Nie je to nemožné. Viete však, na čo sa musia pozemšťania osídľujúci Mars pripraviť?
Na obrázku je radar MARSIS umiestnený na kozmickej sonde ESA Mars Expres. Na základe údajov, ktoré získal, boli na Marse objavené podzemné jazerá. Autor: D. DUCROS. Zdroj: ESA
Medzi ôsmimi planétami slnečnej sústavy je Mars najviac podobný Zemi a je tiež pomerne blízko. Prirodzene sa preto stáva cieľom výskumu s vysokou prioritou. Mars ponúka podstatnú a pragmatickú príležitosť hľadať odpovede na kľúčové otázky týkajúce sa existencie mimozemského života, pôvodu a vývoja slnečnej sústavy a preskúmať možnosti ľudského osídlenia. Do polovice 21. storočia by naň mal vstúpiť človek s cieľom detailne prebádať a postupne vytvoriť podmienky pre trvalú obývateľnosť.
Mars je jednou z ôsmich planét slnečnej sústavy, po Merkúre je druhou najmenšou planétou a štvrtou v poradí od Slnka. Jasnosťou na oblohe sa blíži k najjasnejším hviezdam, charakteristický je červeným sfarbením. Od jeho farby je odvodený aj názov – podľa rímskeho boha vojny. Obežná dráha Marsu okolo Slnka obopína zvonku dráhu Zeme.
V najbližšom bode k Slnku je vo vzdialenosti 206,645 milióna km, v najvzdialenejšom 249,229 milióna km. Okolo Slnka obehne za 686,96 pozemských dní. Stredný polomer má 3 402 km (Zem má 6 371 km). Priemerná hustota 3 934 kg/m3 je podstatne nižšia ako hodnota 5 514 kg/m3 pre Zem, hmotnosť Marsu je necelých 11 percent pozemskej.
Čím sa Mars na Zem podobá a čím sa od nej líši
Deň na Marse, nazývaný sol, s dĺžkou 24 hodín a 40 minút trvá len o trochu viac ako na Zemi. Sklon rotačnej osi Marsu ku kolmici na rovinu ekliptiky je 25,2°. Na Marse sú preto ročné obdobia podobne ako na Zemi, vzhľadom na dĺžku marťanského roka však trvajú dlhšie. Najbližšie sa môže Mars priblížiť k Zemi na vzdialenosť 55 miliónov km.
Z veľmi riedkej atmosféry Marsu vyplývajú veľké rozdiely v teplote medzi dňom a nocou. Minimálna teplota na jeho povrchu je -143 ºC, maximálna 35 ºC. Atmosféra sa skladá z oxidu uhličitého (95,32 percenta), dusíka (2,7 percenta), argónu (1,6 percenta), kyslíka (0,13 percenta) a ďalších plynov s nízkym relatívnym zastúpením.
Počas zimy dochádza na príslušnej pologuli v oblasti pólov k namrznutiu časti atmosférického oxidu uhličitého, vznikajú tak známe polárne čiapočky viditeľné aj zo Zeme. V lete čiapočky čiastočne sublimujú a oxid uhličitý sa vráti do atmosféry, kde môže za priaznivých okolností vytvoriť riedke oblaky.
Celoplanetárna prachová búrka úplne zakryla povrch Marsu. Obrázky z 28. mája a 1. júla 2018. Zdroj: NASA
Celoplanetárne prachové búrky nie sú výnimočné
Atmosféra Marsu je veľmi dynamická, veľmi často sú na ňom prachové búrky. Zvírený prach, ktorý sa usádza napríklad na solárnych paneloch, spôsobuje značné problémy a významne skracuje možnú dobu prevádzky zariadeniam dopraveným na povrch Marsu.
Doteraz najväčšia zaznamenaná celoplanetárna búrka bola v roku 2018. Prvú správu o jej hrozbe poskytla sonda Mars Reconnaissance Orbiter 30. mája 2018, keď pozorovala nahromadenie prachu v atmosfére v blízkosti údolia, kde sa pohyboval rover Opportunity.
Keďže slnečné svetlo nemohlo prenikať cez prach a napájať solárne panely na roveri zväčšujúca sa prachová búrka, najväčšia od roku 2007, Opportunity prinútila 8. júna 2018 ukončiť vedecké operácie. V tej chvíli sa prerušilo aj spojenie Zeme s roverom. Búrka sa postupne zväčšovala a 20. júna bola oficiálne klasifikovaná ako globálna.
