گفتگو با تیم MarZ ؛ دانشمندان ایرانی که رویای مسکونی‌سازی مریخ را دارند
تلاش‌های گروه MarZ نه‌تنها گام‌هایی ارزشمند برای تحقق رویای دیرینه‌ی سکونت در مریخ محسوب می‌شوند، بلکه نشان می‌دهند که دانشمندان ایرانی از توانایی بسیار بالایی برای نقش‌آفرینی در آینده‌ی اکتشافات فضایی برخوردار هستند.
زومیت : اواخر آذرماه امسال بود که در تازه‌ترین شماره‌ی ژورنال علمی اکتا آستروناتیکا (ژانویه ۲۰۲۵) با مطالعه‌ای از دانشمندان ایرانی درباره‌ی ساخت‌وساز پایدار در مریخ مواجه شدم. این مقاله با عنوان کامل «سازه‌های مریخی: سیمان/بتن قابل اجرا برای ساخت‌وساز پایدار در محل از دیدگاه [مهندسی] سازه» در برخی وب‌سایت‌های علمی انعکاسی غیردقیق داشت و در عناوین و محتوای آن‌ها صرفاً بر بخشی جزئی از پژوهش تأکید شد که به «استفاده از خون انسان در ساخت سکونتگاه‌های مریخی» پرداخته بود.
بلافاصله پس از انتشار آن خبر، پروفسور علی معصومی، استاد دانشگاه خوارزمی و از نویسندگان مقالهتماس گرفت و ضمن اشاره به انعکاس و تفسیر نادرست یافته‌های مقاله، بیان کرد که به‌کارگیری خون انسانی صرفاً ارجاع به حاصل کار مطالعات دیگر است و ازجمله نتایج پژوهش ایشان و همکارانشان محسوب نمی‌شود.
همین اشتباه فرصت انجام مصاحبه‌ی پیش‌رو را فراهم کرد تا با ایشان و همکاران محترمشان که در قالب گروهی به نام «MarZ» فعالیت می‌کنند، بیشتر آشنا شویم و یافته‌های مقاله‌ی اخیرشان را به‌نحو صحیح برای علاقه‌مندان به علم منعکس کنیم.
اگر به مهندسی عمران و سازه، علوم فضایی، سکونت در مریخ و وعده‌های ایلان ماسک مبنی بر سفر به سیاره سرخ علاقه دارید، پیشنهاد می‌کنم که این مصاحبه را از دست ندهید.
در ابتدا لطفاً تیم MarZ را معرفی کنید. گروه پژوهشی شما چگونه شکل گرفت و چه اهدافی را دنبال می‌کند؟
تیم MarZ: در ابتدا درود می‌فرستم بر شما و از وقتی که تیم تخصصی شما در اختیار ما قرار داده است، تشکر می‌کنم.
اگر بخواهم مستقیماً سراغ تیم MarZ بروم، باید بگویم که این نام از عبارت «Building on Mars» الهام گرفته است. این نام مربوط به زمانی است که اولین مقاله از دستاوردهای ما منتشر شد که بلافاصله پس از انتشار با توجه و استقبال جهانی مواجه گردید. در این زمان بود که جناب آقای پروفسور علی معصومی و جناب آقای دکتر غلامرضا نوری پیشنهاد دادند برای رسمی‌تر شدن فعالیت‌ها و پیش‌بینی گسترش این مطالعات در آینده، نامی مناسب برای تیم تحقیقاتی انتخاب کنیم. ردپای این اسم را می‌توانید در مقالات ما که بعد از سال ۲۰۲۳ چاپ شده‌اند، دنبال کنید.
اما شکل‌گیری تیم تحقیقاتی MarZ به اوایل سال ۱۳۹۹ باز می‌گردد. در این زمان، من (دکتر امید کریم‌زاده سورشجانی) بهعنوان دانشجوی دکتری در دانشگاه خوارزمی، همراه با اساتید راهنمایم، جناب آقای پروفسور معصومی و جناب آقای دکتر نوری، به دنبال انتخاب موضوعی برای رساله دکتری بودیم. هدف ما از آغاز، انجام پژوهشی بود که نه‌تنها در مرزهای علم قرار داشته باشد، بلکه بتواند این مرزها را گسترش دهد. همچنین، می‌خواستیم موضوعی انتخاب کنیم که فراتر از موضوعات رایج در حوزه مهندسی عمران و سازه در کشور باشد و بتواند علاقه مشترک ما یعنی علاقه به علوم فضایی را برآورده کند.
