Η ιδέα για εξερεύνηση και αποίκηση στον Άρη άρχισε πλέον από θεωρία να μετατρέπεται σε υλοποιήσιμο σκοπό. Μέσα στις επόμενες δύο δεκαετίες, υπάρχουν πολλαπλά σχέδια για επανδρωμένες αποστολές στον Κόκκινο Πλανήτη, ακόμη και μερικά φιλόδοξα σχέδια για την έναρξη μόνιμης εγκατάστασης. Παρά τον ενθουσιασμό, υπάρχουν πολλές σημαντικές προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν πριν από οποιαδήποτε τέτοιου είδους προσπάθεια.
Αυτές οι προκλήσεις – οι οποίες περιλαμβάνουν τις επιπτώσεις της χαμηλής βαρύτητας στο ανθρώπινο σώμα, την ακτινοβολία και τον ψυχολογικό φόβο της απομάκρυνσης από τη Γη – καθίστανται ολοένα και πιο έντονες όταν πρόκειται για μόνιμες βάσεις. Για να αντιμετωπιστούν αυτές οι δυσκολίες, ο πολιτικός μηχανικός Μάρκο Περόνι προσφέρει μια πρόταση για μια αρθρωτή βάση (και ένα διαστημικό σκάφος που θα το παραδώσει) που θα επέτρεπε τον αποικισμό του Άρη προστατεύοντας παράλληλα τους κατοίκους του με τεχνητή θωράκιση ακτινοβολίας.
Ο Περόνι παρουσίασε αυτή την πρόταση στο Φόρουμ Έκθεση Ασφαλείας και Αστροναυτικής (AIAA) του Αμερικανικού Ινστιτούτου Αεροναυτικής και Αστροναυτικής που πραγματοποιήθηκε από τις 17 έως τις 19 Σεπτεμβρίου στο Ορλάντο της Φλώριδας. Η παρουσίαση ήταν μια από τις πολλές που έλαβε χώρα την Τετάρτη, 19 Σεπτεμβρίου, το θέμα του οποίου ήταν η “Αρχιτεκτονική για τη δημιουργία βάσεων στον Άρη”.
Για να το πούμε απλά, η ιδέα της αποικιοποίησης του Άρη (ή οπουδήποτε άλλου πλανήτη στο ηλιακό μας σύστημα) παρουσιάζει πολλές προκλήσεις – τόσο σωματικές όσο και ψυχολογικές. Στην περίπτωση του Κόκκινου Πλανήτη, αυτά περιλαμβάνουν τη άγρια ατμόσφαιρα, το πολύ κρύο περιβάλλον και το γεγονός ότι δεν έχει μαγνητικό πεδίο. Το τελευταίο στοιχείο είναι ιδιαίτερα προκλητικό, καθώς οι μελλοντικοί άποικοι θα πρέπει να προστατεύονται από μια σημαντική ποσότητα ακτινοβολίας.
Με λίγα λόγια, η μέση ποσότητα ακτινοβολίας στην οποία εκθέτετε ένας άνθρωπος στη Γη ανέρχεται περίπου στα 3,6 milliSieverts (mSv) ετησίως, δηλαδή σχετικά ελάχιστο, χάρη στην πυκνή ατμόσφαιρα της Γης και το προστατευτικό μαγνητικό της πεδίο. Φυσικά, αυτό σημαίνει ότι οι αστροναύτες που θα ταξιδέψουν εκτός και θα εγκατασταθούν εκτός της Γης θα εκτεθούν αναμφισβήτητα σε δραστικά υψηλότερες ποσότητες ηλιακής και κοσμικής ακτινοβολίας.
Για να εξασφαλιστεί η ασφάλεια των αστροναυτών, η NASA καθόρισε το ανώτατο όριο στα 500 mSV ετησίως ή 2000 έως 4000 mSV (ανάλογα με την ηλικία και το φύλο) κατά τη διάρκεια παραμονής ενός αστροναύτη στο διάστημα και στην προκειμένη περίπτωση στον Άρη. Ωστόσο, ο Περόνι εκτιμά ότι, ανάλογα με χρονικό διάστημα που θα παραμείνει ο αστικός πληθυσμός σε εσωτερικούς χώρους (όπως η τεχνητή βάση θωρακισμένη από την ακτινοβολία), η μέση ποσότητα ακτινοβολίας θα είναι περίπου στα 740 mSv ετησίως, κάτι που μπορεί να θεωρείται ιδιαίτερα ικανοποιητικό σε τέτοιου είδους περιβάλλοντα.
