystaniem szklanych kopuł na powierzchni. Oczywiste jest, że wraz z rozrostem kolonii wzrastać będzie zapotrzebowanie na pożywienie. Podczas gdy pod powierzchnią ludzie mogliby mieszkać i prowadzić w miarę normalne życie, pod szklanymi kopułami stworzone mogłyby zostać wielkie farmy zapewniające nie tylko wymaganą ilość pożywienia, ale i możliwość spaceru niejako na świeżym powietrzu. Oczywiście marsjańska gleba musiałaby zostać przedtem odpowiednio wzbogacona, ale przeprowadzane badania zdają się być obiecujące, o czym więcej zostało napisane w tym artykule.

Połączenie obu rozwiązań może doprowadzić do powstania samowystarczalnej kolonii, której mieszkańcy będą odpornii na panujące w marsjańskim środowisku niebezpieczeństwa. W takim wypadku rozpoczęcie procesu terraformowania mogłoby rozpocząć się dużo szybciej, a tym samym ludzkość uzyskałaby tak potrzebną do przetrwania przez tysiące lat kopię zapasową swojego gatunku. Pierwszą z wielu, miejmy nadzieję.

Jeśli artykuł Ci się podobał, nie zapomnij zostawić na stronie komentarza oraz like’a na Facebooku. Bardzo zachęcam do przeczytania pozostałych artykułów o Marsie, które zostały wymienione poniżej:

Bartosz Mejer Administrator
Popularyzator sektora kosmicznego w Polsce. Udzielam się głównie na tematy załogowej eksploracji kosmosu, kolonizacji Marsa oraz nowinek astrofizycznych.
13