چهارشنبه 7 سرطان|تیر 1396 برابر با 28 جون 2017

چالش‌های زمین‌سازی سیارات و اقمار منظومۀ شمسی



 11 جدی|دی 1395

یونس بخشی اخترشناس  

تصویر واقعی سیارک‌ها در کمربند سیارک‌ها بین مریخ و مشتری که سرشار از منابع با ارزش اند.

در سه مقالۀ جداگانه طرح زمین‌سازی در بیرون از سیارۀ زمین - در دیگر سیارات و اقمار منظومۀ شمسی - را با هم بررسی کردیم. جدا از شرایط متفاوت در دیگر سیارات و اقمار، همه این سناریوها چند وجه مشترک دارند و ما با مجموعی از مشکلات و چالش‌ها در طرح زمین‌سازی آن‌ها روبه‌رو خواهیم بود.

  1. با توجه به تکنولوجی موجود هیچ امکانی برای زمین‌سازی ماه، سیارات و اقمار سیاراتِ گازی وجود ندارد.
  2. حتا اگر تکنولوجی لازم را داشته باشیم، لازم است تا منابع خیلی زیادی را روی هم بگذاریم.
  3. در طرح زمین‌سازی با حل یک مشکل یک مشکل دیگر به وجود می‌آید؛ یعنی رفع هر مانع از سر راه، باعث ایجاد مانع جدید می‌شود.
  4. هیچ امکان یا امیدی برای بازگشت سرمایه‌ها در طرح زمین‌سازی سیارات و اقمار وجود ندارد.
  5. هر یک از این طرح‌ها خیلی و بی‌نهایت زمان می‌برد.

امروزه اگر بهترین طرح و ایده برای زمین‌سازی سیارۀ زهره (اناهید) و سیارۀ بهرام (مریخ) داشته باشیم؛ به زیرساخت‌هایی نیاز داریم که در حال حاضر وجود ندارند و ایجاد چنین زیرساخت‌ها بی‌نهایت گران و پرهزینه است. مثلاً در طرح سردکردن سیارۀ زهره به چنان یک سایه‌بان بزرگ در مدار زهره نیاز داریم که باید همگام با سرعت زهره به دور این سیارۀ آتشین بچرخد و مانع تابش خورشید بر سطح سیاره زهره شود؛ یعنی با ایجاد یک سایه‌بان، سیارۀ زهره را برای مدت چندین سال در حالت خورشید گرفته‌گیِ کامل قرار دهیم، اما واقعیت این است که اندازۀ چنین سایه‌بان چهار بار بزرگ‌تر از خود سیارۀ زهره باید باشد و برای حفظ آن در مداری بدون نیاز به سوخت باید در نقطۀ لاگرانژ 1 قرار داده شود (نقطه لاگرانژ به فاصلۀ میان هر سیاره و خورشید و یا هر سیاره و قمر آن گفته می‌شود که در آن کشش جاذبه میان این دو جسم صفر است و اگر یک سفینه یا ماهواره در این نقطه قرار گیرد، می‌تواند برای مدت طولانی در آن‌جا بماند. به گونۀ مثال سفینۀ فضایی سوهو- SOHO- از سال 1996 تاکنون در نقطۀ لاگرانژ 1 زمین- خورشید برای مطالعۀ خورشید و دنباله‌دارهایی که به خورشید نزدیک می‌شوند قرار دارد.)

تصویر اقمار سیارۀ زحل که برای زمین‌سازی و احتمال وجود موجودات زنده زیر نظر دانشمندان است.

ضمناً برای این که بخواهیم گردش وضعی سیارۀ زهره ـ برای ایجاد شب و روز را بیشتر کنیم، به مراتب انرژی زیاد نسبت به حد لازم برای ساخت سایه‌بان به دور زهره نیاز داریم. از سوی دیگر با نازک‌کردن اتموسفیر زهره به یک تعداد دنباله‌دارها نیاز است تا بر سطح زهره سقوط داده شوند، اما این اجرام آسمانی در مرزهای بیرونی منظومۀ شمسی- کمربند کویپر- موقعیت دارند. برای عملی‌ساختن این طرح به ناوگانی از سفینه‌های فضایی نیاز داریم تا به محض نزدیک‌شدن این اجرام به زهره بتوانند آن‌ها را متوقف کنند و بعد با کنترل و هدایت، همۀ آن‌ها را بر سطح زهره سقوط دهند؛ این سفینه‌ها باید به چنان سیستم هدایت مجهز باشند که در زمان کوتاه‌تر این دنباله‌دارها را به نزدیکیِ زهره برسانند. در حال حاضر چنین سیستم هدایت وجود ندارد و روش‌های مرسوم موشک یا پیشرانۀ فضایی ـ از انجن‌های گاز آیون گرفته تا پیشرانه‌های سوخت کیمیاوی - نه سرعت لازم را دارند و نه از نظر اقتصادی مقرون به صرفه اند.