علاقه ما به این پروژه از چشم‌اندازی الهام گرفته شده است که آینده بشریت را بهعنوان یک گونه چندسیاره‌ای تصور می‌کند. این دیدگاه که انسان باید به کاوش و سکونت در سیارات دیگر بپردازد، انگیزه‌ای قوی برای ما بود تا به دنبال ایده‌هایی نوآورانه برای حل مشکلات در زمینه مسکونی‌سازی گسترده مریخ و ساخت و ساز پایدار در شرایط دشوار این سیاره، از دیدگاه تخصص خودمان باشیم.
اعضای گروه چه کسانی هستند و چه تخصص‌هایی دارند؟
تیم MarZ: بنده (دکتر امید کریم‌زاده سورشجانی) بهعنوان یکی از پژوهشگرهای تیم MarZ، در دوره پسادکتری مشغول هستم. تخصص اصلی من در زمینه طراحی، مدلسازی و تحلیل سازه‌های پایدار در شرایط خاص است. فعالیت‌های تحقیقاتی من شامل مسکونی‌سازی مریخ و بررسی مصالح جدید برای ساخت و ساز پایدار و ایجاد سیستم‌های خودپایدار در محیط‌های فرازمینی است. پروفایل علمی من را می‌توانید در این لینک مشاهده کنید.
پروفسور علی معصومی، استاد تمام دانشگاه خوارزمی در رشته مهندسی سازه و از چهره‌های برجسته علمی در این حوزه هستند. تخصص ایشان در طراحی، ایده‌‌پردازی و بررسی سیستم‌های سازه‌ای مدرن و نوآورانه است. ایشان با سابقه‌ای طولانی در آموزش و تحقیق، یکی از مهم‌ترین حامیان و راهنمایان این پروژه هستند و همواره با ارائه ایده‌های خلاقانه، گره‌های علمی تیم MarZ را باز کرده‌اند. پروفایل علمی و دستاوردهای ایشان از این لینک قابل پیگیری است.
دکتر غلامرضا نوری، دانشیار دانشگاه خوارزمی، مدیر امور پژوهشی و از فناورهای برتر کشور هستند. تخصص ویژه ایشان در زمینه رفتار سازه‌ها تحت شرایط و بارگذاری‌های خاص است و این تخصص نقشی کلیدی در توسعه سیستم‌های سازه‌ای مناسب برای شرایط خشن فضایی، مانند سطح مریخ، ایفا کرده است. سوابق علمی ایشان از این لینک در دسترس است.
عنوان MarZ اسم جذابی به‌نظر می‌آید. چطور شد که آن را انتخاب کردید؟ آیا داستان خاصی پشت آن وجود دارد؟
تیم MarZ: نام «MarZ» انتخابی هوشمندانه و چند مفهومی است که داستان خاصی پشت آن وجود دارد. همان‌طور که قبلاً اشاره کردم، این نام در زمان انتشار اولین مقاله ما انتخاب شد و نمادی از مسیر علمی تیم MarZ است. با این حال، می‌توان این اسم را از سه جنبه دیگر نیز بررسی کرد:
- مریخ: حرف «Mar» از کلمه «Mars» گرفته شده و به سیاره مریخ اشاره دارد که محور اصلی پژوهش‌های تیم ما است.
- پایداری و پیشرفت: حرف «Z» بهعنوان آخرین حرف زبان انگلیسی نمادی از آینده‌نگری، ایده‌آلیسم و تلاش برای دستیابی به اهداف بلندمدت است. این حرف، به نوعی نمایانگر آخرین مرحله در فرایندها و تکامل پروژه‌ها است.
- ترکیب: Mar + Z این تلفیق ساده اما پرمعنی، نه‌تنها به مریخ اشاره دارد، بلکه شخصیت خاص و الهام‌بخشی به تیم ما می‌دهد.
اینکه بهعنوان استاد و پژوهشگر در حوزه مهندسی عمران، در زمینه علوم سیاره‌ای دست به انجام پژوهش زده‌اید، اتفاق جالبی است. چرا اصلاً به سراغ فضا رفتید؟ چگونه به ایده استعمار مریخ علاقه‌مند شدید و چه چیز شما را به سمت مطالعه در زمینه ساخت‌وساز پایدار در سیاره سرخ سوق داد؟
تیم MarZ: دو نکته در مورد گروه تحقیقاتی ما وجود داشت:
- انجام پژوهشی نوآورانه که نه‌تنها برای آینده انسان مفید باشد، بلکه در مرزهای علم قرار گیرد و از کلیشه‌های رایج علمی کشور فراتر رود.
