Bagian dari seri History of Science Fiction.
Dalam lima menit
Terraforming berarti membentuk ulang sebuah planet agar manusia dapat tinggal di permukaannya di udara terbuka. Namanya berasal dari bahasa Latin terra, “bumi”, ditambah kata “forming” (membentuk), jadi secara harfiah berarti “membuat menyerupai Bumi”. Dalam praktiknya, prosesnya berarti menghangatkan permukaan, menebalkan atmosfer, mengembalikan air cair, dan terakhir menambahkan oksigen yang bisa dihirup.
Mars adalah sasaran yang paling lazim, dan “terraforming Mars” adalah frasa yang paling sering diketik orang di kolom pencarian. Planet ini dingin dan kering, dengan gravitasi hanya sekitar 38 persen gravitasi Bumi. Namun satu harinya berlangsung sekitar 24 jam 37 menit, mirip dengan kita, dan ada es di kutub serta di bawah tanahnya. Venus adalah kandidat lain, dengan masalah yang berlawanan: suhunya jauh terlalu panas dan udaranya sangat tebal sehingga menekan.
Inilah kondisi sebenarnya. Belum ada yang pernah men-terraform apa pun, dan tidak ada badan antariksa yang punya program terraforming. Yang ada hanyalah perhitungan, beberapa percobaan kecil, dan banyak sekali fiksi. Artikel ini memisahkan ketiganya.
Asal kata “terraforming”
Kata ini diciptakan oleh seorang novelis, bukan ilmuwan. Jack Williamson memakai “terraforming” dalam cerita pendek berjudul “Collision Orbit”, yang terbit di Astounding Science-Fiction pada 1942 dengan nama pena Will Stewart. Ia saat itu menulis petualangan pulp dan tidak sadar sedang menamai sebuah bidang kajian.
Sainsnya datang kemudian. Pada 1961 astronom Carl Sagan mengusulkan di jurnal Science bahwa mikroba yang dilepaskan ke awan Venus mungkin bisa menguraikan karbon dioksida dan mendinginkan planet itu. Wahana-wahana berikutnya menunjukkan bahwa Venus jauh lebih keras daripada dugaan Sagan, tetapi gagasan merekayasa seluruh dunia sudah masuk ke diskusi serius. Pada 1973 Sagan beralih ke Mars dan menulis tentang pemanasan es di kutubnya. Pada 1993 Christopher McKay dan Robert Zubrin menerbitkan analisis tentang teknologi yang dibutuhkan Mars, dan pada 1995 buku Martyn Fogg, Terraforming: Engineering Planetary Environments, menghimpun bidang ini. Dalam sekitar setengah abad, sebuah kata dari majalah pulp menjadi topik riset.
Cara kerja terraforming Mars, secara teori
Para peneliti biasanya menggambarkan rencananya dalam empat tahap, dan urutannya penting.
- Menghangatkan planet. Suhu rata-rata Mars sekitar minus 60 °C. Usulan yang ada mencakup cermin di orbit yang memusatkan sinar matahari, debu gelap yang ditebarkan di tudung kutub agar menyerap panas, dan pabrik yang melepaskan gas rumah kaca yang kuat.
- Menebalkan udara. Atmosfer Mars sebagian besar karbon dioksida, dengan tekanan sekitar 0,6 persen dari tekanan permukaan Bumi. Pemanasan diharapkan melepaskan karbon dioksida yang membeku di kutub dan tersimpan di tanah, yang lalu menghangatkan planet lebih jauh lagi. Lingkaran umpan balik ini menjadi inti sebagian besar rencana.
- Mengembalikan air. Saat suhu naik, es mencair dan air cair dapat terkumpul di permukaan.
- Menambahkan oksigen. Tumbuhan dan mikroba, mungkin yang direkayasa, akan perlahan mengubah karbon dioksida menjadi oksigen. Di Bumi proses ini memakan waktu miliaran tahun. Bahkan dengan bantuan, tahap ini diperkirakan menjadi yang paling lambat.
Poin terakhir itu menjelaskan sebuah kejutan yang umum. Mars yang hangat dan basah tetap akan punya udara yang tidak bisa dihirup manusia. Berjalan di luar tanpa masker adalah langkah terakhir, bukan yang pertama.
Sains yang nyata: apa yang kita tahu dan belum tahu
Karbon dioksidanya mungkin tidak cukup
Pada 2018 Bruce Jakosky dan Christopher Edwards menghitung karbon dioksida yang tersimpan di tudung kutub, tanah, dan mineral Mars, lalu menerbitkan hasilnya di Nature Astronomy. Seandainya seluruhnya bisa dilepaskan, tekanannya tetap jauh di bawah sepersepuluh tekanan Bumi, dan sebagian besar sulit diambil. Kesimpulan mereka: terraforming Mars tidak mungkin dilakukan dengan teknologi yang kita punya atau yang dapat kita bayangkan dalam waktu dekat.
