Γαιοπλασία

Καλλιτεχνική αναπαράσταση της Γαιοπλασίας του πλανήτη Άρη, σε τέσσερα διαδοχικά στάδια της σχετικής διαδικασίας.

Γαιοπλασία (αγγλικά: Terraforming) ενός πλανήτη, δορυφόρου ή άλλου ουράνιου σώματος, καλείται η εσκεμμένη αλλαγή της ατμόσφαιρας, θερμοκρασίας, κλίματος και επιφανειακής τοπογραφίας του ουράνιου σώματος, με σκοπό να αποκτήσει συνθήκες παρόμοιες με τη Γη, έτσι ώστε να γίνει κατοικήσιμο από τους γήινους οργανισμούς.

Ορολογία

Ο όρος Terraforming (από το λατινικό Terra / Γαία και το αγγλικό forming / σχηματισμός) επινοήθηκε από τον Jack Williamson, στο έργο επιστημονικής φαντασίας «Collision Orbit», που δημοσιεύτηκε το 1942. Η βασική ιδέα, ωστόσο, είχε αρχίσει να διατυπώνεται από ακόμα παλαιότερους συγγραφείς.

Η πρώτη πραγματικά επιστημονική πρόταση για Γαιοπλασία διατυπώθηκε το 1961, όταν ο Αμερικανός αστρονόμος και αστροφυσικός Καρλ Σαγκάν πρότεινε στα σοβαρά τη γαιοπλασία της Αφροδίτης, σε άρθρο με τον τίτλο «The Planet Venus», που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science. Ο ίδιος, επίσης, το 1973, παρουσίασε και μεθόδους για τη γαιοπλασία του Άρη, σε άρθρο με τον τίτλο «Planetary Engineering on Mars», που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Icarus. Όλες οι πρώτες μελέτες πάντως, είχαν χρησιμοποιήσει διαφορετικές ορολογίες. Τελικώς, μόλις το 1982 χρησιμοποιήθηκε ο όρος «terraforming» σε επιστημονικό άρθρο περιοδικού και συγκεκριμένα στο άρθρο «Terraforming Mars», που γράφτηκε από τον Christopher McKay και δημοσιεύτηκε στο Journal of the British Interplanetary Society (Περιοδικό της Βρετανικής Διαπλανητικής Κοινωνίας). Έκτοτε, ο όρος «terraforming» έχει επικρατήσει επίσημα, σε διεθνές επίπεδο.

Συχνά αποδίδεται εσφαλμένα στα ελληνικά ως «γεωπλασία», αλλά αυτή η μετάφραση είναι εντελώς λανθασμένη, καθώς το πρώτο συνθετικό της πρωτότυπης λέξης είναι το λατινικό Terra, που είναι το αντίστοιχο του ελληνικού Γαία και ο διεθνής όρος είναι Terra-forming και όχι Geo-forming.

Λόγοι για Γαιοπλασία

Δύο είναι οι κυριότεροι λόγοι που καθιστούν τη Γαιοπλασία άλλων ουράνιων σωμάτων ιδιαίτερα σημαντική και χρήσιμη διαδικασία:

1. Ο κίνδυνος του υπερπληθυσμού και της εξάντλησης των φυσικών πόρων στη Γη.

2. Η εξασφάλιση της διατήρησης του ανθρώπινου είδους. Εφόσον θα υπήρχαν και άλλοι κατοικήσιμοι πλανήτες, θα μπορούσαν να γίνουν καταφύγιο αν η ζωή στη Γη γινόταν αδύνατη ή έστω εξαιρετικά δύσκολη, λόγω κάποιας ολικής παγκόσμιας καταστροφής (για παράδειγμα, μίας πρόσκρουσης μεγάλου αστεροειδούς ή ενός ηφαιστειακού χειμώνα ή πυρηνικού χειμώνα). Η ύπαρξη και άλλων «σπιτιών», θα εξασφάλιζε την επιβίωση και συνέχιση του είδους μας. Αντιθέτως, ένας πολιτισμός που κατοικεί σε έναν μόνο πλανήτη, είναι πάντα ευάλωτος απέναντι στο ενδεχόμενο του ολικού αφανισμού.

Προϋποθέσεις κατοικησιμότητας

Παρακάτω παρουσιάζονται τα όρια της κατοικησιμότητας για κάθε υποψήφιο ουράνιο σώμα για Γαιοπλασία, που θα πρέπει να εκπληρωθούν προκειμένου να γίνει κατοικήσιμο, αρχικά από τα φυτά και τελικώς από τον άνθρωπο. Τα νούμερα βασίζονται σε άρθρο του C. McKay, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature, το 1991.

Παράμετρος	Όρια	Σημειώσεις
Μέση θερμοκρασία	0 – 30 °C	Μέση θερμοκρασία της Γης: 15 °C
Για την επιβίωση φυτών
Συνολική πίεση	> 10 hPa	N2 + O2 + CO2 + τάση υδρατμών
Πίεση διοξειδίου του άνθρακα	> 0,15 hPa	Κατώτατο όριο για φωτοσύνθεση, δεν υπάρχει σαφές ανώτατο όριο
Πίεση αζώτου	> 1 – 10 hPa	Κατώτατο όριο για φυσική μετατροπή του αζώτου σε αμμωνία (NH3).
Πίεση οξυγόνου	> 1 hPa	Κατώτατο όριο για αναπνοή των φυτών
Για την επιβίωση ανθρώπων
Συνολική πίεση	> 500 hPa < 5.000 hPa	Κατώτατο όριο επιβίωσης στα βουνά Κίνδυνος νάρκωσης από άζωτο
Συνολική πίεση καθαρού O2	> 250 hPa	Τάση υδρατμών στους πνεύμονες + CO2 + O2
Πίεση διοξειδίου του άνθρακα	< 10 hPa	Ανώτατο όριο μη δηλητηρίασης από CO2
Πίεση αζώτου	> 300 hPa	Ρυθμιστικό αποτέλεσμα
Πίεση οξυγόνου	> 130 hPa < 300 hPa	Κατώτατο όριο επιβίωσης Ανώτατο όριο λόγω κινδύνου πυρκαγιάς

Υποψήφιοι για Γαιοπλασία

Καλλιτεχνική αναπαράσταση της Γαιοπλασίας της Σελήνης.