- علاقه مشترک ما به مباحث فضایی، از مطالعات فرازمینی گرفته تا مفاهیمی چون «فیزیک ناممکن‌ها».
بشخصه، برای ما اعضای تیم MarZ، این پروژه تنها یک تحقیق علمی نیست. بلکه پاسخی به این سؤال است که «آیا می‌توانیم بخشی از راه‌حل برای بقای انسان باشیم؟»
جرقه اولیه این موضوع از یک جا و با خواندن دو کتاب از میچیو کاکو [فیزیکدان آمریکایی ژاپنی] به نام‌های آینده ذهن و آینده انسان به وجود آمد. این آثار بحث‌های جدیدی را در تیم تحقیقاتی ما به وجود آورد که در نهایت به طرح این موضوع تحقیقاتی انجامید. بحث‌های عمیقی در این زمینه انجام شد و در نهایت تصمیم گرفتیم ببینیم چگونه می‌توانیم در رشته عمران و گرایش سازه در این مسیر گامی مؤثر برداریم.
در ابتدا، موضوع بسیار محدودتر از آنچه اکنون است تعریف شد، اما با گذشت زمان و راهنمایی دقیق اساتید، گسترده‌تر و پیچیده‌تر شد. در این فرایند، برخی مباحث از مرزهای مهندسی سازه فراتر رفت و به رویکردی بین رشته‌ای با بهره‌گیری از علومی مانند فیزیک تبدیل شد.
البته مثل همه‌ی پروژه‌های این‌چنینی، این مسیر با چالش‌هایی همراه بود. به‌ویژه در مراحل اولیه، زمانی که در حال تعریف این موضوع برای رساله دکتری بودیم و برخی از اساتید دانشگاه نسبت به آینده پروژه تردید داشتند. اگر بخواهم صادق باشم، غیر از تیم تحقیقاتی خودمان، افراد کمی به موفقیت این ایده امیدوار بودند. اما پس از مشخص‌شدن نتایج، بسیاری از همان افراد احساس کردند که چرا از ابتدا سهمی در این پروژه نداشتند. یکی از دلایل عمیق‌تر علاقه ما به این موضوع، نگاه به شرایط فعلی زمین بود. مسائلی نظیر ظرفیت انرژی، تغییرات اقلیمی، گرمایش زمین و جنگ‌ها ما را به این باور رساند که اگر انسان به یک گونه چند سیاره‌ای تبدیل نشود، خطر نابودی در بلندمدت بسیار بالا خواهد بود. این مطالعه هرچند کوچک، اما گامی در تحقق این چشمانداز است.
در سال‌های اخیر، مفهوم استعمار یا مسکونی‌سازی مریخ نزد علاقه‌مندان به فضا با نام ایلان ماسک و اسپیس ایکس و وعده‌های مکرر او در این زمینه گره خورده است. آیا شما نیز باور دارید که انسان باید به گونه چندسیاره‌ای تبدیل شود؟
تیم MarZ: ما در تیم MarZ ترجیح می‌دهیم از عبارت «مسکونی‌سازی» به‌جای «استعمار» استفاده کنیم، تا دیدگاهی مثبت‌تر و انسانی‌تر به فرایند سکونت در سیارات دیگر ارائه بدهیم.
در پاسخ به سؤال شما، باید بگویم که تیم MarZ کاملاً با این دیدگاه موافق است. ما همواره ارائه‌ها و سخنرانی‌های خود را با جمله‌ای از دانشمند بزرگ، کنستانتین تسیولکوفسکی، آغاز می‌کنیم که می‌گوید:
دلایل متعددی وجود دارد که ضرورت تبدیل انسان به یک گونه چندسیاره‌ای را اثبات می‌کند و این دلایل روز به روز پررنگ‌تر می‌شوند. اگر در گذشته انگیزه اصلی کاوش فضایی، رقابت میان شوروی و آمریکا یا صرفاً کنجکاوی علمی بود، امروز دلایل بسیار جدی‌تری مطرح هستند. برخی از این دلایل عبارت‌اند از:
- بحران انرژی و نیاز به منابع جدید (ظرفیت زمین).
- تغییرات اقلیمی و گرمایش زمین که محیط‌زیست را به خطر انداخته است.
- خطرات جهانی مانند بیماری‌های واگیردار و پاندمی‌ها که بقای انسان را تهدید می‌کنند.
- اقتصاد جهانی و فشار بر منابع طبیعی محدود زمین.
