فرض کنیم شما بهترین نقطه را برای ساخت یک سکونتگاه روی مریخ انتخاب کردهاید. همین انتخاب بهظاهر ساده بلافاصله پرسشهای سختی را پیش میآورد: قرار است چه چیزی بسازیم؟ و مهمتر از آن، با چه موادی میخواهیم بسازیم؟
روی زمین، اگر بخواهیم خانهای موقت بسازیم، میتوانیم درختان را قطع کنیم، چوب جمع کنیم، آتش روشن کنیم و حتی برای تغذیه خود به شکار حیوانات وحشی برویم. اما روی مریخ هیچکدام از اینها وجود ندارد. مریخ مرده است؛ نه جنگلی برای تأمین الوار دارد، نه حیوانی برای شکار، و نه حتی سوخت طبیعی برای آتش.
بنابراین هر سکونتگاهی روی مریخ ناگزیر محدود به منابعی است که از زمین فرستاده میشود. اما انتقال بار از زمین به مریخ کاری بسیار دشوار و پرهزینه است. پنجرههای پرتاب فقط هر دو سال یکبار باز میشوند، و هر بار انتقال محموله صدها میلیون دلار هزینه دارد. به همین دلیل، هر جامعهای که روی مریخ شکل بگیرد، باید تقریباً به طور کامل به منابع محلی متکی باشد. این رویکرد در علم فضانوردی با نام «بهرهبرداری درجا از منابع» یا In-Situ Resource Utilization شناخته میشود؛ یعنی استفاده از آنچه در خود مریخ وجود دارد.
پس باید بسیار خلاق باشیم: چه بسازیم، کجا بسازیم و چگونه بسازیم.
سکونتگاههای اولیه: شروع با ساختارهای موقت
احتمالاً نخستین ساکنان مریخ بهطور کامل بیدستخالی به آنجا نمیروند. پیش از آغاز جدی سکونت، مأموریتهای رباتیک و انسانی زیادی انجام خواهد شد و بقایای آن مأموریتها روی سطح باقی میمانند: سرپناههای کوچک، رُوِرها، پنلهای خورشیدی، ابزارها و حتی سازههای اولیه. این امکانات هرچند محدود، نقطه شروعی برای توسعه خواهند بود.
علاوه بر این، ماژولهای سکونتی اولیه و مقدار معینی مصالح از زمین ارسال میشود. اما برای گسترش یک سکونتگاه واقعی، به حجم عظیمی از مواد خام نیاز است. آنقدر زیاد که امکان حمل آنها از زمین وجود ندارد. جرم بار موردنیاز بسیار بالاست و باید فضای ارزشمند محموله به تجهیزاتی اختصاص یابد که امکان تولیدشان در مریخ وجود ندارد: مانند داروهای خاص، رباتیک پیشرفته یا ابزارهای علمی پیچیده.
طرح هومستد: نقشهای برای خودکفایی
در سال ۲۰۰۶، پژوهشگری به نام «بروس مکنزی» از بنیاد مریخ طرحی با عنوان «هومستد» ارائه کرد. این طرح مراحلی را که یک سکونتگاه مریخی باید طی کند تا خودکفا شود، بهطور واقعبینانه ترسیم میکرد.
در این طرح، پایگاه در دامنه تپهها ساخته میشود. به این ترتیب، ساکنان هم از پرتوهای مرگبار کیهانی در امان هستند و هم دسترسی راحتی به سطح بیرونی دارند. این انتخاب همچنین نیاز به حفاری و کندن عمیق را کاهش میدهد؛ فرایندی که احتمالاً برای مدتها پرهزینه و دشوار خواهد بود.
البته در این طرح همچنان نیاز است که برخی تجهیزات سنگین از زمین ارسال شوند. برای مثال، سه رآکتور هستهای کوچک برای تأمین پایدار انرژی و همچنین ابزارهای معدنی، پالایش و تولید. هدف این است که با ترکیب منابع فراوان مریخ (آب یخزده، دیاکسیدکربن، و خاک سرخ مریخی) با مقادیر اندکی از عناصر کمیاب وارداتی (مانند فلزات گرانبها)، نیازهای اساسی برآورده شود.
در اینجا شیمی نقشی کلیدی ایفا میکند: تولید اکسیژن برای تنفس، نیتروژن برای جو مصنوعی، سوخت برای موشکها و مواد حیاتی دیگر.
خاک و آجرهای مریخی
یکی از سادهترین ایدهها استفاده از خود تودههای سنگی مریخ است. بسیاری از سازهها میتوانند در دل تپهها ساخته شوند. این سنگها علاوه بر محافظت در برابر پرتوها، به نگهداشتن فشار و دمای مناسب درون ماژولها کمک میکنند.
اما همهچیز را نمیتوان در دل کوه و تپه پنهان کرد. گلخانهها، مخازن ذخیره و سازههای سطحی نیازمند ساختوساز مستقل هستند. خوشبختانه مریخ خاک زیادی دارد. این خاک را میتوان با استفاده از کورههای سنتی، و با افزودن تقویتکنندههایی مانند الیاف شیشه، به آجر تبدیل کرد.
نیاز به شیشه و گلخانهها
یکی از چالشهای بزرگ، نیاز به شیشه یا مواد شفاف است. نه فقط برای اینکه ساکنان هر از گاهی بتوانند بیرون را ببینند، بلکه مهمتر برای گلخانهها.
نمیتوان برای سالها غذای کافی از زمین به مریخ فرستاد. پس بخشی از مواد غذایی باید بهطور محلی تولید شود. گلخانههای مصنوعی وجود خواهند داشت، اما آنها انرژی زیادی مصرف میکنند و فشار زیادی به رآکتورهای هستهای یا پنلهای خورشیدی وارد میکنند. بنابراین ناچاریم از گلخانههای خورشیدی نیز استفاده کنیم؛ که به مقدار زیادی شیشه نیاز دارند.
ایدهای متفاوت: ساختمانهای زنده!
در این میان، «لین راثچایلد»، دانشمند ارشد ناسا در مرکز ایمز، پیشنهادی خلاقانه ارائه داده است: چرا ساختمانها را رشد ندهیم؟
ایده او چیزی است به نام مایکوتکچر یا معماری قارچی. در این روش، یک چارچوب سبک و یک گونه قارچ در حالت خوابیده به مریخ برده میشود. این قارچها بهصورت ژنتیکی طوری اصلاح میشوند که در شرایط سخت مریخ رشد کنند. وقتی به مقصد رسیدند، کافی است اندکی آب به آنها اضافه شود. قارچ شروع به رشد در اطراف چارچوب میکند و در نهایت پوستهای مقاوم، قابل فشاردهی و مهرومومشده ایجاد میکند.
تیم پژوهشی او تاکنون موفق شدهاند سازههای کوچک آزمایشی را به این روش پرورش دهند و حتی آجرهایی بر پایه قارچ تولید کنند.
تصور کنید خانههایی روی مریخ که نه با بتن و فولاد، بلکه با قارچ ساخته شدهاند؛ هم کاربردی، هم پایدار، و شاید حتی خوراکی!
جمعبندی
ساختن روی مریخ کاری بسیار دشوار است. هیچکدام از امکانات طبیعی زمین در دسترس نیست، و هر کیلوگرم بار ارسالی از زمین هزینهای سرسامآور دارد. راهحل، تکیه بر منابع محلی و ایدههای نوآورانه است: از استفاده از خاک سرخ برای ساخت آجر و سنگرگیری در دل تپهها گرفته تا پرورش ساختمانهای زنده از قارچهای مهندسیشده.
شاید روزی فرا برسد که انسانها در دل مریخ نه فقط بقا پیدا کنند، بلکه جوامعی پایدار و خودکفا بسازند. اما برای رسیدن به آن نقطه، باید هم خلاقیت داشته باشیم و هم شجاعت؛ چون همانطور که دیدهایم، ساختن روی مریخ به معنای واقعی کلمه، بازتعریف «خانه» خواهد بود.