Povrch Marsu so stopami rovera Opportunity. Zdroj: NASA
Prachová búrka na Marse trvala viac ako tri mesiace a k úplnému usadeniu prachu došlo až 18. septembra 2018.
Stále nevieme, prečo niektoré marťanské prachové búrky trvajú niekoľko mesiacov a veľmi sa zväčšia, zatiaľ čo iné zostávajú malé a trvajú len týždeň. Vedci dúfajú, že budú môcť predpovedať tieto globálne udalosti, čo bude dôležité i pre budúcu činnosť ľudí na povrchu Marsu.
Marťanský prach možno vidieť aj zo Slovenska
Prachové búrky na Marse sú také veľké, že pri intenzívnych búrkach prach dokonca prekonáva príťažlivosť planéty a uniká do vesmíru. Môžeme ho vidieť aj voľným okom ako súčasť zodiakálneho svetla. Nazývame ho zvieratníkové alebo zodiakálne svetlo a astronómovia už dlho pátrajú, čo ho spôsobuje.
Obvykle slabo viditeľný svietiaci kužeľ vzniká rozptylom slnečného svetla na čiastočkách prachu v rovine obehu planét okolo Slnka. Zo Slovenska sa dá pozorovať len za priezračnej bezmesačnej noci v čase, keď je poloha ekliptiky vzhľadom na obzor strmšia, teda na jar na západnej oblohe po západe Slnka a skončení súmraku alebo na jeseň na východnej oblohe pred východom Slnka.
Oveľa zreteľnejšie vidieť zodiakálne svetlo z tropického pásma. Predpokladalo sa, že zdrojom medziplanetárnych prachových častíc sú vzájomné zrážky asteroidov a prachové častice unikajúce z komét počas ich zvýšenej aktivity v blízkosti Slnka.
Zodiakálne svetlo na observatóriu na Kolonickom sedle na východnom Slovensku. Foto: R. Adam a T. Slovinský. Zdroj: JS
Záhada marťanského prachu
Sonda Juno kozmickej agentúry NASA na ceste k Jupiteru v rokoch 2011 až 2016 monitorovala výskyt prachu. Prachové zrná narážali do Juna rýchlosťou asi 16 000 km/hod., pričom odštiepili submilimetrové čiastočky z povrchu kozmickej sondy.
Predimenzované solárne panely sa ukázali ako vynikajúce detektory prachu a zaregistrovali až dvesto zásahov za deň.
To, že sú čiastočky zodiakálneho oblaku dopĺňané hlavne asteroidmi, sa nepotvrdilo. Pri prelete cez hlavný pás asteroidov počet nárazov prudko klesol, niekedy až na nulu. Asteroidy neboli odpoveďou. Namiesto toho si vedci uvedomili, že prach musí pochádzať z Marsu.
Orbitálne charakteristiky zrniek prachu sa v zásade zhodovali s prvkami pohybu červenej planéty. Počas búrok sa na Marse prach niekedy dostáva do veľmi vysokých výšok v atmosfére, na to, aby opustil Mars, však potrebuje prekonať únikovú rýchlosť (~ 5 km/s).
Stále je tu teda záhada. Mars má dostatok prachu, ale vedci zatiaľ neprišli na to, ako ho Mars dodáva. Je to typická veda – jedna rozriešená záhada prináša najmenej jednu ešte ťažšiu otázku.
Kde je na Marse voda
Na povrchu Marsu sa vyskytujú vysoké pohoria sopečného pôvodu aj obrovské pláne zaliate lávou. Povrch je pokrytý množstvom kráterov, kaňonov, vyschnutých riečisk a všadeprítomným jemným prachom. V pohoriach sa nachádza viacero vyhasnutých sopiek s výškami nad 15 km. Najvyššia je Olympus Mons, ktorá dosahuje výšku 21,9 km. Spolu so stredovým vrcholom krátera Rheasilvia Mons na asteroide Vesta je najvyšším vrchom v slnečnej sústave.
Dôkazy zozbierané rovermi jednoznačne potvrdzujú, že v minulosti tiekla na Marse voda. V blízkosti južného pólu Marsu bola zistená kvapalná voda v štyroch podzemných jazerách. Kvapalná voda je pre život nevyhnutná, preto je tento objav mimoriadne dôležitý pre štúdium potenciálu života v slnečnej sústave mimo našej Zeme.
