Żeby skolonizować Marsa wystarczą dwie drużyny piłki nożnej

Jeśli znacie historię opisaną w książce Marsjanin lub pokazaną w bazującym na niej filmie, to pewnie pamiętacie moment, w którym główny bohater mówi, że tworząc uprawę ziemniaków, technicznie sam jeden skolonizował Marsa. Spójrzmy się jednak na ten temat z bardziej praktycznego punktu widzenia, czyli traktując kolonizację jako proces, który oznacza stworzenie społeczności zdolnej do funkcjonowania na Marsie na stałe.

Kluczowym czynnikiem jest tu rozwój i prokreacja, które zapewnią danej kolonii przetrwanie i wielopokoleniowość. Kontakt z Ziemią może okazać się niestety konieczny dla funkcjonowania kolonii. Ważne jest jednak, by ograniczać go do minimum lub wytworzyć ekonomiczny równoważnik ziemskich dostaw w postaci tego co kolonia Marsjańska mogłaby zaproponować mieszkańcom Ziemi.

Dotychczas próby symulowania kolonii na Marsie skupiały się na temacie przetrwania w miejscu, gdzie nie ma tlenu w atmosferze, a powierzchnia planety jest znacznie słabiej chroniona przed promieniowaniem kosmicznym niż powierzchnia Ziemi. Przetrwanie w takich eksperymentach wiązało się przede wszystkim ze stworzeniem odpowiedniej równowagi w atmosferze, którą dysponowano w symulowanej bazie marsjańskiej, a która stanowiła obieg zamknięty.

Równowagi podobnej jak na Ziemi, która sprawia, że ludzie mimo iż produkują dwutlenek węgla w procesie oddychania pobierając jednocześnie tlen, nie duszą się w konsekwencji ubytku tego ostatniego w powietrzu, bo jest on uzupełniany. Rośliny, zwierzęta, a nawet odpowiednie urządzenia są w tym pomocne. Nie mniej ważna była też kwestia zapewnienia wyżywienia dla takich analogowych kolonistów Marsa (analogowych, czyli udających prawdziwych, ale z zachowaniem realizmu misji poprzez wprowadzenie ograniczeń w funkcjonowaniu).

Najnowsza symulacja to CHAPEA, której pierwsza faza nadzorowana przez NASA rozpoczęła się 25 czerwca tego roku. To roczna misja dla czterech osób w przygotowanej na ten cel za pomocą techniki druku 3D analogowej bazie Mars Dune Alpha. Skupia się ona na badaniu tego co w misjach marsjańskich może okazać się najważniejsze, czyli zachowania się ludzi w obliczu różnych przeciwności. Bo...

Kolonizacja to coś więcej niż misja kosmiczna, w której przede wszystkim powinni brać udział naukowcy, albo osoby o dużym doświadczeniu naukowym, a jednocześnie osoby wszechstronnie wykształcone i przygotowane do wypełniania założeń misji. Dziś nie wystarczy być tylko zawodowym pilotem po przeszkoleniu, nawet intensywnym, tak jak miało to miejsce w czasach Apollo.

Kolonizacja Marsa zakłada pozostanie w tym miejscu na stałe. Czyli nie na kilkadziesiąt, czy kilkaset dni, ale dłużej, bez perspektywy powrotu. Można założyć, że żaden z dzisiejszych astronautów i żadna astronautka nie mogą powiedzieć, że są w pełni gotowi na takie wyzwanie. Nawet astronautka Peggy Whitson, która jest obecnie rekordzistą wśród aktywnych astronautów pod względem czasu spędzonego w kosmosie - 675 dni. Najwięcej czasu w kosmosie spędził dotychczas nieaktywny już kosmonauta Giennadij Padałka - prawie 879 dni, a najdłuższy jednorazowy pobyt w kosmosie to wciąż misja kosmonauty Walerego Polakowa (zmarł 7 września 2022 roku) na stacji MIR, która trwała prawie 439 dni.

Wielokrotnie przeprowadzane na Ziemi symulacje marsjańskich kolonii plus doświadczenia zebrane podczas lat pobytu człowieka na orbicie Ziemi, a także w odległych jej zakątkach, takich jak okolice biegunów, czy miejscach mocno stresujących, jak pokłady okrętów podwodnych, przyczyniły się do stworzenia praktycznej bazy danych o tym czego ludziom potrzeba, by chęć egzystowania przez ograniczony czas w danym miejscu przerodziła się w chęć pozostania na stałe i rozwoju.

