Marsi maasarnastamine

Marsi maasarnastamine (terravormimine) on teoreetiline protsess, mille käigus inimesed muudavad planeedi Marss looduslikke tingimusi sarnasemaks planeedil Maa valitsevate tingimustega.

Marsi maasarnastamise protsess kunstniku kujutuses

Kui räägitakse maasarnastamisest, siis peetakse eeskätt silmas planeedi atmosfääri muutmist. Marsi puhul peaks eelkõige tõstma atmosfääri temperatuuri (vähemalt nii kõrgeks, et planeedi pinnal saaks eksisteerida vedel vesi), kuid optimaalse tulemuse jaoks oleks vaja suurendada ka hapniku sisaldust atmosfääris ja õhurõhku.

Marsi atmosfääri terravormiseks on teadlased välja pakkunud erinevaid võimalusi. Kuid praeguste teadmiste põhjal oleks kõige parem variant Marsi soojendamiseks kasutada ammoniaaki ja fluoriühendeid.

Ammoniaak

Arvutuste kohaselt peaks ammonaagi osarõhk Marsi atmosfääris olema umbes 10^-4 baari, et tõsta planeedi pinnatemperatuur üle vee jäätumistemperatuuri.

Vajaliku hulga ammoniaaki saaks toota mitmel erineval moel. Esimene variant oleks kasutada geneetiliselt muundatud mikroorganisme, kes oleks võimelised atmosfääris leiduvat lämmastikku muundama ammoniaagiks, selleks kasutaksid nad planeedi poolustel või pinna all leiduvat veejääd. Maal elutseb rohkelt mikroorganisme, kes muundavad lämmastikku ammoniaagiks, kuid ükski neist ei suudaks seda protsessi läbi viia Marsi tingimustes. Seepärast peaks inimesed vastavad külma taluvad mikroorganismid ise looma. Teine variant oleks luua Marsile bakteritele vastavad soojad elukohad.

Lämmastiku osarõhk Marsi pinnal on 2*10^-4 baari, seega peaks ära kasutama umbes 25% atmosfääris leiduvast lämmastikust, et toota vajalikus koguses ammoniaaki.

Ammoniaaki tootvad mikroorganismid võiks elama panna põhjapooluse püsivale jääkilbile. Kuigi suvised keskmised temperatuurid neil aladel on madalad, võib sealne päikesekiirgus olla siiski piisav, et organismid saaks toota vajalikus koguses ammoniaaki.

Mikroorganismide kasutamise kõrval oleks teine variant luua tehased, mis toodaksid atmosfääris leiduvast lämmastikust ammoniaaki. Vajalik vesinik, millega tagada energia tuumaprotsessideks ning, mille abil sünteesida ammoniaaki, tuleks ammutada poolustel või pinna all paiknevast jääst.

Kolmanda variandina võiks vajaliku lämmastiku tuua kohale mõnelt Päikesesüsteemi taevakehalt. Näiteks Maalt, Veenuselt või Titanilt. Kuigi optimaalsem variant oleks kasutada mõnel marsilähedasel asteroidil leiduvat lämmastikku, teoreetiliselt läheks vaja 50 km läbimõõduga asteroidi. Lihtsaim viis see lämmastik Marsi atmosfääri viia, oleks põhjustada kokkupõrge Marsi pinna ja asteroidi vahel.

Probleem ammoniaagi kasutamisel Marsi soojendamiseks oleks see, et ammoniaak laguneks Marsi atmosfääris üsna kiiresti. 10^-4-baarise rõhuga kogus ammoniaaki laguneks ainult 30 aastaga, seega peaks lämmastikust tootma ammoniaaki järjepidevalt.

Süsihappegaas

Teine viis tõsta Marsi kasvuhooneefekti, oleks kasutades süsihappegaasi. Teoreetiliselt oleks selleks vaja praegune 7-millibaarine õhurõhk planeedi pinnal tõsta ühe baarini. Selleks võiks kasutada karbonaatkivimites leiduvat süsihappegaasi. Kuigi selle variandi puhul kuluks palju rohkem energiat, kui ammoniaaki kasutades, oleks süsihappegaas atmosfääris palju püsivam, kui ammoniaak.

Selleks, et saada pinnasest kätte piisav kogus CO₂, peaks üles kaevama terve Marsi pinnase 2 km sügavuselt. Seda on väga raske teostada ning ühtlasi rikuks see ka teaduslikult väärtuslikku pinnast. Seepärast ei oleks Marsil leiduva süsihappegaasi kasutamine planeedi soojendamiseks kuigi hea variant.

Klorofluorosüsinikud

Kolmanda variandina võiks kasutada Marsi atmosfääri soojendamiseks klorofluorosüsinikke (CFC-sid). Piisava koguse CFC-de tootmine Maal võiks teoreetiliselt olla võimalik, kuid nende ühendite transport Marsile oleks väga kulukas. Näiteks kui kasutada Saturn V raketti, siis peaks vähemalt sajandi vältel iga päev üks rakett Marsi poole startima. Teoreetiliselt oleks võimalik toota Marsi atmosfääri soojendamiseks piisav kogus CFC-sid ka planeedi enda pinnal leiduvatest ühenditest. Kuid mõlemal juhul hävineksid CFC-d atmosfääris Päikese kiirguse toimel umbes sajandiga. Seega peaks juurdetootmisprotsess toimuma järjepidevalt. Klorofluorosüsinike kasutamise miinus oleks aga see, et need takistaksid osoonikihi tekkimist. Lahendus oleks kasutada broomi- ja kloorivabu halogeeniühendeid, kuna F hävitab osooni palju vähem kui Cl ja Br.