בהצלחה, ותזהרו מהדובים- על קרל סייגן, והארצת מאדים ונוגה

כתב: רן לוי

פעם, לפני המון שנים, לפני האינטרנט, לפני הערוץ השני, אולי אפילו לפני הדינוזאורים…היה הערוץ הראשון. ובימים ההם, למדע היו פנים והיה גם לו קול. הפנים והקול היו שייכים לקרל סייגן שסדרת הטלוויזיה שלו, 'קוסמוס', שודרה בערוץ הראשון. כילד קטן, ישבתי מהופנט מול המסך כשסייגן לקח אותי למסעות במרחבי היקום ובתוך הגוף האנושי. אני עדיין זוכר את הפרק שעסק במוח האדם: סייגן עמד בתוך מסדרון ארוך שקירותיו מכוסים במגירות, והסביר שכל מגירה היא תא שמכיל זכרונות מהעבר. סייגן דיבר, וכל מה שאני יכולתי לחשוב עליו היה- 'תפתח אחת! בוא נראה מה יש בפנים!' לא הבנתי למה הוא פותח את המגירות. את הקונספט של 'תפאורה' עוד לא הכרתי, בזמנו.

קרל סייגן ונוגה

קרל אדוארד סייגן נולד בארצות הברית בשנת 1934, למשפחה יהודית רפורמית. הוא התאהב בכל מה שקשור לחלל ולכוכבים עוד כשהיה בבית הספר היסודי, והסקרנות שלו לגבי היקום שסביבנו לא ידעה שובע. כשהתבגר למד פיסיקה ואסטרונומיה, והשלים את הדוקטורט שלו ב-1960.
באותם הימים, שנות החמישים והשישים, כוכב הלכת נוגה עמד במוקד התעניינותם של האסטרונומים. נוגה היה תעלומה מסקרנת. פניו היו מכוסות בשכבה תמידית של עננים אשר הסתירו את פני השטח, ואיש לא ידע לומר מה נמצא מתחתם. כבר במאה התשע עשרה היו אסטרונומים ששיערו שענניו העבים של נוגה מורידים גשם תמידי, ושאולי התפתחו עליו חיים. סופרי המדע הבדיוני דימיינו ג'ונגל טרופי חובק-עולם וביצות שוקקות חיים חייזריים…סייגן היה משוכנע, עוד כשהיה ילד, שישנם חיים אחרים ביקום. אין זה מפתיע, עם כן, שהמחקר המדעי החשוב הראשון שלו עסק בכוכב לכת זה.
אך כשבחן סייגן את תוצאות מדידות גלי רדיו שנתקבלו מנוגה, הוא החל לחשוד שהתנאים על פני השטח שונים מאד מכפי שחשבו כולם. מדידות אסטרונומיות נוספות, הפעם של שיעור הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה של נוגה, חיזקה אצלו תחושה זו.

סביר להניח שרובכם שמעתם על המונח 'אפקט החממה' בהקשר לסכנת ההתחממות הגלובלית של כדור הארץ. גם אם לא שמעתם עליו, ודאי חוויתם אותו על בשרכם בכל פעם שהשארתם את המכונית בשמש למספר שעות: הטמפרטורה במכונית הסגורה עשויה להגיע לשישים ואף לשבעים מעלות צלזיוס, בעוד שהטמפרטורה מחוץ לרכב – אפילו ביום קיץ לוהט – נמוכה בהרבה. מדוע?
השמש פולטת קרינה מסוגים שונים, וביניהם גם האור שאנחנו יכולים לראות. האור הנראה עובר דרך הזכוכית השקופה של המכונית ללא קושי, ומחמם את את לוח המכוונים והריפודים שבפנים. חימום זה גורם למשטחים לפלוט בעצמם קרינה, אבל בתחום תדרים נמוך יותר מזה של האור הנראה: קרינה תת-אדומה, או בשמה הלועזי 'אינפרה אדומה'. הזכוכית שקופה לאור נראה אבל אטומה לקרינה התת-אדומה, ולכן היא 'כולאת' את הקרינה התת-אדומה בתוך הרכב, ומאפשרת לה לחמם עוד יותר את המשטחים הפנימיים. החימום גורם לפליטה מוגברת של קרינה תת-אדומה, אשר בתורה מחממת את המשטחים עוד יותר – וכן הלאה וכן הלאה. תהליך מחזורי זה הוא 'אפקט החממה ', שם השאול מהשימוש המקובל לתופעה זו בחממות חקלאיות.
אותה התופעה מתרחשת גם באטמוספירה. גזים מסוימים, ובכללם גם הפחמן הדו-חמצני, מתפקדים כמו הזכוכית בדוגמה הקודמת: האור הנראה עובר דרכם ללא קושי ומחמם את הקרקע והיא פולטת קרינה תת-אדומה. הפחמן הדו-חמצני לוכד את הקרינה התת-אדומה ואינו מאפשר לה לברוח בחזרה אל החלל החיצון, ובכך גורם לחימום האטמוספירה – כאילו פרש מישהו שמיכה סביב כדור הארץ כולו.