مثلاً عملی‌کردن مأموریت افق‌های نوین ناسا که بیش از 11 سال زمان برد تا از کنار پلوتو در کمربند کویپر بگذرد، به وسیلۀ موشک‌ها و روش کمک‌گیری از گرانش سیارات انجام شد. در ضمن مأموریت طلوع یا سپیده‌دم که به وسیلۀ سیستم پیشرانۀ گاز آیون کار می‌کرد، تقریبأ چهار سال زمان برد تا بتواند به کنار سیارک وستا در کمربند سیارک‌ها ـ بین سیارۀ مریخ و مشتری- برسد. برای انجام سفرهای مجدد در کمربند کویپر و برای بدام‌انداختن دنباله‌دارهای یخی و سیارک‌ها هیچ یک از این روش‌ها عملی‌شدنی نیستند و در حال حاضر این تعداد سفینۀ فضایی مورد نیاز در هیچ‌جا در اختیار بشر قرار ندارد.

شاید نزدیکی ماه، ما را مجذوب طرح زمین‌سازی این همسایۀ آسمانی کند، اما باز هم منابع لازم ـ به شمول چند صد دنباله‌دار - باید از مرزهای بیرونی منظومۀ شمسی آورده شوند. از سوی دیگر برای این که بتوانیم بخش‌هایی از سیارۀ عطارد به خصوص قطب شمال آن را زمین‌سازی کنیم، منابع لازم را می‌توانیم از خود عطارد تهیه کنیم یا بعضی منابع را با خود از زمین ببریم، اما برای عملی‌شدن این طرح نیز به یک ناوگان عظیمی از سفینه‌های فضایی و ربوت‌های سازنده یا معمار نیاز داریم که فعلأ موجود نیست.

الون مساک، مدیر پروژۀ مریخ 1 ادعا کرده که می‌تواند اولین گروه از مهاجران زمینی را تا سال‌های 2022 به مریخ انتقال دهد و دوباره به زمین برگرداند.

در طرح زمین‌سازی اقمار سیارات بیرونی یا سیارات گازیِ منظومۀ شمسی با مشکلات و کمبودی‌های مشابه روبه‌رو هستیم. به طور مشخص اگر بخواهیم اقمار سیاراتِ گازی را زمین‌سازی کنیم، به زیرساخت‌هایی در این‌جا و آن‌جا نیاز داریم؛ یعنی باید در سطح ماه، مریخ و در درون کمربند سیارک‌ها پایگاه‌های فضایی ایجاد کنیم تا سفینه‌های ما بتوانند در زمان انتقال مواد به سمت سیارات گازی، سوخت‌گیری کنند و دیگر این که از این پایگاه‌ها می‌توانیم منابع موجود و لازم را جمع‌آوری کنیم. اما در عمل پروژۀ زمین‌سازی یکی از این اقمار سیارات گازی خیلی زیاد؛ حتا چندین نسل یا چندین سده زمان می‌برد تا مقرون به صرفه انجام شود. از سوی دیگر زمین‌سازیِ اقمار سیاراتِ گازی زمانی عملی‌شدنی خواهد بود که بشر بتواند سیارات درونی منظومۀ شمسی را زمین‌سازی کند و زمین‌‌سازی سیارات درونی به خودیِ خود تا زمانی که بشر مکان‌های متعددی در فضا برای توقف و بارگیری سفینه‌های فضایی نداشته باشد، عملی‌شدنی نیست.

در ضمن داشتن یک سپر فضایی برای جلوگیری از تابش‌های کشندۀ فضایی بسیار ضروری و لازم است و ساخت چنین سپر بزرگی که توان جلوگیری تابش‌های سیارۀ مشتری را داشته باشد، خود به هزینه‌های فضایی نیاز دارد. از سوی دیگر با این که منابع لازم را می‌توان در کمربند سیارک‌ها یافت، ولی انتقال و بعد قراردادن آن‌ها در اطراف اقمار سیارات گازی خود نیازمند سفینه‌ها و روبوت‌های کارگر غول‌پیکر است. همچنان برای انجام این کار بین زمین و سیارات گازی باید زیرساخت‌هایی را ایجاد کنیم که خود توان تولید چنین سفینه‌ها و روبوت‌ها را داشته باشند.

