Geïnspireerd door sciencefiction en een vreemd fenomeen op het oppervlak van Mars, onderzoekers hebben een manier ontdekt waarop het leven op aarde zou kunnen overleven op de rode planeet.

Een team van wetenschappers aan de Harvard University, de Universiteit van Edinburgh, en NASA's Jet Propulsion Laboratory hebben ontdekt dat een materiaal dat aerogel wordt genoemd, voldoende warmte van zonlicht kan vasthouden om gebieden met vloeibaar water en aardachtige temperaturen op Mars te creëren. Deze technologie, ze zeggen, zou kunnen worden aangepast om in de niet zo verre toekomst menselijke habitats te bouwen.

In een nieuwe studie, de onderzoekers laten zien dat het plaatsen van een dunne laag van een doorschijnende aerogel - slechts een paar centimeter dik - bovenop het oppervlak van Mars de grond tot 50 graden Celsius kan verwarmen, of 90 graden Fahrenheit, of meer. Dit zou voldoende zijn om water te ontdooien dat voorheen ondergronds was bevroren, het verstrekken van het cruciale ingrediënt om het leven te ondersteunen.

Net als kooldioxide en andere broeikasgassen, de aerogel laat zichtbaar licht door en verwarmt de grond, maar maakt het moeilijker voor infrarood licht - dat mensen niet kunnen zien, maar als warmte ervaren - om te ontsnappen. Dankzij de unieke structuur, aerogel produceert een veel efficiënter broeikaseffect dan kooldioxide.

"Jelly [is] een structuur [gemaakt] van een vaste stof gevuld met [kleine zakjes] vloeistof. Als je alle vloeistof eruit zuigt en vervangt door lucht, je krijgt een aerogel, " zei Laura Kerber, een onderzoeker bij het Jet Propulsion Laboratory.

Deze luchtbellen zijn de sleutel tot het opwarmen van Mars. "Lucht is echt slecht in het geleiden van warmte, maar het beweegt meestal rond en brengt warmte van plaats naar plaats. Maar aangezien [in de aerogel] het vastzit in al deze kleine zakjes, dan kan [de lucht] zich niet mengen, en dat maakt het een geweldige isolator, "zei ze. Een soortgelijk type aerogel wordt gebruikt om de Curiosity-rover te isoleren die momenteel Mars aan het verkennen is, evenals diepzeepijpen, brandbestrijdingsmiddelen, en zelfs huizen hier op aarde.

Wetenschappers zouden de aerogel eerst op kleine schaal kunnen inzetten en vervolgens kunnen werken aan ambitieuzere projecten. "De eenvoudigste ... is om [een aerogel]-deken te maken en algen en microbieel leven [van de aarde] te laten groeien. Habitats voor mensen - het zou nog steeds absoluut werken, maar je zou [de aerogel] moeten combineren met andere materialen, " zei Robin Wordsworth, een universitair hoofddocent milieuwetenschappen en engineering aan Harvard.

"In zijn huidige vorm [de aerogel] is behoorlijk broos, "Zei Kerber. De atmosfeer van Mars is erg dun en giftig voor het meeste aardse leven, dus elke bewoonbare structuur zou luchtdicht moeten zijn. Ze legde uit dat in de toekomst, tegels gemaakt van aerogel ingeklemd tussen sterk plexiglas kunnen worden gebruikt om een ​​onder druk staande koepel voor mensen te maken.

Omdat deze omgevingen van het aardse leven op zichzelf zouden staan, ze zouden ook al het leven op Mars behouden. "Niemand wil naar Mars gaan en het enige andere leven dat we vinden doden door het te verslaan met het leven op aarde. Dit is een mooie oplossing; stukje bij beetje, weinig ingeperkt eiland van bewoonbaarheid, we kunnen daar wonen en het [niet] verknoeien, ' zei Kerber.

"Dit, we denken, Voor de eerste keer, is een lokale en schaalbare manier om de bewoonbaarheid van Mars te bereiken. Er zijn veel uitdagingen. Maar we denken dat het heel opwindend is dat dit nu een mogelijkheid is in ons leven, ' zei Wordsworth.