קארל סייגן ידע שכאן, על כדור הארץ, אפקט החממה מסייע לשמור על טמפרטורה נוחה של עשר עד עשרים מעלות צלזיוס בממוצע. מצד שני, שיעור הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה שלנו הוא פחות מאחוז, בעוד שעל נוגה, הראו המדידות, מדובר בלמעלה מתשעים אחוזים. חישוביו של סייגן העלו כי אפקט החממה על נוגה יעלה את הטמפרטורה על פניו ליותר מ-300 מעלות צלסיוס, או במילים אחרות- פניו של נוגה אינם מכוסים בביצות, אלא במדבר לוהט ויבש.
סייגן פרסם את התיאוריה שלו ב-1961, במגזין Science: המאמר עורר עניין רב וזכה למחמאות. אך השערות וחישובים תאורטיים הם דבר אחד, ועובדות בשטח הם דבר אחר. לסייגן לא היו הוכחות של ממש להשערותיו, והוא הבין היטב שאם יסתבר שהטמפרטורה על פניו של נוגה נמוכה בהרבה מששיער – המחמאות יהפכו חיש מהר ללעג ולמבוכה.

סייגן לא נאלץ לסבול את חוסר הוודאות זמן רב. המסתורין שאפף את נוגה היה אחד הסיבות לכך שגם האמריקנים וגם הרוסים החליטו לשלוח אליו את חלליות המחקר הראשונות שלהם, בשנות השישים. כמו בכל מה שנוגע לתכנית החלל, גם כאן הייתה תחרות עזה בין שתי המעצמות.
הרוסים היו הראשונים לשגר חללית אל נוגה, בשנת 1961. החללית ונרה 1VA צוידה במגוון של מכשירי מדידה, וגם במזכרת קטנה מכדור הארץ: כדור מתכת בצורת גלובוס, ועליו סימלה של ברית המועצות. לרוע המזל, תקלה טכנית ברקטה שנשאה את ונרה 1VA הכשילה את השיגור, והחללית התרסקה בחזרה אל כדור הארץ. המהנדסים הסובייטים היו משוכנעים שונרה 1VA נפלה לתוך האוקיינוס השקט. שנתיים מאוחר יותר שחה ילד מקומי בנהר במזרח סיביר, ודרך על פיסת מתכת. הוא הרים אותה, וראה שמדובר בכדור מתכת ועליו סימונים משונים. אביו של הילד העביר את כדור המתכת אל הקג"ב, ומשם מצאה המזכרת את דרכה אל סוכנות החלל הסובייטית. רק אז גילו המהנדסים, בפעם הראשונה, שהחללית שלהם התרסקה בסיביר, ולא באוקיינוס השקט. סיפור משונה זה מעלה תהייה מעניינת: מי עמיד יותר- כדור מתכת ששרד התרסקות מגובה רב, או ילד שמוכן לשחות בנהרות הקפואים של מזרח סיביר.

גם החללית השניה ששיגרה ברית המועצות לנוגה כשלה במשימתה: היא הגיעה עד קרוב מאד לנוגה, אך לא הצליחה להחזיר נתונים ומדידות. כישלון זה איפשר לאמריקנים לקחת את ההובלה: החללית שלהם, מרינר 2, חלפה ליד נוגה ושלחה נתונים ראשונים. המדידות היו חד-משמעיות: טמפרטורת האטמוספירה של נוגה נעה בין 420 ו-500 מעלות צלזיוס, חם מספיק כדי להפוך גוש עופרת לשלולית מתכתית…ממצאים אלה איששו את השערותיו של סייגן, והניבוי המוצלח – בשילוב הכריזמה הטבעית שבה ניחן – הזניקו אותו לתודעת הציבור הרחב, והיו הצעד הראשון בדרך לקריירה מוצלחת מאוד. הוא כתב ספרי מדע פופולארי ומדע בדיוני, וסדרות הטלוויזיה שהנחה זכו לשבחים רבים. האימרה המזוהה ביותר עם סייגן היא 'מיליארדי על גבי מיליארדים', שבה השתמש כדי להמחיש כמה כוכבים יש ביקום. הוא נטה לחזור עליה מדי פעם…

קארל סייגן, כאמור, האמין בכל ליבו שישנם יצורים חיים אחרים ביקום. לא רבים יודעים, עם זאת, שסייגן גם היה המדען הראשון ששקל ברצינות את האפשרות של 'הארצה' (ב-'א') של כוכב לכת אחר.

הארצה

'הארצה' (Terraforming, באנגלית) היא שינוי כוכב לכת או ירח כלשהו, במטרה שייווצרו עליו תנאים דומים יותר לאלה שבכדור הארץ שיאפשרו ליישב עליו בני אדם ביום מן הימים. הרעיון הופיע בספרות המדע הבדיוני שנים רבות לפני סייגן, אך אף פעם לא נשקל ברצינות: אחרי הכל, אלו היו הימים שלפני לווינים וחלליות מאויישות. אך סייגן, ומדענים אחרים אחריו, ידעו שהתיישבות על כוכב לכת אחר היא מטרה שחובה עלינו לשאוף אליה.

אין זה סוד שהאוכלוסייה העולמית הולכת וגדלה משנה לשנה, וכדור הארץ נעשה צפוף יותר בבני אדם. עם זאת, מטרת ההארצה אינה להקל על הצפיפות הזו באמצעות העברת חלק ניכר מהאוכלוסייה הקיימת לכוכב לכת אחר. קל הרבה יותר, מבחינה מעשית, לפתח אזורים בלתי מיושבים על פני כדור הארץ כמו סיביר או מדבר סהרה, מאשר לשנות תכונות של כוכב אחר. המוטיבציה שביסוד רעיון ההארצה היא יצירת 'עותק גיבוי' למין האנושי. פיצוץ האוכלוסין מטיל עומס כבד על משאבי כדור הארץ, ואם לא נמצא דרך להתפשט לכוכבים אחרים ביקום, זו תהיה רק שאלה של זמן עד שנגיע לקצה גבול יכולת עולמנו לכלכל כמות גדולה כל כך של בני אדם. ואם זיהום משאבים וניצולם לא יפגעו בנו, אזי תמיד קיים הסיכוי שאסטרואיד טועה יפגע בכדור הארץ ויעשה לנו את מה שעשה קודמו לדינוזאורים. רובנו שקועים מדי בצרות היום יום מכדי להקדיש מחשבה רבה לאירועים שיתרחשו, אם בכלל, בעוד אלפי שנים אבל המדענים, ובעיקר מתחום האסטרונומיה והאסטרופיסיקה, רגילים לחשוב במונחים של מיליוני ואף מיליארדי שנים. הם מבינים שהאיום על עתיד האנושות, בטווח הרחוק, הוא מוחשי יותר מכפי שנדמה לנו.

