Miljardärens dröm möter hårda siffror

Tanken på Mars som mänsklighetens andra hem låter lockande — sjöar, skogar, en svagt rödaktig himmel och människor som rör sig fritt utan rymddräkt. Men nya beräkningar från en fysiker vid Jet Propulsion Laboratory avslöjar en obehaglig sanning om de energi- och materialmängder ett sådant projekt skulle kräva.

Under åratal har vi vant oss vid Elon Musks visioner om att göra Mars till en reservadress för mänskligheten. De nya beräkningarna visar emellertid att en sådan planetär förvandling inte bara ligger utom räckhåll idag — den påminner snarare om en logistisk och industriell mardröm som sträcker sig över årtusenden.

Mars saknar inte bara värme och syre — det handlar om trycket

Det centrala problemet på Mars är inte enbart kylan eller syrebristen, utan framför allt det dramatiskt låga lufttrycket. Luften är så tunn att en människas blod skulle börja koka vid kroppstemperatur. Innan någon ens kan tänka på skogar eller sjöar måste atmosfären bokstavligen ”fyllas på”.

Fysikern Slava Turyshev från JPL har beräknat hur mycket gas som måste tillföras för att trycket ska stiga tillräckligt för att en människa ska kunna överleva utan rymddräkt. Resultatet är cirka 3,89×10¹⁵ kilogram gas. Den siffran ger bäst mening i ett kosmiskt sammanhang: den minimala ”förbättringen” av Mars kräver en gasmassa motsvarande massan av Deimos, en av planetens två månar. En fullt andningsbar atmosfär skulle däremot kräva en mängd materia motsvarande massan av Janus, Saturnus måne — som är tusen gånger tyngre än Deimos.

En atmosfär i storlek med en liten måne

Med andra ord: en fullständig förvandling av Mars skulle kräva manipulation av materiamängder motsvarande hela månar. Detta är inte ett projekt av typen ”låt oss bygga några syrgeneratorer” — det är kosmisk ingenjörskonst i en skala som mänskligheten inte ens kan planera förnuftigt.

Forskare vid NASA påpekar att för att göra Mars jordlik skulle man i praktiken behöva ”leverera” en atmosfär med en liten månes massa till planeten och upprätthålla en gigantisk industri i oavbruten drift i tusentals år. Den Internationella rymdstationen ISS är det största objektet mänskligheten någonsin har monterat i omloppsbana — och redan dess underhåll kräver regelbundna försörjningsuppdrag.

Till jämförelse når den samlade massan av alla satelliter som skjutits upp sedan rymdfartens början endast upp till några få tusen ton. Klyftan mellan denna siffra och de krävda biljonerna kilogram illustrerar avståndet mellan dagens möjligheter och kraven för terraformering.

Energigapet motsvarar tjugo gånger jordens samlade produktion

Nästa fråga: var ska syret komma ifrån? Teoretiskt kan det framställas från vatten, och is finns faktiskt på Mars. För detta ändamål används elektrolys — klyvning av vattenmolekyler till syre och väte med hjälp av elektrisk ström. Denna process demonstreras av MOXIE-utrustningen på rovern Perseverance, som framgångsrikt har producerat syre från den marsianska atmosfären.

Men när man tittar på siffrorna försvinner optimismen snabbt. Turyshev har beräknat att för att framställa den nödvändiga mängden syre skulle man under tusen år kontinuerligt behöva upprätthålla en effekt i storleksordningen 380 terawatt på Mars. Till jämförelse är mänsklighetens samlade energiförbrukning idag cirka tjugo gånger lägre. Det globala energinätet når för närvarande runt 18 terawatt — och det inkluderar alla kraftverk, atomreaktorer, solcellsanläggningar och vindkraftsparker på jorden.

Det skulle alltså kräva att bygga upp en energiinfrastruktur på en fientlig, nästan tom planet som uppfyller följande villkor:

producerar tjugo gånger mer energi än all nuvarande industri på jorden
fungerar utan större avbrott i minst tusen år
samarbetar med ett likaså gigantiskt nätverk av syrefabriker och kemiska anläggningar
motstår extrema temperaturväxlingar från minus 125 till plus 20 grader Celsius
skyddar sig mot dammstormar som varar i månader
säkerställer autonoma reparationer och underhåll utan stöd från jorden
försörjer sig själv med bränsle eller använder förnybara energikällor under förhållanden med svagare solljus

Enbart logistiken att hålla hundratusentals eller miljoner enheter igång i en sådan miljö låter som ett scenario för ett aldrig avslutat serviceuppdrag. Härtill kommer fel, dammstormar, kosmisk strålning och behovet av reservdelar och betjäningspersonal. Forskare vid Jet Propulsion Laboratory noterar att Turyshevs halvt skämtsamma uttryck ”industriell mardröm” i detta sammanhang får en mycket bokstavlig betydelse.

Att värma upp en hel planet med speglar större än flera kontinenter

Atmosfär och syre utgör bara en del av pusslet. Mars är helt enkelt också alldeles för kallt. En populär vision talar om gigantiska orbitala speglar som skulle koncentrera solens strålar mot iskalotter och planetens yta och därmed höja temperaturen med ett par årtionden grader. Denna idé har utarbetats av forskare från University of Arizona och Ames Research Center.