در طرح زمین‌سازی اقمار مشتری و زحل ـ تبدیل‌کردن این اقمار یخی به اقیانوس‌هایی از آب مایع - ناگهان با چندین مشکل روبه‌رو خواهیم شد؛ زیرا با آب‌شدن یخ‌های اروپا به دور مشتری و یا انسلادوس در مداری به دور زحل، قطر این سیارات تغییر جدی می‌کنند. در نتیجه نیروی جاذبۀ ضعیف در سطح و حرکت سریع مداری و کشش جذرومدیِ سیارات مادر این اقمار را به اقیانوس‌های همیشه متلاطم و خروشان تبدیل می‌کند و همیشه با چنان سونامیِ عظیمی روبه‌رو خواهیم بود که اجازۀ فرود بر سطح این اقیانوس‌ها را به ما نمی‌دهند.

طرح هنری از یک شهرک در سطح مریخ

جدا از این مشکلات در طرح زمین‌سازیِ مریخ و اقمار سیارات گازی با یک پرسش اخلاقی نیز روبه‌رو خواهیم بود و آن این که آیا ما اجازه داریم دنیاهایی را که ممکن مکان مناسبی برای نوعی از موجودات زنده باشند، این گونه به خواست خود دگرگون کنیم؟ آیا این کار باعث محو و نابودی موجودات ریز یا میکروبی‌یی که ممکن در دل اقیانوس‌های اروپا و انسلادوس زنده‌گی کنند، نمی‌شود؟ در یک کلام مهاجرین آینده و مهندسین زمین‌سازی در دیگر سیارات و اقمار بیرون از زمین به نسل‌کشی و نابودی موجودات بومی در این دنیا‌های مرموز محکوم می‌شوند.   

یکی از دلایل یا استدلال‌های مخالف طرح زمین‌سازی همیشه این است که هرگونه تغییر سیستم آب و هوا و شرایط اقلیمی دیگر مکان‌ها در منظومۀ شمسی هیچ سود سریع و زود‌هنگامی در پی نخواهد داشت. با توجه به هزینه‌های هنگفتی که این گونه طرح‌ها لازم دارند، چه مشوق‌هایی را می‌توان در نظر گرفت تا بخش‌های خصوصی و سازمان‌های دولتی به سرمایه‌گذاری، تشریک منابع، انرژی و سپس به انتظار و صبر برای چندین دهه راضی شوند؟ از سوی دیگر استفاده از منابع در منظومۀ شمسی فقط در درازمدت میسر است و نباید انتظار آن را در کوتاه مدت داشت. مهمتر از همه، چرا باید برای استخراج منابع در فضا سرمایه‌گذاری‌هایی هنگفت کرد، در حالی که این منابع در زمین هم موجود است.

با این که بیش از هزاران تن حاضر اند به وسیلۀ پروژۀ مریخ 1 به سفر یک‌جانبه به مریخ بروند، اما ایجاد شهرک‌ها برای این تعداد مهاجرِ زمینی خود مشکل اساسی دیگر به شمار می‌آید؛ زیرا ساخت شهرک‌ها در مریخ یا زهره و یا هر گوشۀ دیگر از منظومۀ شمسی نیازمند تکنولوژی بسیار پیشرفته و مدرن است که در حال حاضر حتا طرح آن در دست پیش‌گامان فضا نیست. زیرا شرایط حیات در مریخ، زهره، ماه و اقمار سیاراتِ گازی برای بشرِ زمینی بسیار خشن و غیرقابل تحمل است و در نتیجه، زنده‌گی برای اولین گروه از مهاجرین به بیرون از زمین هیچ انگیزه و جذابیتی در پی ندارد تا بتوان دیگران را به ادامه راه آن‌ها تشویق کرد.

در نتیجه پس از بررسی همه مکان‌هایی که احتمال سفر انسان به آن‌جا و طرح زمین‌سازی آن جاها می‌رود و این که چه باید کرد تا این رویاها به واقعیت بدل شوند و این که بعد از ترک زمین، انسان با چه مشکلاتی روبه‌رو خواهد شد، از برجسته‌ترین پرسش‌های بشر امروز اند که هنوز پاسخی برای این پرسش‌ها در دست نیست.