ב-1961, באותו המאמר שבו חשף את התיאוריה שלו לגבי הטמפרטורה על פניו של נוגה, סייגן הציע לפזר חיידקים באטמוספירה של נוגה כדי שימירו את הפחמן הדו-חמצני לתרכובות אורגניות מוצקות ובכך 'יסלקו' אותו מהאטמוסיפרה. כשאחוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה יקטן, ייחלש גם אפקט החממה והטמפרטורה על פני כוכב הלכת תרד ל רמה שתאפשר קיום מים נוזליים בפרט, וחיים בכלל. סייגן ידע, כמובן, שמדובר בתהליך שיימשך אלפי ואולי מאות אלפי שנים- אבל כבר באותם הימים הוא היה מעורב באופן אינטימי בתוכנית החלל האמריקנית כיועץ מדעי, וידע שהדבר נמצא בהישג ידה של הטכנולוגיה הקיימת.
אך לפני שניתן היה לשקול ברצינות פיזור חיידקים באטמוספירה של נוגה, היה על המדענים לדעת במדויק את הרכב הגזים שבה. סייגן נאלץ להמתין שש שנים נוספות עד שזכה לתשובות גם בעניין זה.

ברית המועצות כשלה בניסיון להיות הראשונה להגיע לנוגה, אבל המרוץ טרם נסתיים. בשנת 1965 יצאה לדרכה החללית ונרה 3, שנועדה להיות החללית הראשונה שתחדור בפועל לאטמוספירה של נוגה, ולמעשה הראשונה שתגיע לאטמוספירה של כוכב לכת זר כלשהו. ונרה 3 בילתה כמעט שנתיים בחלל, הגיעה אל נוגה – החלה בצלילה אל תוך האטמוספירה… אבל אז ארעה תקלה במערכת התקשורת של החללית. החללית המשיכה לאסוף נתונים, אבל הפסיקה לשדר אותם אל כדור הארץ! אפשר לשער עד כמה היו אנשי תכנית החלל הסובייטית מתוסכלים: כל כך קרוב, ועם זאת כל כך רחוק…

כל העיניים היו נשואות כעת אל ונרה 4, שעזבה את כדור הארץ ביוני 1967. ונרה 4 הייתה גרסה משופרת של החלליות הכושלות שקדמו לה, וחלק מהמערכות הבעייתיות תוכננו מחדש. עם זאת, המהנדסים הרוסים עדיין לא ידעו למה לצפות כשתגיע החללית לנוגה: האם תמצא שם ביצות ואגמים, כפי שהיה מקובל לחשוב בעבר, או שאולי מדבר לוהט ויבש, כפי שעלה מהמדידות של מרינר 2? היה סביר יותר להניח שהטמפרטורה תהיה גבוהה, ולכן החללית צוידה במערכת קירור חדשנית. אבל רק כדי להיות בטוחים, הסובייטים פיתחו מנעול מיוחד, עשוי מסוכר: אם תנחת ונרה 4 בתוך אגם מים, המים ימיס את הסוכר, המנעול ייפתח ואנטנות התקשורת יוכלו להפרש כראוי.

ונרה 4 הגיעה אל נוגה כעבור חמישה חודשים, והחלה בכניסה אל האטמוספירה. כל המערכות עבדו כהלכה, ומכשירי המדידה שעליה החלו משדרים נתונים בחזרה אל כדור הארץ בקצב "מסחרר" של ביט אחד בכל שניה.
ההפתעות לא איחרו לבוא. הסתבר כי העננים הלבנים והכמעט פסטורליים של נוגה אינם ענני מים: למעשה, באטמוספירה של נוגה כמעט ואין בכלל אדי מים. העננים הלבנים עשויים מטיפות זעירות של חומצה גפרתית, המוכרת לחלקנו בשמה הנפוץ – 'חומצת מצברים'.
ההפתעה הגדולה השנייה הייתה צפיפות האוויר. המצנחים של ונרה 4 היו אמורים להיפתח בגובה של כעשרים ושישה קילומטרים, שם ציפו המהנדסים למצוא לחץ אטמוספרי גבוה מספיק כדי להאט את נפילת החללית. בפועל, עם זאת, הלחץ האמוספרי על נוגה היה גבוה בהרבה מכפי ששיערו: פי מאה מזה על כדור הארץ. האטמוספירה של נוגה כה צפופה, עד שבגובה פני הקרקע לחץ האוויר מקביל ללחץ ששורר בעומק של קילומטר מתחת לפני הים אצלנו.
לחץ האוויר הגבוה הביא לכך שמצנחיה של ונרה 4 נפרשו כבר בגובה של חמישים ושניים קילומטרים, במקום עשרים ושישה. החללית ריחפה באטמוספירה זמן ארוך בהרבה מהצפוי, והסוללות שלה התרוקנו זמן רב לפני שהגיעה לפני השטח. לא שזה שינה הרבה: סביר להניח שוונרה 4 נמחצה תחת הלחץ העצום קילומטרים רבים לפני שהגיעה אל הקרקע. בהמשך הצליחה ברית המועצות להנחית חלליות נוספות על פניו של נוגה, ואלה הצליחו אפילו לשלוח מספר תמונות לפני שנמעכו תחת הלחץ הכבד.

