Andy Weir: A marsi című könyve, illetve az azt alapul vevő, 2015-ben megjelent, Mentőexpedíció című film igen nagy népszerűségnek örvend. Fő témája a Mars terraformálása, amelyre a science fiction világában régóta keresik a lehetséges módszereket és megoldásokat, azonban napjainkra már kijelenthetjük, hogy ez egyszersmind a jelenkor aktuális tudományos problémái közé is sorolható. Nézzük meg egy kicsit közelebbről a vörös bolygó világát egy elképzelt jövő asztronautáinak szemével!
A marsi című könyv igyekszik ragaszkodni a tudományos hitelességhez, és emiatt rendkívül értékes science fiction alkotás annak ellenére, hogy a belőle készült film sok kritikát kapott éppen ezért az erősségéért: bizonyos nézők túl tudományosnak, és ezért nehezebben emészthetőnek gondolták. A könyv a zord, marsi világ terraformálásának problémáit igyekszik bemutatni egy ott ragadt űrhajós mindennapi küzdelmeinek naplószerű elmesélésével. A történet 3035-ben, tehát a bő ezer év múlva játszódik, amikor az Ares 3-nak nevezett küldetés keretein belül egy öt űrhajósból álló csapat leszáll a Marsra, és bázist épít azon. A küldetést azonban félbeszakítja egy hatalmas porvihar, amelynek következtében a csoport a bolygó hirtelen elhagyására kényszerül. Mark Watney-nak azonban nem sikerül időben elérni a felszállóegységet, így egyedül marad a bolygón, míg csapattársai jó ideig abban a hitben élnek, hogy meghalt a vörös bolygó felszínén. Történetünk Mark életben maradásért folytatott küzdelmének mindennapjait taglalja onnantól kezdve, hogy hogyan szerzi meg vagy termeli meg magának az élelmet, hogyan próbálja felvenni a kapcsolatot a Földdel, illetve miként reagál a marsi körülmények által okozott, néhol meglepetésszerű csapásokra.
A történet tartalmaz földi jeleneteket is, amelyben megmutatkozik, hogy a NASA eleinte el akarja tusolni Mark Watney ügyét, még azután is, hogy megtudják, hogy életben maradt, végül azonban megkerülhetetlenné válik az események nyilvánosságra hozása, s kezdetét veszi egy mentőakció a férfi visszahozására a Marsról. Mindeközben az Ares 3 legénysége hazafelé tart a Marsról, egy jó ideig abban a tudatban, hogy társukat örökre elveszítették.
Ebben a drámai elemekkel is remekül átszőtt, mozgalmas történetben számos példában mutatkozik meg az, hogy a szerző igyekezett hű maradni a Marssal kapcsolatos tudományos nézetekhez is, és ezt a történet minél több elemében kibontakoztatni. Cikkünkben azonban felhívjuk a figyelmet néhány apróságra, amelyekben az egyébként igen hitelesen megalkotott történet világa mégis csak kissé eltér a valóságtól.
Bár jelentéktelennek tűnhet a történet szempontjából, érdekes, hogy maga az Ares mint küldetésnév is utal a Mars bolygóra, hiszen Árész a háború görög istene, akinek a római mitológiai megfelelőjéről kapta nevét a vörös bolygó. A főszereplő, Mark Watney keresztnevének jelentése pedig: a Mars istennek szentelt. Emellett a küldetést teljesítő, ionhajtóművel felszerelt űrhajót Hermesnek hívják, aki az istenek hírnöke. Az ionhajtómű egy technológiai újításként jelenik meg, amelynek segítségével lassan, de folyamatosan gyorsítható egy űrhajó, és ilyen módon a szerkezet tökéletesen alkalmas a Marshoz való eljutáshoz. Emellett Weir figyelmet fordított arra, hogy az űrhajót felszerelje megfelelő oxigén- és vízellátó berendezéssel, és mesterséges gravitációs hatást hozzon létre rajta forgatással.
A Hermes nevű űrhajó az úgynevezett Hohmann-ellipszis sajátosságait kihasználva tudott eljutni a Marshoz. Ez egy olyan, a Föld és egy adott bolygó közötti útvonal, amely energiafelhasználás szempontjából a leghatékonyabb két, azonos síkban, közel kör alakú pályán keringő égitest keringési pályája között. Ezen a pályán haladva az űrhajónak mindössze kétszer kell igénybe vennie hajtóművét: egyszer a kisebb sugarú körpálya elhagyásakor, másodszorra pedig ott, ahol a nagyobb ellipszis a körpályát érinti, és ilyen módon a hajó egy elnyúlt, elliptikus pályáról egy nagyobb sugarú körpályára tér át. Ilyen módon a Föld és a Mars közötti út nagyjából 260 napot vesz igénybe, amennyiben a megfelelő indítási ablakban indítjuk el az eszközt.
A Hocmann-pálya.