Κάθε υποψήφιο ουράνιο σώμα για Γαιοπλασία έχει μοναδικές ιδιότητες και, ως αποτέλεσμα, η διαδικασίες της Γαιοπλασίας είναι διαφορετικές για κάθε ένα από αυτά. Ο Άρης είναι, χωρίς αμφιβολία, ο πλανήτης με τις περισσότερες ομοιότητες με τη Γη και γενικότερα θεωρείται ως ο πρώτος στη σειρά υποψήφιος για Γαιοπλασία. Οι κυριότερες έρευνες ως προς το ζήτημα αυτό, έχουν στραφεί προς τον Άρη και έχουν ήδη εκπονηθεί πολλές επιστημονικές μελέτες σχετικά με τις κατάλληλες μεθόδους θέρμανσης του πλανήτη και αλλαγής της ατμόσφαιράς του, ιδίως από την NASA.

Μετά τον Άρη, ο αμέσως επόμενος υποψήφιος είναι συνήθως η Αφροδίτη, για την οποία η συνολική διαδικασία θα ήταν πιο δυσχερής και πιθανώς και πιο χρονοβόρα, αλλά πάντως θεωρείται εφικτή. Άλλοι πιθανοί υποψήφιοι είναι η Σελήνη, ο Ερμής, οι δορυφόροι του Δία Ευρώπη, Γανυμήδης και Καλλιστώ, καθώς και ο Τιτάνας (δορυφόρος του Κρόνου), αλλά αυτά τα ουράνια σώματα είναι πολύ πιο δύσκολο να αλλάξουν.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• ΣΤΟΧΟΣ: O ΑΡΗΣ, H ΓΑΙΟΠΛΑΣΙΑ TOY ΕΡΥΘΡΟΥ ΠΛΑΝΗΤΗ, από το περιοδικό Πτήση & Διάστημα. Τεύχος 140 - Νοέμβριος 1996.
• Welcome to Red Colony, the future of Mars... today!
• Terraformers Society of Canada: Terraforming of Mars, Venus and the Moon.
• Visualizing the steps of solar system terraforming
• Technological Requirements for Terraforming Mars
• The Terraforming of Worlds by Peter Ahrens
• Fogg, Martyn J. The Terraforming Information Pages
• THE TERRAFORMING ART GALLERY

Βιβλιογραφία

• Averner, M. M. & MacElroy, R. D. (1976). On the Habitability of Mars: An Approach to Planetary Ecosynthesis. NASA SP-414.
• Carr, Michael H. (2007). "Mars: Surface and interior". In Adams-McFadden, Lucy-Ann; Weissman, Paul Robert; Johnson, Torrence V. Encyclopedia of the solar system. Academic Press. pp. 315–330. ISBN 0120885891.
• Dalrymple , G. Brent (2004). Ancient Earth, ancient skies: the age of Earth and its cosmic surroundings. Stanford University Press. ISBN 0804749337
• Faure, Gunter & Mensing, Teresa M. (2007). Introduction to planetary science: the geological perspective. Springer. ISBN 1402052332.
• Fogg, Martyn J. (1995). Terraforming: Engineering Planetary Environments. SAE International, Warrendale, PA. ISBN 1560916095.
• Fogg, Martyn J. (1996). "A Planet Dweller's Dream". In Schmidt, Stanley; Zubrin, Robert. Islands in the Sky. New York: Wiley. pp. 143–67.
• Forget, François; Costard, François & Lognonné, Philippe (2007). Planet Mars: Story of Another World. Springer. ISBN 0387489258.
• Kargel, Jeffrey Stuart (2004). Mars: a warmer, wetter planet. Springer. ISBN 1852335688.
• MacNiven, D. (1995). Environmental Ethics and Planetary Engineering. Journal of the British Interplanetary Society 48:441-44.
• Knoll, Andrew H. (2008). "Cyanobacteria and earth history". In Herrero, Antonia; Flores, Enrique. The cyanobacteria: molecular biology, genomics, and evolution. Horizon Scientific Press. pp. 1–20. ISBN 1904455158.
• McKay Christopher P. & Haynes, Robert H. (1997). Implanting Life on Mars as a Long Term Goal for Mars Exploration, in The Case for Mars IV: Considerations for Sending Humans, ed. Thomas R. Meyer (San Diego, California: American Astronautical Society/Univelt), Pp. 209–15.
• Read, Peter L.; Lewis, Stephen R. (2004). The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet. Springer. ISBN 354040743X.
• Sagan, Carl & Druyan, Ann (1997). Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space. Ballantine Books. ISBN 0345376595.
• Schubert, Gerald ; Turcotte, Donald L.; Olson, Peter (2001). Mantle convection in the earth and planets. Cambridge University Press. ISBN 0521798361
• Taylor, Richard L. S. (1992) Paraterraforming – The worldhouse concept. Journal of the British Interplanetary Society, vol. 45, no. 8, pp. 341-352. ISSN 0007-094X
• Thompson, J. M. T. (2001). Visions of the future: astronomy and Earth science. Cambridge University Press. ISBN 0521805376.