ונרה 4 הייתה הצלחה מסחררת אשר סיפקה למדענים נתונים יקרים מפז לגבי התנאים השוררים על נוגה. בה בעת, היא גם סתמה את הגולל על חלומות ההארצה של כוכב לכת זה. אף חיידק לא יוכל לשרוד יותר מכמה שניות באטמוספירה שכזו, ובלאו הכי כמעט ואין בה אדי מים שהכרחיים לקיום חיים ארציים. בנוסף, לנוגה כמעט ואין שדה מגנטי, ומכאן שפניו חשופים לקרינה קוסמית מזיקה ברמות גבוהות בהרבה מאלו שעל פני כדור הארץ.
אין משמעות הדבר שהארצת נוגה בלתי אפשרית. ארכימדס אמר פעם: 'תנו לי נקודת משען מתאימה, ואניף את העולם כולו'. באותו האופן, אם נשקיע משאבים בלתי מוגבלים ותקציבים בלתי נדלים, סביר להניח שנוכל להתגבר על כל הקשיים בדרך זו או אחרת. למשל, יש מי שהציע להפגיז את נוגה באסטרואידים ענקיים כדי להעיף חלק ניכר מהאטמוספירה לחלל, או לפרוש בינו לבין השמש אלפי קילומטרים של יריעות מחזירות אור כדי לחסום את קרינת השמש ולעצור את אפקט החממה.

ברור למדי, עם זאת, שרעיונות שכאלה אינם עומדים להתגשם בעשרות או אולי אפילו במאות השנים הקרובות: הטכנולוגיה שנדרשת כדי ליישמם אינה נראית באופק, וקשה לדמיין מצב שבו ממשלה כלשהי תסכים להפנות 'משאבים בלתי מוגבלים' לפרוייקט כה שאפתני. במילים אחרות, חלום הארצת נוגה התפוגג כמעט לחלוטין.
מעניין לציין שהנתונים שהחזירה ונרה 4 השאירו בכל זאת פתח קטן להגשמת חלום ההתיישבות על נוגה. ישנה אזור מסוים באטמוספירה, רצועה דקה בגובה של כחמישים קילומטרים מעל הקרקע, שבה לחץ האוויר הוא אטמוספירה אחת- כמו על כדור הארץ- והטמפרטורה היא רק כמה עשרות מעלות מעל האפס. בסביבה כזו, בני אדם יכולים להתקיים בעזרת הגנה מינימלית בלבד: אספקת אוויר, וחליפה נגד הגשם החומצי. זאת ועוד, האוויר שאנו נושמים הוא קל יותר מהאטמוספירה הרגילה של נוגה- כך שבלון מלא באוויר שלנו יצוף באטמוספירה של נוגה כמו בלון מלא בהליום כאן על כדור הארץ. עובדה זו עשויה לאפשר לנו, אולי, יום אחד, להקים 'מושבות מרחפות' בנוגה: מבנים גדולים ומלאים באוויר שירחפו באטמוספירה הדחוסה. אני לא חושב שהייתי רוצה לחיות במושבה כזו, באופן אישי, אבל אני בטוח שהנוף משגע.

נוגה, שכולם ראו בו כוכב לכת טרופי ושופע מים, היה המועמד הטבעי להתיישבות אנושית. מאדים, לעומתו, נחשב בדרך כלל לאפשרות המושכת פחות: תצפיות אסטרונומיות במאה ה-19 הראו שמדובר בכוכב מדברי, יבש ולא מסביר פנים במיוחד. אך בבד בבד עם התגליות שהפכו את חלום ההתיישבות על נוגה לבלתי אפשרי, נעשו תגליות חדשות שהפכו את מאדים למועמד המוביל בתחום זה.

בסיס במאדים

האי דבון (Devon Island) הוא אי רחב ידיים: על פי ויקיפדיה, דבון משתרע על חמישים וחמישה אלף קילומטרים רבועים, והוא האי העשרים ושבעה בגודלו בעולם. אוכלוסיית האי הגדול הזה מונה בדיוק… אפס בני אדם. הסיבה לכך היא העובדה שדבון שוכן בצפון הרחוק של קנדה, קצת יותר מאלף קילומטר מהקוטב הצפוני, באזור אקלימי המכונה 'מדבר הקוטב': למרות שהטמפרטורה בדבון נמצאת מתחת לאפס ברוב ימות השנה, כמעט ולא יורד בו גשם או שלג.
אך אם תגיעו לדבון בתקופת הקיץ, תוכלו לחזות במראה בלתי שגרתי. במרכז האי, לא הרחק משפת מכתש גדול ועתיק, עומד מבנה קטן, עגול ולבן – ועליו מתנוסס דגל שאינו שייך לאף מדינה: שלושה פסים אנכיים – אדום, ירוק וכחול. אם תמתינו בסבלנות, תוכלו לראות את דלת המבנה נפתחת וממנה יוצא אדם… לבוש בחליפת חלל. ברוכים הבאים ל-FMARS: ראשי תיבות של Flashline Mars Arctic Research Station, או בכינוי הלא רשמי שלה – ההתיישבות האנושית הראשונה על מאדים.