«Η ποσότητα υλικού για μια αποτελεσματική θωράκιση μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερη από ό, τι είναι εφικτή για τις περισσότερες εφαρμογές αεροδιαστημικής. Για παράδειγμα, τα τοιχώματα αλουμινίου του ISS (Διεθνής Διαστημικός Σταθμός), έχουν πάχος περίπου 7 mm και είναι αποτελεσματικά σε LEO, αλλά είναι απίθανο ότι τέτοιες ασπίδες θα ήταν ικανοποιητικές στον διαπλανητικό χώρο, όπου θα μπορούσε ακόμη και να αυξηθεί η απορροφώμενη ακτινοβολία σε περίπτωση που κάτι πάει στραβά».
Για να αντιμετωπιστεί αυτή η απειλή, οι προηγούμενες προτάσεις από διάφορους επιστήμονες πρότειναν κτιριακές βάσεις με παχιά στρώματα αρειανού εδάφους – σε ορισμένες περιπτώσεις, στηριζόμενες στην πυροσυσσωμάτωση και την 3-D εκτύπωση για την κατασκευή σκληρού κεραμικού εξωτερικού τοίχου – και καταφύγια έκτακτης ανάγκης σε περίπτωση ηλιακών καταιγίδων. Άλλες προτάσεις έχουν προτείνει κτιριακές βάσεις σε σταθερούς σωλήνες λάβας για την παροχή φυσικής θωράκισης. Αλλά όπως έδειξε ο Περόνι, αυτά παρουσιάζουν το δικό τους μερίδιο κινδύνων.
Ένα υπόγειο καταφύγιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως υπνοδωμάτιο και για όλες εκείνες τις δραστηριότητες στις οποίες δεν υπάρχει ανάγκη να κοιτάς έξω (όπως να βλέπεις βίντεο ή να απολαμβάνεις άλλες ψυχαγωγικές δραστηριότητες), αλλά αν ζεις για πάντα σε υπόγειες κατασκευές μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την ψυχολογική υγεία των αποίκων (κλειστοφοβία), επιπλέον υπάρχει το σοβαρό ζήτημα της ικανότητάς του να εκτιμούν τις αποστάσεις όταν βρίσκονται έξω έξω από τον θάλαμο (δυσκολίες στην εκτέλεση των καθηκόντων) και μπορεί να είναι ιδιαίτερα κακό στην περίπτωση που μία από τις δραστηριότητες είναι ο διαστημικός τουρισμός, το οποίο θα επιτρέψει στο φως από τον ήλιο να εισέλθει εντός.
Ως εναλλακτική λύση, ο Περόνι προτείνει ένα σχέδιο για μια βάση που θα παρείχε τη δική του θωράκιση, μεγιστοποιώντας παράλληλα την πρόσβαση παρατήρησης στο τοπίο του Άρη. Αυτή η βάση θα μεταφερθεί στον Άρη με πυρήνα σχήματος σφαίρας (και διάμετρο περίπου 300 μέτρα) γύρω από το οποίο θα τοποθετηθούν τα εξαγωνικά βασικά στοιχεία. Εναλλακτικά, ο Περόνι και οι συνάδελφοί του συστήνουν να δημιουργηθεί ένας κυλινδρικός πυρήνας για να στεγαστούν οι απαιτούμενες ενότητες χτισίματος αυτής της βάσης.
Το διαστημόπλοιο που θα μεταφέρει τα δομοστοιχεία και τους κατοίκους από τη Γη (ή την σεληνιακή τροχιά) θα προστατεύεται από τον ίδιο τύπο τεχνητής μαγνητικής ασπίδας που θα χρησιμοποιείται για την προστασία της αποικίας. Κατά τη διάρκεια του ταξιδιού, το διαστημόπλοιο θα περιστρέφεται επίσης γύρω από τον κεντρικό άξονά του σε ταχύτητα 1,5 περιστροφών ανά λεπτό προκειμένου να δημιουργήσει δύναμη βαρύτητας περίπου 0,8 g.
Αυτό θα εξασφάλιζε ότι οι αστροναύτες θα φτάσουν σε τροχιά γύρω από τον Άρη χωρίς να υποφέρουν από τις εκφυλιστικές επιδράσεις της έκθεσης στη μικροβαρύτητα – οι οποίες περιλαμβάνουν απώλεια μυϊκής και οστικής πυκνότητας, μειωμένη όραση, μειωμένο ανοσοποιητικό σύστημα και κακή λειτουργία των ζωτικών οργάνων.
