Jak začne lidstvo osidlovat vesmír? Pekelná Venuše se stane druhou Zemí

V naší galaxii je asi 200 miliard planetárních systémů, tedy hvězd s alespoň jednou planetou. V nich se nachází stovky milionů až desítky miliard planet v tzv. obyvatelné zóně, to jest v takové vzdálenosti od hvězdy, kde by mohl existovat život, protože se ani nepřehřívá ani příliš neochlazuje; může tam existovat voda jako tekutina.

K planetám v obyvatelných zónách hvězd se lidstvo může vydat. Potíž je, že jsou extrémně daleko. I poté, co v budoucnu vynalezneme velmi rychlé vesmírné dopravní prostředky, poletíme tam stovky let a komunikace výpravy se Zemí potrvá desítky let. To je trochu moc na to, že nakonec můžeme zjistit, že nadějná planeta v obyvatelné zóně není vůbec obyvatelná.

Dává proto smysl zabývat se otázkou, zda jsme schopni změnit podmínky na některé z blízkých planet tak, aby se stala obyvatelnou — terraformovat ji. To by byl neuvěřitelně složitý proces. Přesto se jím vědci zabývají už přes půl století. A vymysleli, jak teraformovat několik významných těles, která jsou již dnes v možné doletové vzdálenosti.

Ony plány mají pouze několik málo nevýhod: jsou extrémně drahé, doposud na ně nemáme všechny technologie a než je stihneme realizovat, dost možná zlikvidujeme naši současnou planetu.

V blízkosti Země jsou dvě planety, které jsou v tuto chvíli neobyvatelné, ale mají potenciál k teraformaci. První je Mars, kde je dokonce voda a který se už lidstvo chystá kolonizovat. A to i přesto, že je tam nízká gravitace (38 % pozemské), smrtící radiace, nízká teplota, přes 95 % oxidu uhličitého v atmosféře a jedovatý prach, který se jednak dostane všude a jednak vytváří bouře. Přihlásilo se totiž mnoho dobrovolníků, kteří se chtějí stát prvními kolonisty a žít na uzavřené základně.

Všechny technologie k prvnímu osídlení Marsu už máme. Je tedy pouze otázkou času, kdy se k tomu rozhodneme. První základnu na Marsu plánují NASA i Elon Musk založit ve čtyřicátých letech tohoto století. Musk dokonce tvrdí, že na jeho základně bude žít a pracovat milion lidí.

Jenže zatímco osídlení základny na nehostinném Marsu je záležitostí vhodného odstínění základny, zajištění dopravního spojení se Zemí kvůli zásobování a rotaci dočasných kolonistů, hydroponického pěstování rostlin a chovu zvířat, patrně ryb, teraformace je mnohem složitější. Nápadů bylo přehršel, Musk se například rozplýval nad atomovým bombardováním polárních ledovců. Ten plán má ale výrazné mouchy podobně jako skoro každý další z několika nápadů na přeměnu Marsu v obyvatelnou planetu.

Přesto jeden plán existuje. Prezentovali jej vědci z popularizačního Youtube kanálu Kurzgesacht. Může působit komplikovaně, dlouze a draze, ale to je přiměřené největšímu dílu, do jakého se kdy člověk pustil. Mluvíme přece o stvoření nového obyvatelného světa!

Plán počítá s využitím tisíců výkonných vesmírných laserů na solární pohon, které zaměří na povrch Marsu a po čtvrt století budou tavit jeho povrch. Tím z ní do atmosféry uvolní tolik kyslíku, že v ní prakticky jiné plyny nebudou. My ale nepotřebujeme čistý kyslík. Potřebujeme vzduch.

Proto lasery následně obrátíme k Titanu, měsíci planety Saturn, aby dodal energii potřebnou k zkapalnění 3000 megatun dusíku, k výrobě nádob na onen tekutý dusík a jejich vystřelení na Mars. Tam by nádoby explodovaly a průběžně ředily atmosféru až na náš oblíbený vzduch.

V poslední fázi ve vesmíru dojde ke konstrukci soustavy obrovských magnetů nebo jediného většího magentu, který Mars ochrání před sluneční radiací. Biologové se mezitím budou snažit osadit planetu (už ne rudou) vhodnými pozemskými organismy a vytvořit funkční ekosystém. Podle toho, jak jim to půjde, bude celý proces trvat stovky až tisíce let.

Až se jim to povede, Mars bude mít většinu kvalit Země. Obrovským problémem však zůstane gravitace: pouze něco přes třetinu té pozemské.

Dopady nízké přitažlivosti na člověka i ostatní organismy by dlouhodobě mohly být dost nebezpečné. Současně by ale patrně o život na Marsu měli o to větší zájem tlouštíci — pokud v té době ještě budou existovat.

Právě kvůli gravitaci může být podle Kurzgesachtu nakonec vhodnějším kandidátem k teraformaci naše druhá sousedka Venuše. To je dost překvapivé vzhledem k tomu, že to je opravdové peklo: den tam trvá stokrát déle než na Zemi, není tam voda, atmosféra tam má devadesátkrát vyšší tlak než na Zemi a obsahuje dokonce 97 % oxidu uhličitého. Ten tam způsobuje skleníkový efekt a tím takové horko, že by se tam tavilo olovo. Na to vše ovšem existuje řešení, i když ještě náročnější, než u Marsu.