התנאים השוררים על מאדים הם במידה רבה היפוכם המוחלט של התנאים על נוגה: במקום אטמוספירה דחוסה ורותחת, האטמוספירה המאדימית דלילה וקרה.
מאדים הוא כוכב לכת קטן יחסית – מאסתו היא רק כעשירית מזו של כדור הארץ ולכן כוח המשיכה שלו הוא רק שליש מזה שקיים כאן. עובדה זו, בצירוף השדה המגנטי החלש מאוד שלו, הביאה לכך שכמעט כל האטמוספירה המקורית של מאדים התנדפה לחלל ברבות השנים: הלחץ האטמוספרי על פני השטח הוא שישה עד עשרה מיליבאר, בהשוואה ליותר מאלף מיליבאר בגובה פני הים על כדור הארץ. לחץ האוויר המינימלי ביותר הדרוש לבני אדם הוא 61.8 מיליבאר: מתחת ללחץ זה, נוזלי גוף כגון מים בריאות ורוק בפה רותחים כבר בטמפרטורת הגוף, היינו 37 מעלות צלסיוס.
בדומה לנוגה, גם האטמוספירה של מאדים מורכבת ברובה מפחמן דו-חמצני, אך הגז כה דליל עד שאפקט החממה כמעט ואינו מורגש. כתוצאה מכך, שינויי הטמפרטורה על מאדים בין אזור קו המשווה והקטבים, בין שעות היום והלילה ובין עונות השנה חריפים בהרבה מאלו שבכדור הארץ. למשל, הטמפרטורה על קו המשווה המאדימי עשויה להגיע ל-27 מעלות בצהרי היום, ואילו בקטבים היא יורדת עד ל-143 מתחת לאפס. הטמפרטורה הממוצעת על פניו של מאדים היא מינוס 55 מעלות, בהשוואה ל-14 מעלות אצלנו.

זו גם הסיבה שבגללה הוקמה תחנת המחקר FMARS בשנת 2000 על האי השומם דבון, קרוב כל כך לקוטב הצפוני. התנאים השוררים בדבון, ובמיוחד האזור המכונה 'מכתש הוטון' (Haughton Crater), הם ככל הנראה הקרובים ביותר שאליהם ניתן להגיע בכדור הארץ, לתנאים השוררים על מאדים. פרט לקור העז, הקרקע הטרשית והיבשה של דבון גם מזכירה מאוד את התמונות שצילמו הרובוטים שתרים את פני השטח של מאדים.
בכל שנה בתקופת הקיץ מגיעה קבוצת מתנדבים אל תחנת המחקר, ושוהה בה במשך חודש עד שלושה חודשים. מטרתם היא לדמות, עד כמה שרק ניתן, את החיים במושבה אנושית על המאדים: הם מקפידים על משמעת מים, עורכים ניסויים מדעיים, ועוזבים את מבנה התחנה אך ורק עטויים חליפת חלל לגופם. לוח הזמנים היומי שלהם מתואם ליממה באורך 24 שעות וארבעים דקות, בדומה לאורך היממה המאדימית. אפילו חלק מתקשורת הרדיו עם 'העולם החיצון' נעשית בעיכוב מלאכותי של עשרים דקות בין שאלה ותשובה, כדי לדמות את ההשהייה בתקשורת שבין כדור הארץ ומאדים. 'ההנחות' היחידות שמקבלים אנשי הצוות הם בעניינים הנוגעים לבטיחות: למשל, בזמן יציאה לשטח, אחד מהצוות רשאי להסתובב ללא חליפת חלל, ותפקידו לוודא שדובי קוטב אינם מתקיפים את החוקרים.

תחנת FMARS הוקמה ומתוחזקת על ידי ארגון בשם Mars Society. ב-Mars Society חברים כ-4000 מדענים, יזמים וחובבי חלל מכ-50 מדינות ברחבי העולם, אשר שמו לעצמם למטרה לקדם את רעיון הארצת מאדים וההתיישבות האנושית בו. הם מארגנים כנסים מדעיים בנושא, מגייסים תרומות וחסויות למחקרים רלוונטיים וגם משתפים פעולה עם נאס"א. הדגל האדום-ירוק-כחול שמתנוסס על גג תחנת המחקר הוא דגלה הבלתי רשמי של מדינת מאדים, לכשתוקם. הצבעים מסמלים את התקדמות תהליך ההארצה: מקרקע אדומה וחלודה לנוף ירוק ופורח.

החיים בתחנת FMARS אינם קלים. אמנם יש למתנדבים ספריית DVD עשירה ולוח דארטס, אבל האוכל מגיע בקופסאות שימורים, מקלחות מותרות רק לעיתים רחוקות ועל פרטיות אמיתית אין מה לדבר, כמובן. אלו חיים שמזכירים מאד הפלגה ארוכה בספינה קטנה, צפופה…ומוקפת דובים. ועדיין, כל מי שמשתתף בפרוייקט עושה זאת בשמחה. למעשה, לא הרחק מתחנת FMARS ישנה תחנת מחקר נוספת בשם HMP (Haughton Mars Project) ובה מתנדבים שמבצעים פעילות דומה. ישנה גם תחנת מחקר מדברית ביוטה, שבארצות הברית.

מה מביא את חברי Mars Society ואת המתנדבים שמבלים שבועות ארוכים ומפרכים בתחנות מחקר מבודדות להשקיע זמן, כסף ומאמץ כדי לקדם את הארצת מאדים? קל לפטור את השאלה הזו בכך שמדובר בחבורה של משוגעים לדבר בעלי זמן פנוי רב- אבל זו אינה יכולה להיות הסיבה היחידה, במיוחד אם ניקח בחשבון שאין ולו ארגון אחד דומה שדוחף את היזמה להארצת נוגה.