- و …
این چالش‌ها نشان می‌دهند که وابستگی کامل بشر به یک سیاره، خطرپذیری بالایی برای بقا در بلندمدت دارد. مسکونی‌سازی مریخ و تبدیل انسان به گونه‌ای چندسیاره‌ای، نه‌تنها یک راهکار علمی برای تضمین بقای طولانی مدت است، بلکه دریچه‌ای به سوی پیشرفت‌های فناوری، کشف‌های جدید یا به شکلی بیان رازهای ناگفته دنیا خواهد بود.
صرف‌نظر از وعده‌های بلندپروازانه در مورد سکونت قریب‌الوقوع انسان در مریخ، برایم جالب است که بدانم از نگاه پژوهشگران و متخصصان عمران و سازه، غلبه بر چالش‌های سفر به سیاره سرخ، مسکونی‌سازی آنجا و دستیابی به توانایی ساخت‌وساز پایدار در آینده نزدیک چقدر امکان‌پذیر است؟
تیم MarZ: اگر به این موضوع از دید کلان نگاه کنیم، هزینه‌های هنگفتی که توسط بخش‌های دولتی و خصوصی صرف مسکونی‌سازی مریخ می‌شود، نشان می‌دهد که این ایده دیگر بخشی از یک داستان علمی-تخیلی نیست و عزم جدی برای تحقق آن وجود دارد.
اما از دیدگاه ما بهعنوان یک تیم تحقیقاتی در حوزه مهندسی عمران و سازه، مسکونی‌سازی یک موضوع چند وجهی و پیچیده است. برخلاف طراحی سازه‌های زمینی که معمولاً در محدوده مهندسی عمران قرار دارند، سازه‌های مریخی یک پروژه بین رشته‌ای هستند. به عنوان مثال، نمی‌توان سازه‌ای در مریخ ایجاد کرد بدون اینکه ابعاد روانشناختی ناشی از اقامت طولانی در محیط‌های بسته، مسائل سلامت مرتبط با جاذبه کم، یا تأثیرات تابش‌های کیهانی را در نظر گرفت. همچنین امکان ساخت گسترده روی مریخ با تکیه کامل بر واردات از سوی زمین، به‌دلیل هزینه‌ها و دشواری‌ها، وجود ندارد. چنین پروژه‌ای نیازمند هماهنگی گسترده‌ای بین علوم مختلف و فناوری‌های پیشرفته، از جمله فناوری‌های پرتاب و تولید مصالح محلی است.
در این مسیر، ما هنوز در مراحل ابتدایی هستیم و پیشرفت‌ها اغلب با آزمون و خطا همراه است، اما روند حرکت رو به جلو کاملاً مشهود است. بااین‌حال، وجوهی وجود دارند که خارج از مطالعات علمی هستند و از قضا بسیار هم تأثیرگذار هستند. برای مثال، اگر شرایط محیط زیستی زمین بحرانی‌تر شود و اقتصاد جهانی همچنان پایدار بماند، روند توجه به مسکونی‌سازی فرازمینی به وضوح سرعت بیشتری خواهد گرفت.
یادمان نرود که شروع هر پروژه‌ای دشوارترین بخش آن است. من خوش‌بین هستم که در کمتر از ۵۰ سال بتوانیم شاهد ایجاد پایگاه‌های مسکونی اولیه (پایگاه علمی زودتر برپا خواهد شد) در قالب شهرک‌های کوچک در مریخ باشیم. این مورد از قدم‌های اولیه مسکونی‌سازی خواهد بود.
می‌دانیم که ناسا در برنامه فضایی آرتمیس خود همواره از ماه بهعنوان سکوی پرتاب به سمت مریخ یاد می‌کند. آیا شما نیز فکر می‌کنید اول باید ماه را مسکونی کنیم یا می‌توانیم مستقیم به سراغ مریخ برویم؟
دکتر سورشجانی: دیدگاه‌های متفاوتی درباره بهترین گزینه برای مسکونی‌سازی اولیه وجود دارد. همان‌طور که اشاره کردید، یک دیدگاه ماه زمین را به عنوان اولین مقصد پیشنهاد می‌کند. علاوه بر آن، برخی دیدگاه‌ها از گزینه‌هایی مانند تایتان یا زهره (ناهید) بهعنوان مقاصد بالقوه نام می‌برند، که هرکدام دلایل علمی خاص خود را دارند.
از نظر تیم MarZ، درحال‌حاضر مریخ بهترین و منطقی‌ترین گزینه برای مسکونی‌سازی گسترده است. هرچند ماه زمین، به‌دلیل نزدیکی به زمین و ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، می‌تواند بهعنوان یک آزمایشگاه مهم برای تست فناوری‌هایی به کار گرفته شود که قرار است روی مریخ استفاده شوند. همچنین، ماه می‌تواند سکویی مناسب برای پرتاب مأموریت‌های مریخی باشد.