Planetu ochladíme vhodným umístěním zrcadla nebo soustavy zrcadel, která přesměrují sluneční světlo pryč. Pokud bude zrcadlo dostatečně blízko ke Slunci, nemusí být ani příliš velké. Atmosféra Venuše se pak bude několik desítek let postupně ochlazovat (a její tlak snižovat), takže oxid uhličitý během procesu nejprve zkapalní a později i ztvrdne.

Pak se budeme muset zbavit pevného oxidu uhličitého z Venuše. Jinak by nám totiž později rozmrzl, vrátil se do atmosféry a všechna práce by přišla vniveč. Toho můžeme dosáhnout střelbou ledových bloků oxidu na oběžnou dráhu. Současně zahájíme řešení problému chybějící vody na Venuši: budeme k ní vysílat zmrzlé ledové bloky z Jupiterova měsíce Europa. Během několika desítek až stovek let vyměníme veškerý zmrzlý oxid uhličitý za zmrzlou vodu.

Pak přijde čas planetu opět ohřát. Kvůli délce tamního dne ji nesmíme přestat stínit zrcadly, a tak ji osvětlíme dalšími zrcadly, která budou planetu obíhat a fungovat jako umělá Slunce. Těmi rozmrazíme led a začneme planetu osazovat životem.

V tuto chvíli bude atmosféra složena převážně z dusíku, proto začneme sinicemi, které ho hromadí a přetváří v živiny pro další organismy, pak přidáme řasy — další zeleň schopnou fotosyntézy. Přitom do atmosféry vrátíme část oxidu uhličitého, který nám v pevném skupenství obíhá planetu. Také, podobně jako u Marsu, musíme vytvořit magnetické pole, abychom život a Venuši ochránili před sluneční a vesmírnou radiací.

Skalnatý povrch rozdrtíme, aby vznikla půda. Do té pak můžeme vysazovat další rostliny. Díky orbitálním zrcadlům jim můžeme protahovat dny a s nimi i fotosyntézu, takže urychlíme proces tvorby příznivé atmosféry. Postupně vysadíme vybrané živočichy.

My sami (tedy naši potomci) už můžeme planetu využívat v kyslíkových maskách. Než tam vznikne funkční ekosystém a dýchatelná atmosféra bez dusíku, potrvá to tisíce let.*) Pokud se vše podaří, na konci procesu se z Venuše stane druhá Země s pohodlnými 90 % pozemské gravitace. A s umělými Slunci, která umožní regulovat dny a roční období podle potřeby.

Náš Měsíc je k nám ze všech vesmírných těles nejblíž a proto je otázka, zda se jím také nezabývat. Má stejné složení půdy jako Země. Proto se hodí na pěstování plodin. Vzhledem k nízké gravitaci je ale velmi nevhodný k osidlování, a tak tam atmosféru nejspíš nevytvoříme, i když plán na to existuje.

Měsíc bude pravděpodobně v budoucnu pouze přestupnou stanicí pro cesty do vesmíru. K tomu tam postačí základna s rotující posádkou, která si na nich bude pěstovat stravu a udržovat dýchatelný vzduch.

Dalším tělesem, které by lidstvo mohlo po Venuši a Marsu teraformovat, je zmíněný Titan. Tam zas čekají jiné výzvy. V té době už budeme mít zkušenosti a vybavení ze dvou velkých projektů. A dost pravděpodobně také základnu přímo na Titanu. Konkrétní plán jeho přeměny proto vznikne později.**)

Mezitím už začneme s lety do vzdálenějších planetárních systémů. Dost pravděpodobně budeme teraformovat planety i v nich. Ale to už je budoucnost natolik vzdálená, že ji zatím ponecháváme sci-fi příběhům.

Začít s teraformací můžeme ještě v tomto století, nebo taky za 1000 let. Dříve či později nakonec dospějeme k závěru, že se to vyplatí. V podstatě bychom mohli začít už teď. Technologie v průběhu století a tisíciletí, po která projekt potrvá, postupně vynalezneme.

Co říkáte — má lidstvo začít realizovat obrovské megaprojekty na desítky a více generací? Nebo je to fantasmagorie, kterou při své neschopnosti se dohodnout prostě realizovat nedokáže?

*) Proces můžeme urychlit tím, že dusík budeme zkapalňovat a využijeme jej k teraformování Marsu.

**) Teoriemi o teraformování dalších těles se zabývá komunita Terraforming wiki.

Zdroje: Interstellar travel: From science fiction to reality. Mars' atmosphere: Facts about composition and climate. Could life exist on Venus? Obyvatelná zóna Is it possible to turn Venus from boiling hellscape to liveable world? Teraformace.Terraforming: why the Moon is a better target than Mars. Proč není dobrý nápad shazovat atomové bomby na Mars. Elon Musk’s Plan to Put a Million Earthlings on Mars in 20 Years. „Terraforming Mars quickly“, Paul Birch. 1992, Journal of the British Interplanetary Society. How to Terraform Mars - WITH LASERS, zdroje. Vzduch. How To Terraform Venus (Quickly), zdroje. Budoucnost vesmírných letů (3): Využití antihmoty. Moonbase.