To όνειρο της μεταμόρφωσης/ τροποποίησης του Άρη, έτσι ώστε να γίνει κατοικήσιμος (διαδικασία γνωστή ως terraforming- αποδίδεται στα ελληνικά ως γεωδιαμόρφωση ή γαιοποίηση) είναι ένα από τα πλέον φιλόδοξα της επιστήμης.
Με αυτό έχουν ασχοληθεί τόσο συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας όσο και επιστήμονες όπως ο Καρλ Σαγκάν, ο οποίος σε επιστημονικό άρθρο του το 1971 είχε παρουσιάσει τη θεωρία ότι η εξάτμιση των παγωμένων όγκων στον βόρειο πόλο του πλανήτη θα οδηγούσε σε πύκνωση της ατμόσφαιρας, υψηλότερες θερμοκρασίες μέσω του φαινομένου του θερμοκηπίου και αυξημένη πιθανότητα εμφάνισης νερού σε υγρή μορφή.
Η ιδέα του Σαγκάν ελήφθη σοβαρά υπόψιν από πολλούς επιστήμονες, ωστόσο το βασικό ερώτημα ήταν το εξής: Υπάρχουν επαρκή αέρια θερμοκηπίου και νερό στον Κόκκινο Πλανήτη για να αυξηθεί η ατμοσφαιρική πίεση σε επίπεδα αντίστοιχα της Γης;
Το 2018, ερευνητές από το University of Colorado, Boulder, και το Northern Arizona Univeristy, με χρηματοδότηση της NASA, ανακάλυψαν πως η επεξεργασία όλων των πηγών και πόρων που υπάρχουν στον Άρη θα αύξανε την ατμοσφαιρική πίεση μόλις στο 7% αυτής της Γης- οπότε, πρακτικά το όνειρο της γαιοποίησης του Άρη φαινόταν πως θα παρέμενε όνειρο.
Ωστόσο, τα δεδομένα ίσως να αλλάζουν, χάρη στη δουλειά ερευνητών από το Harvard University, το Jet Propulsion Lab της NASA και το University of Edinburgh. Η κεντρική ιδέα είναι η εξής: Αντί να προσπαθείς να αλλάξεις όλο τον πλανήτη, γιατί να μην υιοθετήσεις μια πιο τοπικού χαρακτήρα προσέγγιση;
Σύμφωνα με τους ερευνητές, τομείς της επιφάνειας του Άρη θα μπορούσαν να καταστούν κατοικήσιμοι χάρη σε ένα υλικό (silica aerogel- αεροτζέλ διοξειδίου του πυριτίου) που μιμείται το φαινόμενο του θερμοκηπίου στη Γη. Μέσω πειραμάτων και μοντέλων, οι ερευνητές δείχνουν πως μια «ασπίδα» πάχους 2-3 εκατοστών από silica aerogel θα μπορούσε να επιτρέπει να περνά επαρκές φως για φωτοσύνθεση, να μπλοκάρει την επικίνδυνη υπεριώδη ακτινοβολία και να αυξάνει τις θερμοκρασίες από κάτω επαρκώς, πάνω από το σημείο τήξης του νερού- και όλα αυτά χωρίς να απαιτείται εσωτερική πηγή ενέργειας.
Το εν λόγω επιστημονικό άρθρο δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy. «Αυτή η τοπική προσέγγιση στο να καταστεί ο Άρης κατοικήσιμος είναι πολύ πιο επιτεύξιμη από την τροποποίηση της ατμόσφαιρας σε πλανητικό επίπεδο» λέει ο Ρόμπιν Γουόρντσγουορθ, επίκουρος καθηγητής Περιβαλλοντικών Επιστημών και Μηχανικής στο Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) και το Τμήμα Γήινων και Πλανητικών Επιστημών. «Αντίθετα με τις προηγούμενες ιδέες για να καταστεί ο Άρης κατοικήσιμος, αυτό είναι κάτι που μπορεί να αναπτυχθεί και δοκιμαστεί συστηματικά με υλικά και τεχνολογία που διαθέτουμε ήδη».
«Ο Άρης είναι ο πλέον κατοικήσιμος πλανήτης στο ηλιακό μας σύστημα πέρα από τη Γη» λέει η Λόρα Κέρμπερ, ερευνήτρια στο JPL της NASA. «Αλλά παραμένει ένας εχθρικός κόσμος για πολλά είδη ζωής. Ένα σύστημα που θα δημιουργούσε μικρές νησίδες κατοικησιμότητας θα μας επέτρεπε να μετατρέψουμε τον Άρη με ελεγχόμενο και κλιμακωτό τρόπο».
Το αεροτζέλ είναι ένα στερεό σαν το styrofoam που είναι κατά 99% αέρας- δηλαδή εξαιρετικά ελαφρύ. Μπορεί επίσης να εμποδίζει και τη μεταφορά θερμότητας, κάτι που το καθιστά πολύ αποτελεσματικό μονωτικό υλικό, και για αυτό τον λόγο χρησιμοποιείται και σε όλα τα οχήματα της NASA στον Άρη. Επίσης, είναι διάφανο, επιτρέποντας στο ορατό φως να περνά και μπλοκάροντας, όπως προαναφέρθηκε, την υπεριώδη ακτινοβολία. Το περισσότερο αεροτζέλ φτιάχνεται από διοξείδιο του πυριτίου (silica), που συναντάται και στο γυαλί. Σύμφωνα με τη σχετική έρευνα, το υλικό είναι τόσο αποτελεσματικό που θα μπορούσε να βοηθήσει στη θέρμανση ακόμα και στους σκληρούς αρειανούς χειμώνες.
Το επόμενο βήμα, σύμφωνα με τον Γουόρντσγουορθ, είναι τα σχετικά πειράματα να βγουν εκτός εργαστηρίου και να γίνουν σε πιο κοντινές στην αρειανή πραγματικότητα συνθήκες, όπως στην έρημο Ατακάμα στη Χιλή ή στις Ξηρές Κοιλάδες του ΜακΜέρντο στην Ανταρκτική.