Hlavné jazero na Marse (v strede) je obklopené najmenej tromi menšími vodnými plochami. Zdroj: Nature
Podľa existujúcich teórií a laboratórnych meraní sa predpokladá, že jazerá sú mimoriadne slané, čo môže byť problém pre prežitie akýchkoľvek mikrobiálnych foriem života. Pred miliardami rokov tiekla na povrchu Marsu voda v riekach a jazerách. Odvtedy však stratil veľkú časť svojej atmosféry, čo spôsobuje, že tekutá voda sa dnes na jeho povrchu dlho neudrží. Pod povrchom sú však podmienky iné.
Podpovrchové jazerá nie sú krátkou epizódou vo vývoji planéty, ale pravdepodobne trvajú počas celej histórie Marsu. V čase, keď Mars prechádzal svojou klimatickou katastrofou a menil sa z relatívne teplej planéty na zamrznutú pustatinu, boli jazerá miestom, kde sa život mohol prispôsobiť a pretrvať.
Vedci pomocou analýz radarových profilov získaných v rokoch 2010 až 2019 potvrdili na Marse veľké jazero s priemerom až 20 km, ktoré sa nachádza 1,5 km pod južným pólom a tri ďalšie menšie jazerá v jeho blízkosti. Rozlišovacia schopnosť radaru neumožňuje rozhodnúť, či sú navzájom prepojené.
Jazerá objavené pod južnou polárnou čiapočkou Marsu. Zdroj: Bill Dunford ESA/DLR/FU Berlin
V týchto hĺbkach nie je dostatok tepla na roztopenie ľadu, preto sa vedci domnievajú, že kvapalná voda musí obsahovať vysoké koncentrácie rozpustených solí, ktoré môžu výrazne znížiť bod mrznutia vody. Nedávne experimenty ukázali, že voda s rozpustenými soľami chloristanu horečnatého a chloristanu vápenatého môže zostať kvapalná až do -123 °C.
V pondelok 19. apríla 2021 sme boli svedkami historickej udalosti – helikoptéra Ingenuity (Vynaliezavosť) sa stala prvým lietadlom v histórii, ktoré uskutočnilo riadený let na inom vesmírnom telese. Let trval 39,1 sekundy v maximálnej výške 3 metre nad povrchom Marsu. Vzhľadom na veľkú vzdialenosť medzi Marsom a Zemou bol let autonómny – pilotovaný palubnými navádzacími, navigačnými a riadiacimi systémami s algoritmami vyvinutými tímom JPL (Jet Propulsion Laboratory v Pasadene v Kalifornii).
Vrtuľník Ingenuity počas prvého letu nad marťanským povrchom 19. apríla 2021. Fotografia bola urobená navigačnou kamerou, ktorá počas letu autonómne sleduje povrch. Zdroj: NASA
Ďalší krok k plánovanému vstupu človeka na Mars
Raketa Space Launch System (SLS), ktorá má dopraviť ľudskú posádku na Mars, už bola tiež úspešne otestovaná. Spolu s kozmickou loďou Orion sa vzdialila až 432 210 km od Zeme, čo sa ešte žiadnej kozmickej lodi postavenej pre ľudí nepodarilo.
A ako bude vyzerať pobyt ľudí na Marse? Vzhľadom na riedku a nedýchateľnú atmosféru bude možný len v skafandroch. Určite bude snaha vybudovať na povrchu základňu, kde by sa dalo existovať aspoň trochu normálne. Keďže plocha Marsu 144,4 ×106 km je porovnateľná so súčtom plochy svetadielov Zeme 148,7 ×106 km (zvyšok 71 percent tvorí voda) je zrejmé, že ľudstvo jej bude chcieť využívať čo najviac.
V súvislosti s tým sa veľa hovorí o tzv. terraformovaní, čím sa rozumie modifikovanie podmienok v atmosfére na podobné pozemským. Tu si však nemôžem odpustiť jednu poznámku. Snívame o premene nehostinnej studenej púšte ďaleko vo vesmíre na obývateľnú krajinu a našu vlastnú Zem, kde nič netreba meniť, nie sme schopní ochrániť pred otepľovaním, ktoré ju môže po čase zmeniť na vyprahnutú púšť podobnú Marsu.