Deze vonst, spannend als het is, is slechts het laatste in een verhaal dat begon ver voordat mensen zelfs op de maan liepen.

"De sciencefiction waarmee ik mijn leven begon, komt uit, " zei Edward Guinan, een professor in astrofysica en planetaire wetenschap aan de Villanova University, die niet bij het onderzoek betrokken was. Al meer dan een eeuw, sciencefictionschrijvers hebben geschreven over menselijke nederzettingen op de rode planeet, afgebeeld met ademende lucht, vloeibaar water, en geavanceerd buitenaards leven.

Het begrip van de mensheid over Mars maakte een sprong voorwaarts in 1965, toen de Mariner 4-sonde de eerste close-upfoto's nam en ontdekte dat Mars volledig onherbergzaam was voor mensen - verlaten, droog, en met een gevaarlijk dunne atmosfeer.

Maar schrijvers en wetenschappers - velen geïnspireerd door hun favoriete romans - gaven niet op. In plaats daarvan, ze richtten zich op terraforming:technologie gebruiken om Mars radicaal te transformeren in een plek waar mensen kunnen overleven.

1971, Carl Sagan stelde voor om al het bevroren water en koolstofdioxide van de ijskappen van Mars te verdampen. Het resulterende gas zou dan de planeet verwarmen door hetzelfde broeikaseffect als achter de eigen opwarmingscrisis van de aarde. Maar anno 2018, NASA ontdekte dat er niet genoeg bevroren water en koolstofdioxide op Mars was om dit plan te laten werken zonder ongelooflijk geavanceerde technologie.

Harvard's Wordsworth voelde zich gedwongen om praktisch over terraforming na te denken. "[We vroegen] wat er echt zou kunnen werken en wat niet in ons leven, in tegenstelling tot ver in de toekomst, " hij zei.

De directe inspiratie voor het aerogelproject, echter, kwam van Mars zelf.

Hetzelfde verwarmingsproces "gebeurt nu al op Mars, maar met [bevroren koolstofdioxide]. Het is vrij transparant, en hoopt zich op in duinen. De zon schijnt door, en gas begint te vormen. En het ontploft eindelijk, en je krijgt deze geisers van [kooldioxide] die zwarte vlekken achterlaten. Gebeurt elk voorjaar, ' zei Kerber.

Na het oppervlak van Mars te hebben bestudeerd, Kerber heeft al de ideale plek ontdekt om een ​​menselijke nederzetting te bouwen.

"Ik weet waar al het ondergrondse water op de planeet is. Er is een plaats die Deuteronilus Mensae heet. Als je dit wilt doen, dit is waar ik je koepels zou plaatsen; hier is water dicht bij het oppervlak, " ze zei.

Wat betreft wat degenen die in aerogel-verwarmde habitats op Mars leven, zouden kunnen eten, Guinan en zijn astronomische studenten werken eraan. "We hebben een kas in Villanova. We kweken planten in gesimuleerde aarde van Mars, [en] onder de lichtomstandigheden die we op Mars krijgen, " hij zei.

Guinan is al van plan om zijn studenten te laten experimenteren met het kweken van hun "Mars Garden" in een op aerogel gebaseerde kas. "Ik heb [aerogel] al gekocht. We gaan het echt proberen, " hij zei.

Na meer dan 50 jaar in de astrofysica te hebben gewerkt, Guinan heeft goede hoop dat deze nieuwe technologie mensen tijdens zijn leven zal zien leven en voedsel op Mars zal laten groeien.

Kerber is van mening dat het oplossen van de resterende uitdagingen - waarvan de grootste de reis naar Mars zelf is - slechts een kwestie van financiering is. "Als iemand zei, "Hier is een hoop geld, en ga het doen, " we zouden het doen. Mensen denken dat het zo ver buiten bereik is, of iets uit een sciencefictionfilm - dat is het niet. Laten we het proberen, " ze zei.

©2019 The Philadelphia Inquirer
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.