A Hermes-űrhajó tehát ezt kihasználva jutott el a vörös bolygóhoz, ahol egy tervezett 31 napot küldetést hajtottak volna végre az űrhajósok. Ott tartózkodásuk hatodik napján ezt a tervet keresztül húzta a hatalmas porvihar, amelynek következtében a csapat tagjai, Mark kivételével, a bolygó elhagyására kényszerültek. A történet egy későbbi epizódjában a Hermes visszafordul a Mars felé, hogy felszedje Markot, s a forduláshoz kihasználja a parittyahatást a Föld környezetében. Ezen a ponton a történet a drámai hatás fokozása érdekében egy kicsit eltér a valóságtól: a parittyahatás (gravitációs lendíítés) egy régóta ismert és az űrkutatásban előszeretettel alkalmazott technika, itt azonban a NASA tudósainak egyáltalán nem jut eszébe az ilyesmi, és egy fiatal informatikus, Rich hívja fel a kutatók figyelmét erre a lehetőségre. A szükséges adatok kiszámításához pedig szuperszámítógépet használ, amivel több napig tart a számolások elvégzése, ami szintén távol áll a valóságtól: egy ilyen számolás nem igényel szuperszámítógépet, és pláne nem tart napokig.
Szintén megjegyzendő, hogy Andy Weir bár a valóságnak megfelelően jelenítette meg azt, hogy a Marson a porviharok igen gyakoriak, sőt néhány évente akár globális méreteket is ölthetnek a Marson, a vihar filmbeli szemléltetése erőteljesen ellentmond jelenlegi ismereteinknek. A film ugyanis egy sötét, átlátszatlan viharfelhőt mutat be, amely egy hurrikán erejével söpör végig főszereplőink marsi bázisán. A valóságban azonban a Mars légkörének sűrűsége igen alacsony, és épp ezért egy akár 100 km/h-s sebességgel süvítő szél sem azonosítható egy földi viharral, hanem legfeljebb enyhe, sárkányreptetésre kiválóan alkalmas szélként jelenik meg. A porviharnak tehát önmagában nem kellene akkora károkat okoznia a bázisban, illetve az egyéb, felszínre helyezett elemekben.
Mark Watney a Mars felszínén.
Mark Watney a Mars felszínén.
Emellett a Mentőexpedíció filmben megjelenik egy marsi naplemente is, amelyet vöröses színnel mutatnak meg, viszont a valóságban valószínűleg ez inkább kékesebb színt öltene. A Földön a nappali ég kék színét a fénynek a kis méretű légköri porszemcséken történő szóródása okozza, amely szóródás a hullámhossz függvénye: legkevésbé a vörös szín, leginkább a kék szín szóródik, és éppen ezért látjuk kéknek az eget nappal. A földi naplemente viszont vöröses, hiszen ekkor a Nap a horizont közelében jár, ahol nagyobb légtömegen keresztül figyelhetjük meg, mint a nap többi szakaszában, és ezért a fény kék részecskéi teljesen kiszóródnak a látóirányunkból. Ilyen jelenséget azonban nem figyelhetnénk meg a Marson, hiszen a vörös bolygó légköre jóval kevésbé kiterjedt Földünkéhez képest. Nagy valószínűséggel az ottani naplemente inkább kékes színű lenne a fénynek a marsi felhők vízjegén történő szóródása miatt.
A valóságtól való ilyen kisebb eltérésekkel ellentétben a marsi bázis, vagyis a lak szemléltetése kifejezetten realisztikus, amint megfelelő kémiai reakciók segítségével létrehozza az űrhajósok életben maradásához szükséges oxigént, illetve még növények termesztésére is alkalmassá teszi a bolygó felszínét.
A lak energiatermelését jórészt napelemek biztosítják, amelyekről megjegyzendő, hogy ezzel a földi napelemeknél kevésbé hatásos módon lehetséges az energiatermelés: itt ugyanis kisebb a napállandó, mint a Földön, tehát a Mars egységnyi felületére a Napból másodpercenként érkező fényenergia kisebb mint a Földön, és emellett a por jelenléte is rontja a besugárzást. Ennek megfelelően Weir figyelmet fordított arra is, hogy főszereplőnk rendszeresen letisztítsa a port a napelemekről.
A Mars és a Föld közötti kommunikáció nehézségét szintén remek hitelességgel szemlélteti a történet. Megmutatkozik ugyanis az a jelenség, hogy a Mars igen távol van Földünktől. Amikor legközelebb ér egymáshoz a két bolygó a Nap körüli keringése során, nagyjából 55 millió kilométer közöttük a távolság, és ekkor a kommunikációban 3 perc időkésés jelentkezik egy adott irány esetén. Ha a két bolygó eléri a közöttük lévő legnagyobb távolságot, akkor ez az időtartam 22 percesre növekszik. A direkt kommunikáció a filmben és a könyvben azonban meghiúsul, hiszen a porvihar tönkretette az antennákat. Ekkor megmutatkozik Mark Watney kreativitása és az, hogy hogyan keresi meg egy korábban a Marsra leszállt rover kameráját, és hogyan használja fel azt arra, hogy hexadecimális kódolással információkat közöljön a földiekkel.
Ezen néhány példából látszik tehát, hogy a Mars körülményei között igencsak nehéz megteremteni a mindennapi élethez szükséges alapvető feltételeket. Weir könyve, illetve a Mentőexpedíció című film ennek ellenére kiválóan vette az akadályt, és izgalmas, mozgalmas és a tudományos-fantasztikus irodalom kedvelői számára könnyen emészthető formában enged betekintést a vörös bolygón uralkodó, a földitől merőben eltérő mindennapokba.
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet