Awal pekan ini, administrator NASA Jim Bridenstine mengatakan misi awak ke Mars pada tahun 2033 masih dalam kemungkinan, dan inovasi teknologi yang diperlukan untuk mencapai planet merah terus bergerak maju. Astronot pendaratan di Mars hanyalah langkah pertama; banyak orang berharap manusia dapat membangun pemukiman permanen di planet ini, dan, pada akhirnya, menjajah dunia. Tapi itu berarti mengubah planet yang dingin, kering, hampir tanpa udara menjadi tempat yang layak huni bagi manusia, sebuah proses yang secara signifikan lebih sulit daripada hanya sampai di Mars. Sebuah studi baru, bagaimanapun, mengusulkan menggunakan silika aerogel sebagai cara murah untuk menghangatkan keadaan dan membuat tambalan planet ini ramah bagi kehidupan manusia.
Menurut siaran pers Harvard, pada tahun 1971, Carl Sagan mengapungkan skenario masuk akal pertama untuk terraforming Mars, atau mengubah planet menjadi tempat manusia bisa hidup. Dengan menguapkan lapisan es kutub utara planet itu, ia menyarankan, uap air dan CO2 yang dilepaskan ke atmosfer dapat menciptakan efek rumah kaca, meningkatkan suhu yang cukup untuk air cair yang ada di permukaan planet ini. Tetapi baru tahun lalu, sebuah studi di Astronomi Alam menemukan bahwa bahkan jika manusia menggunakan semua CO 2 yang tersedia yang tersedia dari air, mineral dan tanah untuk melonjak atmosfer, itu hanya akan menghasilkan atmosfer dengan sekitar 7 persen dari tekanan atmosfer pada Bumi. Jadi, kecuali kita memiliki terobosan teknologi, manusia tidak akan terraforming Mars dalam waktu dekat.
Alih-alih mencoba memodifikasi seluruh planet sekaligus, para peneliti di Harvard dan NASA memutuskan untuk melihat apakah mungkin untuk memodifikasi bagian yang lebih kecil dari planet ini. “Kami ingin memikirkan sesuatu yang dapat dicapai pada skala waktu decadal daripada sesuatu yang akan berabad-abad di masa depan — atau mungkin tidak pernah, tergantung pada kemampuan manusia, ” Robin Wordsworth dari Harvard, penulis utama studi di Nature Astronomy, mengatakan kepada Mike Wall di Space.com .
Solusi mereka terinspirasi oleh fenomena yang sudah ditemukan di lapisan es kutub Mars. Terbuat dari air dan CO2, para peneliti percaya beberapa bagian dari es bertindak sebagai rumah kaca keadaan padat, memungkinkan sinar matahari masuk dan memerangkap panas di bawahnya. Bintik-bintik hangat muncul sebagai noda gelap di es. "Kami mulai berpikir tentang efek rumah kaca solid-state ini dan bagaimana hal itu bisa digunakan untuk menciptakan lingkungan yang layak huni di Mars di masa depan, " kata Wordsworth dalam rilisnya. "Kami mulai berpikir tentang jenis bahan apa yang dapat meminimalkan konduktivitas termal tetapi masih mengirimkan cahaya sebanyak mungkin."
Tim mendarat di silika aerogel, bahan berpori 97 persen yang memungkinkan cahaya masuk tetapi merupakan isolator yang memperlambat konduksi panas. Melalui pemodelan dan percobaan, mereka menemukan bahwa lapisan gel, dengan tebal hanya 2 hingga 3 sentimeter, akan cukup untuk memungkinkan cahaya menembus fotosintesis saat menghalangi radiasi ultraviolet yang berbahaya, dan itu dapat meningkatkan suhu di atas titik leleh air.
Dengan meletakkan benda-benda di tanah, manusia di Mars dapat menghangatkan tanah dengan 90 derajat, dan bahan tersebut juga dapat digunakan untuk membangun kubah, rumah kaca, atau biosfer yang mandiri. "Menyebarkannya di area yang lebih besar akan membuat efek rumah kaca solid-state lebih efisien, karena jumlah panas yang dipancarkan dari sisi akan lebih sedikit, tetapi Anda masih bisa mendapatkan pemanasan besar di rumah kaca, " kata Wordsworth kepada Wall. "Apakah Anda menempatkan lapisan di atas atau di atas permukaan tidak memiliki pengaruh besar pada fisika dasar efeknya."
Aerogel akan melakukan hampir di mana saja di planet ini antara 45 derajat lintang utara dan 45 derajat selatan, meskipun daerah dengan air di bawah permukaan dan angin kecil untuk meniup debu dari kubah akan lebih baik.
Berbeda dengan terraforming, yang akan melibatkan perubahan seluruh planet, menggunakan aerogel akan dapat diukur dan dapat dibalik. “Bagian baiknya adalah bahwa cara lain yang dapat Anda pikirkan untuk melakukan terraform sebuah planet sangat jauh di sana, ” kata rekan penulis Laura Kerber dari Jet Propulsion Laboratory NASA kepada Ryan F. Mandelbaum di Gizmodo. Sebagai perbandingan, ini terlihat seperti solusi praktis.
Itu juga membahas beberapa pertanyaan etis yang lebih sulit yang datang dengan mengubah lingkungan seluruh planet. "Jika Anda akan memungkinkan kehidupan di permukaan Mars, apakah Anda yakin sudah tidak ada kehidupan di sana? Jika ada, bagaimana kita menavigasi itu? ”Tanya Wordsworth dalam rilis. "Saat kami memutuskan untuk berkomitmen untuk memiliki manusia di Mars, pertanyaan-pertanyaan ini tidak bisa dihindari."
Langkah selanjutnya adalah menguji kelayakan aerogel dengan menempatkannya di Bumi di daerah yang kering dan dingin seperti Antartika atau Chili. Jika berhasil, material atau setidaknya peralatan untuk memproduksinya dari sumber daya Mars, mungkin ada di ruang kargo beberapa penerbangan pertama ke Mars.