Wywiady przeprowadzane z takimi pionierami eksploracji, stały się podstawą komputerowej symulacji kolonii marsjańskiej przez naukowców z Uniwersytetu George Masona w amerykańskim stanie Wirginia. Wykonano pięć symulacji, każdą trwającą 28 lat ziemskich, z szeregiem zmiennych warunków początkowych.

Symulowanie takiej kolonii na Marsie, która funkcjonuje przez 28 lat, przypomina granie w grę, w której dysponujemy jednostkami o konkretnych cechach i umiejętnościach, ale rezygnujemy z interfejsu graficznego, bo istotne są tutaj jedynie liczby. W tym przypadku naukowcy podzielili charaktery kolonistów na cztery typy. Są to ludzie:

• Ugodowi - czyli najmniej konkurencyjni, ale też mało agresywni, nie wymagają rutyny,
• Społeczni - to średnio konkurencyjne jednostki, ekstrawertycy, którzy wymagają kontaktów społecznych, ale jak ugodowi nie potrzebują rutyny do szczęścia,
• Reaktywni - to również średnio konkurencyjne jednostki, ale ceniące konkurencje w relacjach interpersonalnych i potrzebujące rutyny w życiu,
• Neurotycy - najbardziej konkurencyjne jednostki, ale też agresywne w relacjach, niezdolne do przystosowania się do nudy czy zmian trybu funkcjonowania.

Każda jednostka w symulacji miała swoje umiejętności, zdolności zarządzania lub inżynieryjne. Koloniści muszą zapewnić sobie energię, żywność, wodę, powietrze, a także wytworzyć produkty, którymi będą mogli handlować z Ziemią. Żyjąc na Marsie stawiają czoła czynnikom stresogennym (problemy związane ze środowiskiem, w którym żyją, relacjami z innymi w tym związkami, chorobami, niedostatkiem rozrywki czy też zanieczyszczeniami), które są wyzwaniem dla ich charakteru.

Każdy Marsjanin w symulacji ma życie na poziomie 100. I tak jak postać w grze symulatorze, traci lub zyskuje punkty życia. Gdy licznik osiąga 0 kolonista umiera. Im większa śmiertelność tym większe ryzyko, że kolonia nie będzie się rozwijać. Jeśli liczebność kolonii spadnie poniżej 10 osób, to mamy Game Over. Co 1,5 roku do kolonii przybywa czterech nowych kolonistów z Ziemi, co stanowi szansę na uzupełnienie jej liczebności, ale nie daje gwarancji, że kolonia przetrwa.

Wnioski płynące z opisanych tu badań nie są oczywiście wiążące, ale też stanowią cenne źródło informacji.

Stawić czoła wyzwaniom misji najłatwiej jest osobom ugodowym, z kolei osoby neurotyczne będą w dłuższej perspektywie przeszkodą w pomyślnej kolonizacji. Osoby pozytywnie nastawione do misji, żyją dłużej, chcą się rozwijać, osoby nieodporne na stres szybciej umierają i stają się zagrożeniem dla innych. Każda symulacja zakładała równy podział charakterów na początku i kluczowe stało się tu określenie jak liczna musi być początkowa populacja kolonii marsjańskiej, by różnice w charakterach kolonistów działały na korzyść kolonii, a nie prowadziły do jej destrukcji.

Okazuje się, że konieczne są przynajmniej 22 osoby na początku istnienia marsjańskiej kolonii. Oczywiście nie chodzi tu o to, by móc rozegrać mecz piłkarski w z pełnym składem, choć bez sędziego, a o to, że dopiero przy takiej liczbie osób podział obowiązków, kompetencji, pomimo różnic w charakterach, będzie sprzyjał rozwojowi kolonii. I spełnieniu warunku utrzymania populacji wyższej niż 10 osób po zakończeniu 28 letniego cyklu.

To, jak podkreślają autorzy symulacji, sporo mniej niż dotychczasowe założenia, które sugerują społeczności liczące na starcie przynajmniej setki kolonistów. To też mniej niż 40 osobowa załoga Santa Marii, największego ze statków, którymi Krzysztof Kolumb pokonywał kilka razy Ocean Atlantycki, ale też dotarcie na Marsa nawet 22 osób będzie ogromnym wyzwaniem.

Ciekawym opowiadaniem o funkcjonowaniu takiej marsjańskiej kolonii jest serial Mars. Obecnie pierwszy z dwóch sezonów można obejrzeć na platformie Disney+. To historia, która początkowo jest reklamówką SpaceX, ale z czasem staje się historią pierwszych kolonizatorów Marsa.

Źródło: inf. własna, arxiv.2308.05916, NASA