Problemet är att projektets omfattning ligger utanför takt med vad vi överhuvudtaget kan placera i rymden idag. Enligt Turyshevs beräkningar skulle det kräva ett spegelsystem med en total yta på cirka 70 miljoner kvadratkilometer i omloppsbana för att höja Mars genomsnittstemperatur med cirka 60 grader Celsius. Sjuttio miljoner kvadratkilometer motsvarar ungefär sju gånger hela Europas yta.

Till jämförelse har kontinenten Europa en yta på omkring 10 miljoner kvadratkilometer, medan Asien når upp till 44 miljoner. Föreställningen om en orbital ”spegelkontinent” ligger helt enkelt utom räckhåll inom detta och nästa århundrades teknologiska horisont.

Idag har mänskligheten svårt att hålla ett större teleskop i omloppsbana. Den massiva spegeln på James Webb Space Telescope krävde åratal av förberedelser och extremt precisa vikbara konstruktioner. Själva James Webbs solskärm mäter bara 21 gånger 14 meter — en försvinnande liten bråkdel av de krävda dimensionerna.

Paraterraformering erbjuder en mer realistisk väg via slutna habitat

När global förvandling av en hel planet ser ut som en överpumpad fantasi söker forskarna mer praktiska lösningar. Här dyker ett begrepp upp som sannolikt kommer att förekomma oftare i debatten: paraterraformering. Det handlar om att skapa inte en stor biosfär som täcker hela planeten, utan ett tätt nätverk av lokala ”fickor av liv” på Mars.

Det kan vara enorma kupoler, underjordiska städer, tunnlar med odlingsarealer eller sammankopplade moduler som påminner om uppblåsbara hallar. Istället för att försöka göra Mars till en annan jord är det lättare att bygga tusentals stora, täta trädgårdar där man kan andas, odla växter och leva ett normalt liv — medan det bara en meter bort fortfarande råder vakuum och frost. Detta koncept har utarbetats av forskare från Mars Society och Institut Planet Science.

Sådana konstruktioner har flera fördelar. De kräver betydligt mindre gas eftersom trycket under en kupol bara berör ett begränsat område. Tryckskillnaden kan till och med hjälpa till att upprätthålla styvheten i uppblåsbara strukturer. De kan byggas etappvis, och projekten kan löpande prövas och förbättras. Man behöver inte oroa sig för den globala inverkan på hela planeten — till exempel okontrollerade klimatförändringar i gigantisk skala.

Sådana ”mikrovärldar” på Mars verkar närmare kända tekniker: stora växthus, forskningsstationer i Antarktis som McMurdo Station, baser under is och modulära habitat utvecklade för månens behov. Det är fortfarande utmaningar som kräver årtionden av arbete — men i motsats till en global terraformeringsrevolution kräver de inte ett industriellt språng på flera storleksordningar.

Drömmarknadsföring versus hårda siffror från NASAs laboratorier

I detta perspektiv antar Elon Musks visioner om skogar på Mars, blå sjöar och en reservadress för mänskligheten en lite annan karaktär. Turyshev antyder att de snarare påminner om en marknadsföringsslogan som driver drömmarna om kolonisering av rymden än om en realistisk plan över de närmaste decennierna eller till och med århundradena.

Det betyder inte att privata rymdfartsbolag som SpaceX, Blue Origin eller Rocket Lab förlorar sin berättigande. Uppskjutning av raketer, kommunikationssatelliter, fraktrutter eller så småningom bemannade uppdrag till Mars är fortfarande realistiska och skjuter steg för steg gränserna för det möjliga. SpaceX testar framgångsrikt raketen Starship med kapacitet upp till 100 ton nyttlast — ett genombrott inom rymdtransport.

Forskare vid California Institute of Technology påpekar att det är mer realistiskt att fokusera på gradvis uppbyggnad av infrastruktur. De första habitaten kunde utnyttja lokala resurser som regolith för produktion av tegel, underjordiska grottor som skydd mot strålning och automatiserade system för utvinning av vattenis. Sådana projekt kräver investeringar i hundramiljardklassen — men inte en fundamental omskrivning av fysikens lagar.

Vad vi vinner även om en annan jord på Mars aldrig uppstår

Trots den mycket nyktra tonen i NASAs analys ger själva arbetet med sådana koncept mening. Det tvingar forskare att räkna istället för att bara drömma och visar var det faktiskt kan löna sig att investera tid och pengar.

Den verkliga riktningen är utveckling av teknologier som också finner tillämpning på jorden: effektiva energikällor som avancerade fotovoltaiska celler, lagring av elektricitet i system med flytande batterier, återanvändning av luft och vatten, odling av växter under svåra förhållanden samt automatisering och robotar som arbetar i miljöer farliga för människor.

Varje steg mot en marsbas fungerar som en testbana för lösningar som också kan hjälpa här — i våra städer och i områden drabbade av torka eller extrem värme. ECLSS-teknologin som används på Den Internationella rymdstationen återanvänder redan idag 93 procent av vattnet och finner tillämpning i avsaltningsanläggningar. Hydroponiska system utvecklade för rymduppdrag hjälper till att odla grönsaker i vertikala jordbruk i Singapore och Dubai.

I denna mening dödar inte NASAs kalla diagnos drömmarna om Mars — den sätter dem bara i system. Istället för att drömma om skogsstigar under en röd himmel är det bättre att tänka på de första riktiga habitaten som kanske våra barn eller barnbarn kommer att se. Och om mänskligheten en dag når den nivån där en tjugodubbling av den globala energiproduktionen upphör att låta som ren fantasi, kommer diskussionen om global förvandling av Mars att återvända på ett helt annat och mycket mer avancerat grundval.