הארצת מאדים

הסיבה לכך קשורה לממצאים ולתגליות שנעשו לגבי הגאולוגיה וההיסטוריה של הכוכב האדום בארבעים השנים האחרונות. הנתונים שהחזירו החלליות וכלי הרכב הרובוטיים שביקרו במאדים מעידים על כך שהתנאים על מאדים היו פעם דומים למדי שאלו שעל כדור הארץ: הטמפרטורות היו נוחות ומים זרמו על פני השטח.
התנדפות האטמוספירה של מאדים הביאה לצניחה המשמעותית בטמפרטורת פני השטח שלו, אך באופן פרדוקסלי, דווקא הקור העז עשוי להיות המפתח ליכולתנו להפוך את מאדים, ביום מן הימים, ל'תואם כדור הארץ'.
המים הנוזליים, כמו גם חלק מהגזים שנותרו באטמוספירה, קפאו- וכיום המדענים מעריכים כי בקטבים ומתחת לפני השטח קיימים מרבצים אדירים של קרח וקרח יבש: מיליוני טונות של מים ופחמן דו-חמצני. אם נמצא דרך להפשיר אותם, פני מאדים יכוסו באגמים בעומק של עשרות מטרים, והלחץ האטמוספרי יעלה עד לכשליש מזה שעל כדור הארץ. ברור שבטווח הארוך כוח המשיכה של מאדים לא יאפשר לו להחזיק באטמוספירה חדשה זו, וגם היא תתנדף אל החלל- אבל סביר להניח שיחלפו כמה מאות אלפי שנים עד שזה יקרה.

הפרשת הקרחונים, כצעד ראשון בדרך להארצה מלאה של מאדים, לא תהיה עניין פשוט או זול – אבל בניגוד להצעות שהועלו לגבי הארצת נוגה, מדובר בפרוייקט שנמצא, באופן עקרוני, בהשג ידינו. סביר להניח שניתן לממש אותו בכלים הטכנולוגיים הקיימים, ובהשקעה כספית ניכרת אך לא בלתי מתקבלת על הדעת. מספר רעיונות להפשרת הקרחונים הועלו לאורך השנים, והמוצלח שבהם הוא ככל הנראה ייצור מלאכותי של גזי חממה על פני המאדים.
כאן, בכדור הארץ, אנחנו כבר יודעים לייצר גזי חממה כמו פחמן דו-חמצני, אמוניה ופריאון. הייצור התעשייתי של גזים אלה הוא, כנראה, אחד הסיבות להתחממות הגלובלית אצלנו: הגזים סופחים קרינה תת-אדומה הנפלטת מהקרקע, ומחממים את הסביבה. תופעה זו נחשבת לבלתי רצויה בכדור הארץ, אבל היא רצויה מאוד על מאדים. על פי חישובים שונים, אם נקים במאדים כמה מפעלים אשר יפיקו גזי חממה מלאכותיים יומם וליל, נוכל להעלות את טמפרטורת פני השטח של מאדים לרמה מספיקה כדי לאפשר המסת הקרחונים בתוך חמישים שנה בלבד. אין ספק שהקמת מפעל גדול על כוכב לכת אחר היא אתגר הנדסי עצום, אבל הוא אינו בלתי מציאותי: שילוב מוצלח של תכנון נכון, אסטרונאוטים אנושיים ורובוטים מתקדמים עשוי להספיק כדי לעשות את העבודה.
נוסף על כך, תהליך החימום הגלובלי שיתניעו גזי החממה הוא מטבעו תהליך בעל משוב חיובי, או במילים אחרות – תהליך שמחזק את עצמו. ככל שיפשירו קרחונים רבים יותר, האטמוספירה המאדימית תקבל יותר אדי מים ומולקולות פחמן דו-חמצני. השניים האלה הם בעצמם גזי חממה מעולים, ולכן יגבירו עוד יותר את תהליך ההתחממות שבתורו ימיס את הקרחונים מהר יותר, וכן הלאה וכן הלאה. ככל שיעלה לחץ האוויר והטמפרטורות על פני השטח יהפכו לנוחות יותר, יהיה קל יותר לאסטרונאוטים לעבוד בחוץ: הם כבר לא יזדקקו לחליפות חלל כבדות, אלא רק למסכות חמצן ולבגדים חמים. יעילות העבודה תגבר ותפוקת המפעלים תעלה.

השלב הבא בתכנית ההארצה יהיה, כנראה, אטי הרבה יותר. כאמור, האטמוספירה המאדימית עשירה בפחמן דו-חמצני אך דלה בחמצן החיוני לקיומם של חיים על פני כדור הארץ. מי שיוכלו לספק את החמצן הם, ככל הנראה, חיידקים המכונים 'כחוליות' (Cyanbacteria).
הכחוליות מסוגלות לפרק מולקולות מים ולשחרר אטומי החמצן לאוויר, תוך ניצול אנרגיית שמש בתהליך פוטוסינתזה. הן נפוצות מאוד על פני כדור הארץ, והן חוליה חיונית בשרשרת המזון: שלא כמו צמחים, למשל, הכחוליות מסוגלות לקלוט חנקן ישר מהאוויר, ולהשתמש בו ליצירת תרכובות אורגניות. את אטומי החנקן האלה אנו מוצאים, מאוחר יותר, בכל בעלי החיים האחרים במולקולות כמו הדנ"א, בחלבונים חיוניים וכו'.

