TechMIX: Kolonizace Marsu? Marný úkol pro Muska i kohokoliv dalšího

Muskovy termíny už nikdo nebere vážně. Přes všechny své nesporné úspěchy má pověst nespolehlivé slibotechny i v rámci odvětví, které sliby nikdy nešetřilo. Ostatně v těchto dnech slavíme desetileté výročí jeho prohlášení, že „do deseti let dopraví člověka na Mars“.

Já ovšem doufám, že si na tomto konkrétním příkladu ukážeme, jak moc se ve svých odhadech náročnosti vytvoření lidské kolonie na Marsu plete nejen Musk, ale i my ostatní.

Cílem celé snahy má být zajistit přežití lidstva na jiné planetě, tedy vybudovat na Marsu opravdu soběstačnou kolonii. Co to vlastně znamená? A kolik lidí by v ní muselo být?

Na pohled se může zdát, že málo, možná jen 110. Alespoň tedy podle jednoho vlastně hravého a vtipného výpočtu publikovaného v roce 2020. Jeho autorem je Francouz Jean-Marc Salotti, který působí poněkud příznačně na univerzitě v Bordeaux, kde mu jistě nechybí inspirace k práci na neortodoxních problémech…

Výsledek je samozřejmě hodně „neostrý“, hodně záleží na výchozích předpokladech – a ty Salottiho jsou naprosto minimalistické. Hypotetická kolonie je statická: bez dodávek zvenčí nemá dost zdrojů na to, aby se mohla rozvíjet. Jinak řečeno, „životní standard“ by byl úplně jiný, než na jaký jsme zvyklí.

Všichni obyvatelé mají žít pod kopulí s využitím společného systému podpory života (Salotti počítá s nízkým tlakem vnitřní atmosféry jen 350 hPa s 80% podílem kyslíku v atmosféře, což bude „výzva“ z hlediska požární bezpečnosti).

Rostliny budou pěstovány ve sklenících s využitím přirozeného světla. Půda má být marsovská, ovšem obohacená o důležité minerály, soli, vodu a také organický odpad, hmyz a mikroorganismy. Voda má pocházet z místních zásob vodního ledu a recyklovat se bude prostřednictvím přírodních filtrů.

Cílem je tedy minimální technologická náročnost. V konstrukci nenajdete LEDky (polovodiče se nedají vyrábět na koleně) nebo složité hydroponické systémy (vyžadují přesné řízení v reálném čase, tedy počítače) či složité filtrační systémy.

Kolonisté si mají vyrábět jen opravdu základní potřeby: Železné předměty (včetně jednoduchých vozidel), oblečení (musí existovat způsob, jak vyrobit skafandr z dostupných místních zdrojů), sklo, keramiku, nějaký betonu podobný stavební materiál z místních zdrojů a fotovoltaické články.

I když je Salotti robotik, v práci zdůraznil, že neví, jestli se vůbec vyplatí kolonisty vybavovat nejmodernějšími technologiemi. Tedy zda je nárůst produktivity díky počítačům a robotům větší než dodatečné časové nároky na jejich výrobu a údržbu. Protože neví, uchýlil se k předpokladu, že i ty nejsložitější činnosti, které kolonisté budou potřebovat k přežití (výroba fotovoltaických článků a skafandrů), jsou řešitelné bez těchto sofistikovaných strojů.

V podstatě by tedy šlo o návrat do jednoduchých dob života na hranici divočiny – jen nebezpečnější. Za okny by totiž kolonisté neměli les, ale poušť, ve které se dá přežít jen sekundy. Kolonie by vlastními silami nedokázala vyřešit mimořádné události. Těžko si představit, že kdyby byly ponechána osudu, čekalo by ji něco jiného než pomalý zánik. Což samozřejmě není Muskovým cílem.

Jeho snahou je vytvořit soběstačnou kolonii, která by mohla i expandovat, a počítá tak s milionem obyvatel. Což zní jako impozantní číslo, z hlediska zajištění soběstačnosti ovšem nejspíše příliš skromné.

Žádný milionový stát na Zemi není ani zdaleka soběstačný. Jak upozornil Paul Krugman, existuje poměrně jasná přímá úměra mezi velikostí států a importem zboží a služeb. V případě USA s více než 300 miliony obyvatel je to podle Světové banky někde kolem 15 procent, v případě 80milionového Německa necelých 40 procent, u České republiky činí tento podíl zhruba 64 procent.

Moderní svět a moderní ekonomika jsou komplikované. Specialistů je mnohem více než kdy dřív. Sci-fi spisovatel Charles Stross, který si na svém blogu před 12 lety také kladl otázku „Kolik lidí je zapotřebí k udržení naší civilizační úrovně?“, to ukázal na srovnání s rokem 1900.

V té době bylo zhruba 20 až 30 % z celkového počtu pracujících zapojeno do přímého zajištění obživy (a to se v zemědělství hodně využívalo neplacené dětské práce). Dnes je zemědělců ve vyspělých zemích méně než jedno procento, ale práce je přitom více než dost.

Objevily se celé zástupy nových povolání a oborů, které se přitom přirozeně monopolizují. Jak připomněl Stross, na světě jsou v podstatě pouze dva výrobci velkých dopravních letadel: Boeing a Airbus. Ani o jednom přitom nejde říct, že by byl čistě „národní“.