با این حال، از دیدگاه مهندسی و قابلیت‌های زیست‌پذیری، مریخ برتری‌های قابل توجهی نسبت به ماه دارد. وجود جو، هرچند رقیق، جاذبه‌ای نزدیک‌تر به جاذبه زمین، دمای مناسب‌تر، منابع بالقوه‌ای مانند آب در قالب یخ، مساحت بیشتر نسبت به ماه زمین، وجود میدان مغناطیسی هرچند ضعیف و… مریخ را به مقصدی ایدئال‌تر برای سکونت تبدیل کرده است. این عوامل، همراه با چشمانداز بلندمدت ایجاد یک تمدن پایدار، مریخ را در اولویت قرار می‌دهد.
اگر فرض کنیم که پروازهای مکرر و ارزان به مریخ به‌لطف موشک‌های خصوصی ازجمله استارشیپ اسپیس ایکس امکان‌پذیر شود، آیا ساخت‌وساز در محل و استفاده از منابع موجود در مریخ، همچنان برای ساکنان آتی این سیاره ضروری خواهد بود؟
دکتر سورشجانی: هدف اصلی از مسکونی‌سازی فرازمینی، به‌ویژه در مریخ، ایجاد شرایطی برای اسکان حداقل یک میلیون نفر در دوره اولیه است که به شکل خودپایدار و بلندمدت در این سیاره زندگی کنند. این جامعه باید بتواند بدون وابستگی مستقیم به زمین، اقتصاد و زیست‌بومی مستقل ایجاد کند.
هرچند پروازهای مکرر و ارزان به مریخ، به لطف موشک‌هایی مانند استارشیپ اسپیس ایکس، می‌تواند نقش مهمی در تسریع این فرایند داشته باشد و حتی باعث ایجاد گردشگری فضایی ارزان شود، اما وابستگی کامل به زمین نمی‌تواند در بلندمدت پایدار باشد. منابع موجود در مریخ، مانند خاک برای تولید مصالح ساختمانی، آب یخ‌زده زیر سطحی و دی‌اکسیدکربن در جو، کلید اصلی برای ساخت‌وساز پایدار و ایجاد زیرساخت‌های ضروری هستند.
در نهایت، هدف اصلی، تبدیل انسان به گونه‌ای چند سیاره‌ای است که بتواند زندگی، اقتصاد و فرهنگ خاص خود را در سیارات دیگر بنا کند. این چشمانداز تنها زمانی محقق می‌شود که جوامع مریخی بتوانند به خودکفایی کامل دست یابند.
شما در پژوهش خود ۱۱ نوع بتن مریخی را بررسی کرده‌اید. این بتن‌ها دقیقاً از چه موادی تشکیل شده‌اند؟
دکتر سورشجانی: دیدگاه ما در تعریف و بررسی بتن یا سیمان‌های مریخی بر مبنای ترکیبات موجود روی سطح مریخ، چالش‌های پیش‌روی ساخت و فناوری‌های در دسترس شکل گرفته است. خاک مریخ، غنی از اکسیدها و کانی‌ها است و به‌دلیل فعالیت‌های زمین‌شناسی گذشته این سیاره، مواد ارزشمندی در سطح آن یافت می‌شود که می‌توانند برای مسکونی‌سازی مورد استفاده قرار گیرند.
در گام نخست، ما به مطالعه ترکیبات، اکسیدها و کانی‌های موجود بر سطح مریخ پرداختیم و از داده‌های به دست‌آمده از مریخ‌نوردها، مریخ نشین‌ها، مدارگردها و سنجش از راه دور استفاده کردیم. سپس با درنظر گرفتن عواملی مانند محدودیت‌های فناوری و انرژی، رفتار مواد، بارهای وارد، شرایط محیطی سیاره سرخ، تابش‌ها، منابع آب، محدودیت‌های ساخت و… ۱۱ نوع بتن و سیمان را بررسی و یا طراحی کردیم.
این بتن‌ها نه‌تنها بر اساس منابع محلی مریخ، بلکه با در نظر گرفتن نیازهای عملی و چالش‌های ساخت و ساز در محیط مریخ توسعه یافته‌اند تا بتوانند برای ساخت سازه‌های ارزان، پایدار و ایمن مورد استفاده قرار گیرند.