מאדים עני מאוד בחנקן, וכנראה שנצטרך לייבא כמויות גדולות של חנקן ממקומות אחרים במערכת השמש- אם אם נצליח לעשות זאת סביר להניח שהכחוליות יוכלו להעשיר את האטמוספירה של מאדים בכמויות גדולות של חמצן. ניסויים שנערכו על פני כדור הארץ ובחלל מלמדים שיש זנים מסוימים של כחוליות שעמידים בפני קור עז ותנאי סביבה קשים אחרים שישררו על מאדים בעשורים הראשונים לתקופת ההארצה. כשיעלה שיעור החמצן באטמוספירה במידה נאותה, נוכל להביא למאדים בעלי חיים מורכבים יותר: בתחילה אצות שיגדלו באגמים ובשלוליות, ואז צמחים פשוטים ועמידים ולבסוף שיחים, עצים וחיות גדולות שיהיו החלק האחרון בפאזל המורכב של הארצת מאדים.

אך אליה וקוץ בה… תהליך חימצון האטמוספירה על ידי הכחוליות יהיה, ככל הנראה, תהליך אטי שיימשך עשרות או מאות אלפי שנים. עד שהסביבה תתאים את עצמה לבני האדם, בני האדם יהיו אלה שייאלצו להתאים את עצמם אל הסביבה. למעשה, גם אם נצליח ביום מן הימים להפוך את מאדים לתואם כדור הארץ, יש דברים שכנראה לעולם לא נוכל לשנות ונצטרך ללמוד לחיות עמם.
למשל, כוח הכבידה. כוח המשיכה של מאדים קטן בשני שליש מזה שעל כדור הארץ. כיצד תשפיע עובדה זו על בני אדם עתידיים שיוולדו, יחיו וימותו על פניו של מאדים? אפשר רק לנחש. ניסיון טיסות החלל מלמד אותנו שלהעדר כוח משיכה יש השפעות מהותיות על הגוף בטווח הארוך – החל מאיבוד מסת שריר, דרך ירידה בצפיפות העצמות ועד בעיות לב. אף אחד אינו יודע איזו השפעה תהיה לכוח משיכה חלקי: מי יודע, יכול להיות שהם יתנשאו לגובה רב יותר ויגמדו גם את שחקני הכדורסל הגבוהים ביותר על כדור הארץ. כך או כך, קרוב לוודאי שבני המאדים לא יוכלו לשהות בכדור הארץ תקופות ארוכות: גופם לא יעמוד במעמסה… מאדים יהיה ביתם האמתי, לטוב ולרע.

גם עם הקרינה האולטרא סגולה המסוכנת מהשמש נצטרך ללמוד לחיות, לפחות עד שכמויות האוזון באטמוספירה יעלו לרמה מספקת כדי לספק הגנה דומה לזו שעל כדור הארץ. קיימות שתי אסטרטגיות התמודדות אפשריות עם הקרינה, ולשתיהן תהיה השפעה ניכרת על הפיזיולוגיה או הפסיכולוגיה האנושית.
האפשרות הראשונה היא חיים בתוך מבנים סגורים ומוגנים על פני הקרקע, או בתוך מערות תת-קרקעיות. סופרי המדע הבדיוני הרבו לדמיין את המבנים הסגורים ככיפות רחבות ידיים, אך בפועל צורת הכיפה אינה הכרחית: אפשר לחיות באותה המידה במבנים שטוחים, נמוכים ורחבי ידיים בדומה למרכזי קניות ולקניונים על כדור הארץ. שוב, מבחינה הנדסית זהו אתגר שאפשר בהחלט לעמוד בו: קניון Mall Of America שבמדינת מינסוטה שבארצות הברית, למשל, משתרע על פני למעלה מ-700 אלף מטרים רבועים, ומבודד היטב מסביבתו. הוא יכול לאכלס אלפי בני אדם ללא קושי. למעשה, למרות שמינסוטה היא אחת המדינות הקרות ביותר בארצות הברית, אין צורך להפעיל חימום בחללים הציבוריים של Mall of America: חום גופם של בני האדם והחום שנפלט מהתאורה מספיק והותר לצורך זה.
בני המאדים יבלו את מרבית חייהם בתוך המבנים הגדולים האלה, וייצאו אל פני השטח לעתים נדירות ולתקופות קצרות בלבד, כדי שלא להיחשף לקרינה המסרטנת. כיצד תושפע הפסיכולוגיה שלהם מאורח חיים זה? האם יהפכו לאומה של אגרופובים, המפחדים ממרחבים פתוחים? האם יתפתחו מבנים חברתיים חדשים שיותאמו למציאות החדשה? לא נדע, עד שלא ננסה.

האפשרות השנייה להתמודדות עם הקרינה היא לשנות באופן יזום את הגוף האנושי. איננו יודעים לעשות זאת היום, אבל מדענים רבים משוכנעים שבעוד כמה עשרות שנים ספורות יהיו בידינו הכלים לשנות את גופנו באופן דרסטי אם נבחר בכך. אולי נוכל לשתול חלקיקי מתכת ננומטריים בשכבת האפידרמיס כדי שיהדפו את הקרינה המסוכנת, או אולי לשכלל את מנגנוני תיקון הדנ"א בתאים כדי לתקן בזריזות את הנזקים שתגרום הקרינה. שינויים גופניים שכאלה נראים לנו, אולי, מרחיקי לכת אבל סביר להניח שלפחות חלק מבני המאדים יקבלו אותם בשמחה, בתמורה לחיים שטופי שמש על פני השטח, ובנוסף, שינויים שכאלה עדיפים מבחינה כלכלית על הקמת מבנים גדולים ויקרים.