Airbus takový není z podstaty a Boeing většinu komponent pro své moderní typy vyrábí nebo nakupuje mimo USA. V některých kategoriích přitom není dost místa ani pro dva výrobce: Boeing po ukončení výroby modelu 747 nespěchal připravit typ, který by konkuroval Airbusu 380.

Stross tak nakonec velmi hrubě odhadl, že pokud by si měla nějaká lidská mimozemská kolonie udržet současnou technologickou úroveň Země, muselo by v ní žít nějakých 100 milionů až miliarda lidí.

To je samozřejmě v dohledné době nereálné. Ostatně dostat „jen“ milion lidí na Mars by byl obdivuhodný výkon. Musk o tom tweetoval už v roce 2020. Jeho tehdejší plán počítal s tím, že postupně během 10 let společnost postaví tisíc lodí Starship (tedy 100 ročně).

V takovém případě by podle jeho jednoduchého výpočtu mohly lodě na Mars dostat až 100 tisíc lidí ročně. Každá loď by přitom podle Muska musela létat třikrát denně, tedy uskutečnit tisíc startů ročně, aby dopravila na oběžnou dráhu nejen samotné kolonisty, ale především materiál, který budou potřebovat.

I tak by podle něj život prvních obyvatel rudé planety neměl být „luxusní“. Spíš by to podle něj byla nebezpečná a tvrdá práce ve stísněných podmínkách, ze které se „možná nevrátíte“. Což je asi ta nejrealističtější část zmíněného rozhovoru (který Musk příznačně vedl s Chrisem Andersonem, tedy zakladatelem organizace TED, která doslova vydělává „prodejem“ inspirativních nápadů, vizí, snů a někdy i vyslovených přeludů).

Plán je z velké míry prostě papírový. Starship ještě nikdy neletěla, takže není vůbec jisté, zda může fungovat tak, jak si Musk představuje. A to nemluvíme o potížích se zvládnutím doslova sériové výroby těchto raket, jak upozornil „vesmírný“ publicista George Dvorsky v textu pro Gizmodo.

Společnost SpaceX má v současné době potíže vyrábět své motory Raptor takovým tempem, aby udržela současnou frekvenci zhruba jednoho startu za dva týdny. Koncem loňského roku Musk prohlásil, že potíže ve výrobě Raptorů představují reálné riziko bankrotu celé firmy.

Těžko věřit, že zhruba za šest let společnost SpaceX vyřeší své problémy s výrobou motorů a nějakým způsobem přijde na způsob, jak vyrábět Starshipy v obrovském množství – což je logistická výzva, která bude vyžadovat stálý přísun lidské práce, materiálů, pohonných hmot a všeho ostatního, co bude tvořit tuto budoucí raketu, píše Dvorsky.

Doprava na Mars bude v příštích desetiletích stále extrémně náročnou a drahou záležitostí. Bude těžké tam dopravit samotné kolonisty, natož pak všechno, co budou potřebovat k přežití. Ale nechejme se ještě trochu unést fantazií: Nešlo by vše vyřešit tím, že si Mars změníme k obrazu svému?

Mluvím samozřejmě o plánech na „terraformování“ planety, tedy její proměnu do podoby, která by umožnila přežití lidí na povrchu. Základem všech plánů by bylo vytvoření hustší atmosféry, která bude zajišťovat jak dýchání, tak ochranu před ultrafialovým zářením.

Mars atmosféru měl, ale když před zhruba 3,8 miliardy let přišel z ne zcela jasných příčin o magnetické pole, sluneční vítr ji téměř kompletně odnesl do kosmického prostoru. Dnes má Mars jen její zbytky, které nemají ani procento hustoty té pozemské. Rudé planetě chybí „skleníkový efekt“, který by umožnil, aby na ní panovaly teploty přijatelné pro nás a pozemský život obecně.

Kdyby se tedy podařilo do atmosféry Marsu dostat více skleníkových plynů, mohlo by na něm být výrazně lépe. Vhodný by mohl být oxid uhličitý, který už v atmosféře Marsu je (na rozdíl třeba od vodní páry, která by v tamních podmínkách nevydržela).

Kdyby například tlak dosáhl zhruba hodnoty jako na Zemi (tj. 1000 hPa na povrchu), průměrná teplota Marsu by se podle modelu měla zvýšit na hodnoty kolem 0 °C místo současných zhruba -60 °C. Pro člověka by to bylo stále smrtící prostředí, ale bylo by možné vysadit rostliny, které by vyráběly kyslík.

Problém je ale zřejmě v tom, že na Marsu prostě chybí vhodný materiál. „Inventura“ skleníkových plynů vydaná před lety v časopise Nature Astronomy dospěla k závěru, že jich na planetě není dost. Podle autorů by rozpuštění všeho (tedy všeho představitelně dostupného) CO2 tlak atmosféry zvýšilo tak na jednu padesátinu zemského. Takže teplota by pak stoupla z -60 °C na -50°C, což ani pro otužilce není až takový rozdíl.

Ale to jsem se opravdu sám nechal unést. Ani Elon Musk už v posledních letech nemluví o bombardování Marsu jadernými zbraněmi. Terraformace sousední planety zůstává vyhrazena jen autorům sci-fi – a „lehkým“ newsletterům.

V plné verzi newsletteru TechMIX toho najdete ještě mnohem víc. Přihlaste se k odběru a budete ho dostávat každou středu přímo do své e-mailové schránky.

Oprava: V textu jsme upravili označení jednotky času.