یکی از گزینه‌های بررسی‌شده در بین ۱۱ بتن پیشنهادی مطالعه شما، بتنی برپایه سرم تولیدشده از خون یا استروکریت است. می‌شود در مورد آن کمی توضیح دهید؟
تیم MarZ: قبل از هر چیز، باید تأکید کنیم که این موضوع تنها یکی از دیدگاه‌ها و نتایج مطالعات انجام‌‌شده توسط محققان دیگر است و تیم MarZ صرفاً این دیدگاه را نقل قول کرده و مورد بررسی قرار داده است.
با توجه به چالش‌های عملی و کاربردی موجود، این بتن از دیدگاه تیم MarZ گزینه مناسبی نیست که در مقاله منتشرشده نیز به آن اشاره شده است. از جمله این چالش‌ها می‌توان به محدودیت‌های اخلاقی، مشخص نبودن رفتار بتن در طولانی‌مدت، وابستگی به واردات از زمین که هزینه‌های بالایی را تحمیل می‌کند و روند تولید کند و تقریباً پیچیده آن اشاره کرد.
چه عواملی در انتخاب بتن‌ها مؤثر بود و به نظرتان کدام بتن می‌تواند در دسترس‌ترین و عملی‌ترین گزینه برای ساخت‌وساز پایدار در مریخ باشد؟
تیم MarZ: پارامترهای انتخاب بتن مریخی بسته به دیدگاه تخصصی می‌توانند متفاوت باشند. ما تلاش کردیم تا با رویکردی جامع، ۱۳ پارامتر کلیدی را بررسی کنیم. از جمله این پارامترها می‌توان به رفتار مکانیکی در برابر بارهای وارد، دسترسی به مواد اولیه، انرژی مورد نیاز برای تولید، نیازمندی به آب، تکنولوژی مورد نیاز برای تولید، پیچیدگی روند تولید، شرایط سخت‌شدگی اولیه و ثانویه، امکان استفاده در چاپگرهای سه‌بعدی، مقاومت در برابر پرتوهای کیهانی و خورشیدی و… اشاره کرد. البته اهمیت هر کدام از این عوامل بسته به شرایط، با وزن متفاوتی لحاظ می‌شود.
در پاسخ به اینکه کدام بتن می‌تواند عملی‌ترین گزینه باشد، تیم MarZ معتقد است که انتخاب بتن باید بر اساس دو دوره متفاوت صورت گیرد:
- در دوران اولیه مسکونی‌سازی، بتن سولفوری به‌دلیل عدم نیاز به آب، سرعت سخت‌شدگی بالا و قابلیت تولید آسان از خاک مریخی، بهترین گزینه خواهد بود.
- در دوران ثانویه مسکونی‌سازی، بتن‌های پلیمری و سیمان‌های ژئوپلیمری و حتی آجرها (چه سنگی و چه تولیدی) در کنار بتن سولفوری می‌توانند گزینه‌های مناسبی برای ساخت‌وساز باشند.
ساکنان آتی مریخ به چه فناوری‌هایی برای ساخت بتن و سایر مصالح نیاز خواهند داشت؟ آیا این فناوری‌ها هم‌اکنون در دسترس هستند؟
تیم MarZ: می‌توان گفت بزرگ‌ترین مانع در برابر مسکونی‌سازی مریخ، هزینه‌ها است و نه فقدان تکنولوژی یا داوطلبان. درحال‌حاضر، فناوری‌های لازم برای ایجاد یک پایگاه کوچک اولیه، چه روی مریخ و چه روی ماه، وجود دارد، اما این فناوری‌ها یا هنوز از نظر هزینه بصرفه نیستند یا بیش‌از‌حد پیچیده و گران هستند.
برای ساخت سازه‌ها در مریخ، دو گزینه اصلی وجود دارد:
- سازه‌های بادشونده وارداتی از زمین: این سازه‌ها سریع و قابل اعتماد هستند، اما هزینه بالایی دارند و انتقال آن‌ها محدودیت‌هایی ایجاد می‌کند.
- ساخت سازه در محل: این روش به فناوری‌هایی نیاز دارد که بتوانند از منابع موجود در مریخ استفاده کنند، مانند خاک مریخی و یخ‌های زیرسطحی.
در این راستا، یکی از فناوری‌های کلیدی در دست توسعه، چاپگرهای سه‌بعدی است. این چاپگرها می‌توانند از مصالح محلی برای ساخت سازه‌ها به شکل خودکار استفاده کنند. برای مثال، پروژه‌هایی در حال اجرا هستند که توانایی چاپ سازه‌هایی با اندازه واقعی با استفاده از خاک شبیه‌سازی‌شده مریخی را آزمایش می‌کنند.