המשפט האחרון מוביל אותנו, באופן טבעי, למה שככל הנראה הוא המכשול הגדול ביותר בדרך להארצת מאדים: כסף. קשה לראות מדינה כלשהי מסכימה לשים את טובת האנושות כולה על פני טובת תושביה שלה, ולממן את פרויקט הארצת מאדים. זאת ועוד, על פי החוק הבינלאומי, אף מדינה אינה יכולה לטעון לריבונות על הקרקע המאדימית.
נקודה זו מעסיקה מאד את חברי ה-Mars Society, וכמה מהם העלו מספר רעיונות יצירתיים למימון הפרויקט. למשל:מכירת שטחי קרקע נרחבים לספקולנטים שיהמרו על עליית ערך הקרקע לאחר סיום תהליך ההארצה. על פי חישובים שונים, שיווק שישה אחוזים וחצי משטח מאדים בעלות של עשרה דולרים בלבד לדונם עשוי להכניס למעלה מעשרים מיליארד דולר. פרויקט ההארצה יהיה יקר בהרבה, כמובן, אבל המימון הראשוני ייתן דחיפה חשובה למאמצים הראשוניים. מימון נוסף ניתן להשיג באמצעות פרסומות, חסויות ומכירת מקומות על החללית למיליארדרים, כפי שנעשה כבר עכשיו בתחנת החלל.

לתומכים בהארצת מאדים יש הצעה נוספת, שתוזיל מאוד את עלות ההתיישבות האנושית על מאדים. התכניות הקיימות של נאס"א לשליחת אסטרונאוטים למאדים מניחות שהמסע לכוכב הלכת האדום יהיה דו-כיווני: נביא את האסטרונאוטים למאדים, ואז נחזיר אותם לכדור הארץ, כמו האסטרונאוטים ששלחנו לירח. יש מי שחושבים שהנחה בסיסית זו של מסע דו-כיווני, שגויה: הכורח לשלח את האסטרונאוטים לדרכם עם ציוד מספיק גם לחזרה ארצה הופך את עלות המסע כולו לגבוהה כל כך, עד שהיא מונעת ממנו לצאת לדרך מלכתחילה. על פי כמה הערכות, מסע חד-כיווני יעלה רק עשרה אחוזים מעלותו של מסע הלוך ושוב.
המתנגדים לרעיון טוענים, כצפוי, שסיכויי ההשרדות על המאדים הם כה נמוכים, עד שמדובר למעשה במשימת התאבדות. הטענה הזו אינה מרשימה במיוחד את באז אלדרין, אחד משני האסטרונאוטים הראשונים שהגיעו לירח ותומך נלהב של רעיון Mars to Stay, מסע חד-כיווני למאדים. בריאיון שנתן בשנת 2010 הישווה אלדרין את הנוסעים למאדים למתיישבים הראשונים ביבשת אמריקה לאחר גילוייה:

"אם אתה מתכוון לטוס למאדים, אתה צריך לקבל את ההחלטה שאתה נשאר שם לתמיד. ככל שיהיו לנו יותר אנשים שם, כך נוכל ליצור סביבה תומכת יותר. פרט למקרים נדירים ביותר, האנשים שטסים למאדים אינם אמורים לחזור ארצה. אם אתה במאדים, אתה נשאר שם."

אין כמעט ספק שמבין כל המיליארדים שחיים על כדור הארץ, יימצאו אלפי מתנדבים שיהיו מוכנים לקחת את הסיכון ולקנות 'כרטיס בכיוון אחד' אל מאדים. הניסיון מלמד אותנו שחלוצים, בכל תחום, הם אנשים מיוחדים שאינם נרתעים בקלות מסכנות ומקשיים. יכול להיות גם שהחברה האנושית שתקום על מאדים תהיה בבואה של ערכי מייסדיה, באותו האופן שבו האבות המייסדים של ארצות הברית הקימו אותה על בסיס ערכים חדשניים של חופש, שיוויון וצדק שהיו שונים מהערכים המקובלים במרבית מדינות אירופה באותה התקופה. במילים אחרות, ייתכן וההתיישבות במאדים תביא לא רק לשינויים ברמת האדם הבודד, אלא גם לחברה אנושית חדשה בעלת ערכים שונים באופן מהותי מהערכים שלנו.

לסיכום, התחלנו את הפרק בניסיון להבין כיצד יוכלו בני האדם לשנות כוכבי לכת אחרים כדי להתאים אותם לצרכיהם וגילינו שההארצה, אם ניישם אותה בפועל, עשויה לשנות אותנו במידה לא פחותה, אם כבודדים ואם כחברה. יש בכך מידה מסוימת של צדק פואטי, אם תרצו.

יצירות אשר הושמעו במסגרת הפרק:

Symphony of Science – &39The Case for Mars&39  (ft. Zubrin, Sagan, Cox &amp Boston)
FMARS 2009 Crew Video – Episode 3
azet -haemoglobin
DaouZone_Lost Memories – v1.2
Carl Sagan – Millions, Billions and Trillions. All the illions from Cosmos and in order.
Mike_Holton-Old Familiar Friend

מקורות ומידע נוסף:

http://www.space.com/9092-microbes-colonize-mars.html
http://scienceblogs.com/oscillator/2010/09/04/terraforming/
http://www.astrobio.net/debates/6/terraforming-debate
http://www.redcolony.com/
http://ieet.org/index.php/IEET/more/pelletier20120630
http://www.astrobio.net/debate/1021/walking-naked-on-the-red-planet
https://www.google.com/search?q=Terraforming&sitesearch=marspapers.org
http://en.wikipedia.org/wiki/Flag_of_Mars
http://mars-ho.blogspot.co.il/search?updated-max=2009-06-02T07:50:00-07:00
http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-11137903
http://www.astrobio.net/interview/1074/terraforming-mars-the-noble-experiment