Medan magnet dan radiasi
Mars tidak memiliki medan magnet global seperti Bumi. Angin surya telah melucuti sebagian udaranya selama miliaran tahun, dan wahana orbit MAVEN milik NASA mengukur kehilangan itu. Namun lajunya lambat, sehingga atmosfer yang lebih tebal mungkin bertahan lama. Pada 2017 ilmuwan NASA Jim Green mengusulkan penempatan perisai magnetik di antara Mars dan Matahari. Apakah itu praktis masih diperdebatkan. Tanah Mars juga mengandung perklorat yang beracun, sehingga tidak bisa begitu saja dijadikan lahan pertanian.
Membuat oksigen: langkah kecil pertama
Pada April 2021, instrumen MOXIE di rover Perseverance membuat oksigen dari karbon dioksida Mars. Percobaan pertamanya menghasilkan sekitar 5 gram, setara kira-kira sepuluh menit napas satu astronaut. Ini membuktikan bahwa tekniknya berhasil, tetapi jauh sekali dari skala yang dibutuhkan untuk mengubah sebuah planet.
Venus
Permukaan Venus bersuhu sekitar 465 °C dengan tekanan sekitar 90 kali tekanan Bumi. Gagasan yang diajukan mencakup pelindung matahari raksasa dan pelucutan sebagian besar udaranya, tetapi skalanya sangat besar. Usulan yang lebih sederhana mencatat bahwa pada ketinggian sekitar 50 kilometer di dalam awan, tekanan dan suhunya jauh lebih ramah, dan mengusulkan habitat terapung di sana.
Hidup tanpa mengubah seluruh planet
Pendekatan lain, yang kadang disebut paraterraforming, melewatkan perubahan tingkat planet. Caranya dengan membangun kubah tertutup atau memakai tabung lava bawah tanah sebagai ruang hidup. Ini jauh lebih realistis daripada membangun ulang atmosfer.
Waktu dan etika
Perkiraan lamanya terraforming penuh berkisar dari beberapa abad hingga banyak ribuan tahun, dan tidak ada angka yang disepakati. Ada pula pertanyaan etis: jika Mars memiliki mikroba asli, mengubah lingkungannya bisa memusnahkan mereka, itulah sebabnya aturan perlindungan planet itu penting.
Di mana terraforming muncul dalam fiksi
Fiksi sampai lebih dulu. Cerita Williamson memberi kita kata itu. The Sands of Mars (1951) karya Arthur C. Clarke membayangkan koloni tempat rencana mengubah bulan Phobos menjadi matahari kecil kedua menjadi bagian dari upaya menghangatkan Mars. The Big Rain (1954) karya Poul Anderson membahas pembentukan ulang Venus. Dune (1965) karya Frank Herbert menampilkan proyek panjang untuk menghijaukan planet gurun Arrakis, beserta harganya.
Pembahasan paling rinci ada pada trilogi Mars karya Kim Stanley Robinson: Red Mars (1992), Green Mars (1993), dan Blue Mars (1996). Trilogi ini mengikuti para pemukim lintas generasi, dengan rekayasa yang diuraikan secara teknis dan nyata. Ia juga memperdebatkan pilihannya sendiri, ketika para tokohnya terbelah antara yang ingin mengubah Mars dan yang ingin membiarkannya apa adanya. Kata ini bahkan sampai ke budaya pop Jepang, tempat ia menjadi akar judul manga Terra Formars.
Kesalahpahaman umum
- “Tinggal bom nuklir saja kutubnya.” Ini gagasan terkenal, tetapi perhitungan 2018 menunjukkan karbon dioksida yang terkunci di es dan tanah tidak cukup agar cara ini berhasil.
- “Terraforming membuat planet persis seperti Bumi.” Rencananya bertahap. Hasil pertamanya adalah planet yang lebih hangat dan lebih basah dengan mikroba atau tumbuhan, bukan salinan Bumi.
- “The Martian bercerita tentang terraforming.” Novel Andy Weir berkisah tentang satu astronaut yang bertahan hidup di Mars yang tidak berubah. Planetnya tidak diubah.
- “Kita sudah men-terraform Bumi.” Orang kadang menyebut perubahan iklim sebagai terraforming tak sengaja. Itu hanya kiasan, bukan rencana, karena tak ada yang mengarahkannya ke suatu tujuan.
- “Ini cuma soal uang.” Studi 2018 menunjuk pada bahan yang kurang, bukan dana yang kurang.
Bacaan selanjutnya
- Space elevator: setiap proyek besar di luar Bumi memerlukan cara yang lebih murah untuk mengangkat material keluar dari gravitasi Bumi, dan ini gagasan yang paling dikenal untuk itu.
- History of Science Fiction: pusat seri ini, yang menunjukkan di mana posisi Williamson, Clarke, Herbert, dan Robinson dalam kisah genre tersebut.