در مجموع، فناوری‌های لازم برای هر دو روش ذکرشده در دسترس هستند و با پیشرفت‌های اخیر، قابل اعتمادتر و ارزان‌تر می‌شوند. بااین‌حال، برای پروژه‌های بزرگ‌تر، کاهش هزینه‌ها و بهینه‌سازی فناوری‌ها ضروری است.
شرایط خاص مریخ مثل تغییرات دمایی شدید، جو بسیار رقیق و تابش‌های کیهانی چگونه بر ساخت‌وساز و دوام مصالح تأثیر می‌گذارد؟
تیم MarZ: پیش‌تر در مورد استروکریت اشاره کردم که یک بتن بسیار جدید و انتخابی پرریسک است؛ چون رفتار آن در طولانی‌مدت و در شرایط خشن مریخی مشخص نیست. یکی از دلایل این صحبت به این پرسش شما برمی‌گردد.
شرایط خشن مریخ، مانند تابش‌های کیهانی با انرژی بالا (مانند نوترون‌ها) و تغییرات سریع دمایی، تأثیرات مستقیم بر دوام مصالح ساختمانی، به‌ویژه بتن، دارد. این شرایط می‌توانند به کاهش یکپارچگی ساختار بتن و تغییر مدول یانگ آن منجر شوند که در نهایت ظرفیت سازه را کاهش می‌دهد.
برای مقابله با این چالش‌ها، چندین رویکرد وجود دارد:
- طراحی بهینه سازه‌ها برای کاهش تغییرات تنش‌ها.
- استفاده از افزودنی‌های مناسب که می‌توانند در محل تولید یا از منابع مریخی مستقیم به‌دست آیند.
- انتخاب بتن‌های مقاوم‌تر، مانند بتن‌های سولفوری یا ژئوپلیمری که برای این شرایط طراحی شده‌اند.
در مورد بتن‌ها و رفتار آن‌ها در محیط‌های خشن روی زمین تجربه خوبی وجود دارد و در مجموع، با استفاده از ترکیبی از این راه‌حل‌ها می‌توان دوام مصالح را در برابر شرایط سخت مریخ بهبود بخشید.
آیا در مقاله خود موقعیت ساخت سازه‌ها را نیز بررسی کرده‌اید؟ برای مثال کدام منطقه از مریخ برای ساخت‌وساز مناسب‌تر است؟ آیا ساکنان آتی مریخ اصلاً می‌توانند در سطح سیاره دست به ساخت‌وساز بزنند یا باید به‌دنبال پناهگاه‌های زیرسطحی باشند؟
دکتر سورشجانی: این موضوع بخشی از مطالعات فعلی ما است که تقریباً تکمیل شده است. نتایج این پژوهش در حال آماده‌سازی برای چاپ است و به‌زودی در دسترس قرار خواهد گرفت. برای جزئیات بیشتر و تحلیل کامل موقعیت‌های مناسب برای ساخت‌وساز در مریخ و مقایسه بین ساخت‌وساز سطحی و زیرسطحی، پیشنهاد می‌کنم منتظر انتشار مقاله بمانید.
آیا پژوهش‌های شما تحت حمایت سازمان فضایی ایران یا هر نهاد دیگری قرار دارد؟ به‌طور کلی حمایت‌ها در ایران از پژوهش‌های مرتبط با فضا و علوم سیاره‌ای چگونه است؟
تیم MarZ: در زمینه حمایت، تیم MarZ درحال‌حاضر مشغول تهیه پروپوزالی تحقیقاتی با توجه به رویکردهای جدید خود است. انتظار می‌رود با گسترش توجه به علوم سیاره‌ای و اهمیت مسکونی‌سازی فرازمینی، نهادهای مربوطه حمایت مناسبی از این طرح ارائه دهند.
همچنین، در راستای معرفی این طرح و افزایش آگاهی عمومی، مصاحبه‌هایی نیز در این زمینه انجام داده‌ایم؛ از جمله گفت‌و‌گو با برنامه فناور شبکه تهران.
آیا برنامه‌ای برای مشارکت در برنامه‌های آتی ناسا و اسپیس ایکس متصور هستید؟ فرض کنیم در سال ۲۰۲۶ که پنجره بعدی پرتاب به مریخ گشوده می‌شود، یک موشک استارشیپ آماده پرواز به سیاره سرخ و حمل محموله‌های آزمایشی پژوهشگران به آنجا باشد. فکر می‌کنید در آن زمان می‌توان محموله‌ای برای آزمایش ایده ساخت بتن مریخی پرتاب کرد؟
تیم MarZ: درحال‌حاضر برنامه‌ای برای چنین مشارکتی نداریم و با توجه به محدودیت‌های موجود، عملاً هم چنین مشارکتی آسان نیست. تا سال آینده میلادی آماده هستیم که مطالعات خود را وارد فاز آزمایشگاهی و تست‌های تجربی کنیم.
در سال‌های اخیر کشورهای همسایه نیز در همکاری با قدرت‌های برتر فضا، به جمع بازیگران کاوش‌های فضایی پیوسته‌اند؛ ازجمله امارات که در سال ۲۰۲۰ کاوشگر امید را در مدار مریخ قرار داد یا پاکستان که در همکاری با چین به ماه کیوب‌ست فرستاد. به نظر شما ایران نیز پتانسیل چنین همکاری‌هایی را دارد؟ چه موانعی برای حضور ما در پروژه‌های فضایی بین‌المللی وجود دارد و چه راهکارهایی در این زمینه پیشنهاد می‌دهید؟
تیم MarZ: در این زمینه، کشورهای همسایه، به‌ویژه کشورهای حاشیه خلیج فارس، پروژه‌های قابل توجهی را تعریف کرده‌اند و حتی دورنماهای بلندپروازانه‌ای را برای این حوزه ارائه داده‌اند. بااین‌حال، ظرفیت ایران به گونه‌ای است که با هزینه و حمایت بسیار کمتر از این کشورها، می‌تواند به‌راحتی در جایگاه اول منطقه قرار بگیرد. عمق علمی ایران و توانمندی‌های فنی آن، به‌ویژه در مقایسه با این کشورها، قابل توجه است. به عنوان مثال، کاوشگر امید، که یک پروژه بین‌المللی است، به نام امارات به ثبت رسیده، اما این پروژه در واقع حاصل همکاری‌های بین‌المللی است.
ایران، از نظر تولید علم و توانمندی‌های هوافضایی، جایگاهی متفاوت و برتر نسبت به این کشورها دارد. بااین‌حال، موانعی مانند کمبود حمایت مالی پایدار، محدودیت‌های ناشی از تحریم‌های بین‌المللی و نبود همکاری‌های گسترده جهانی، مانع از حضور ایران در پروژه‌های فضایی بین‌المللی شده است. برای رفع این موانع، ارگان‌های مربوطه باید به سرمایه‌‌گذاری‌های بلندمدت در علوم سیاره‌ای، تقویت دیپلماسی علمی و حمایت از پژوهشگران داخلی بپردازند. همکاری با کشورهای پیشرفته در زمینه فضا، همراه با گسترش زیرساخت‌های علمی و فناوری، می‌تواند جایگاه ایران را در این حوزه تقویت کند.
من با دست‌کم سه پژوهش دیگر از شما در مورد ساخت‌وساز مریخی در نشریه‌های مطرح علمی مواجه شدم. لطفاً کمی هم در مورد آن‌ها صحبت کنید.
تیم MarZ: بله، درواقع تیم تحقیقاتی ما (MarZ) یک مسیر مشخص از دیدگاه علمی را در این رابطه طی می‌کند. به عبارتی دیگر ما با تعریف هر چالش به طراحی مسیرهای مورد نیاز برای حل آن چالش می‌پردازیم.
تیم ما یک مسیر مشخص و هدفمند را برای مطالعه ساخت‌وساز مریخی دنبال می‌کند. در پژوهش‌های قبلی، ابتدا به بررسی شرایط محیطی مریخ و چالش‌های ساخت سازه پرداخته‌ایم. سپس، طراحی سازه‌های نوآورانه‌ای که بتوانند این چالش‌ها را پاسخ دهند، انجام شد. در ادامه، این طرح‌ها بهینه‌سازی شده و گسترش یافتند. در نهایت، به بررسی منابع محلی مریخ و امکان‌سنجی تولید مصالح در محل تمرکز کرده‌ایم.
تلاش‌های گروه MarZ نه‌تنها گام‌هایی ارزشمند برای تحقق رویای دیرینه‌ی سکونت در مریخ محسوب می‌شوند، بلکه نشان می‌دهند که دانشمندان ایرانی از توانایی بسیار بالایی برای نقش‌آفرینی در آینده‌ی اکتشافات فضایی برخوردار هستند. با این امید که که مطالعات گروه MarZ الهام‌بخش دیگر پژوهشگران و به‌ویژه کودکان و نوجوانان علاقه‌مند به علوم فضایی باشد. سکونت فراتر از زمین رویای جمعی انسان‌ها است و باورمندیم که حتما روزی نام ایران در میان پیشگامان این سفر بزرگ به ثبت خواهد رسید.
شما هم نظر بدهید
