Life on Mars - Vertrek na nuwe habitats

Die hele mensdom word bedreig met vlugtelingstatus. Die term "emigreer" - ons tel nou 7,2 miljard - kry 'n hele nuwe dimensie. Infrastruktuur kan dit beslis probleme veroorsaak. Een ding is seker: ons kan ons chic motors met fossielbrandstof op die laatste laat; die pad na die nuwe huis is nog nie gebou nie.

Natuurlik is daar nog steeds baie omgewings te vernietig, maar daar moet uitdagings in die gesig gestaar word. Selfs die toekomstige uitgangstrategieë: watter opsies bly daar as die lug dunner en dunner word? Opsie een: Ons bly en eindig danksy nuwe, tegniese prestasies - byvoorbeeld onder groot glaskoepels. Opsie twee: Ons pak ons ​​sewe dinge en vertrek na nuwe, verre wêrelde.

Bereikbare wêrelde

'Ek dink dat ons tyd onthou sal word as die tyd waarin ons na nuwe wêrelde, soos die laat 15, vertrek. Eeu in die tye van 'n Christopher Columbus. Ons kan aanvaar dat die persoon wat die eerste stap op die planeet Mars sal neem, reeds gebore is, 'het die astrofioloog Gernot Grömer binne 'n tasbare tyd die amptelike inskrywing op die rooi planeet 225 miljoen kilometer ver.

Die voorsitter van die Oostenrykse Ruimteforum OWF ondersoek die toekomstige lewensomstandighede op Mars en ken ook die potensiële kandidate vir die nuwe hoofkoshuis van die mensdom: "Die twee tans toeganklike hemelliggame is die Maan en Mars. In beginsel is die yswêrelde in die buitenste sonnestelsel ook interessant, soos die Saturnus-maan Enceladus en die Joviaanse maan Europa. Ons ken tans agt plekke in die sonnestelsel waar vloeibare water moontlik is. "

nedersetting planeet

Mars
Mars is die vierde planeet van ons sonnestelsel wat vanuit die son gesien word. Die deursnee is ongeveer die helfte van die grootte van die deursnee van die aarde met bykans 6800 kilometer, sy volume is 'n goeie sewentien van die aarde. Radarmetings met behulp van die Mars Express-sonde onthul neerslae van waterys wat in die suidelike poolgebied, die Planum Australe, ingebed is.

Enceladus
Enceladus (ook Saturn II) is die veertiende en sesde grootste van die 62 bekende mane van die planeet Saturnus. Dit is 'n ysmaan en vertoon cryovolcanic aktiwiteit waarvan die baie hoë fonteine ​​van water ys deeltjies in die suidelike halfrond 'n dun atmosfeer skep. Hierdie fonteine ​​voed waarskynlik die E-ring van Saturnus. Op die gebied van vulkaniese aktiwiteit is bewyse van vloeibare water ook gevind, wat Enceladus een van die moontlike plekke in die sonnestelsel maak met gunstige omstandighede vir die skepping van die lewe.

Europa
Europa (met inbegrip van Jupiter II), met 'n deursnee van 3121 km, is die tweede binneste en kleinste van die vier groot mane van die planeet Jupiter en die sesde grootste in die sonnestelsel. Europa is 'n ysmaan. Alhoewel die temperatuur op die oppervlak van Europa 'n maksimum van -150 ° C bereik, dui verskillende metings daarop dat daar 'n oseaan van vloeibare water van 100 km onder die veel kilometer lange romp is.
Bron: Wikipedia

Die ruimte kolonialiste

As 'n visum vir menslike vlugtelinge geld dit bowenal: tegniese kennis en geduld. Volgens Grömer sal die eerste, klein buiteposte - soos 'n bemande, permanente Mars-stasie - al hoe meer groei, en uiteindelik klein nedersettings word: 'Die tegniese inspanning wat nodig is om byvoorbeeld 'n permanente basis op die maan te behou, is aansienlik. Die mense daar sal - soos voorheen die eerste setlaars in die Nuwe Wêreld - hoofsaaklik gemoeid wees met die instandhouding van infrastruktuur en oorlewing. 'En nuwe risiko's en gevare in die gesig: bestralingstorms, meteorietimpakte, tegniese gebrek. Die astrobioloog: "Maar mense is ongelooflik aanpasbaar - om na die permanent bevolkte Antarktisstationen, of langtermyn skeepsreise, te kyk.

"Soos in die verlede, sal die eerste setlaars in die Nuwe Wêreld hoofsaaklik gemoeid wees met die bewaring van infrastruktuur en oorlewing."
Gernot Grömer, Oostenrykse Ruimteforum OWF

As 'n eerste stap verwag ons wetenskaplike buiteposte, moontlik gevolg deur industriële toepassings soos ertsmynbou in asteroïdes. Ons praat egter van langtermynprojekte wat vroeg in die komende dekades sal realiseer. 'Groter kolonies sal eers in eeue moontlik wees - mits verskillende tegniese uitdagings soos die ontwikkeling van nuwe produksieprosesse en geslote hulpbronbenutting bemeester kan word.

Voorvereistes vir planetêre nedersetting

Anders as 'n vlug na 'n ruimtestasie of die maan, neem 'n reis na Mars of ander binne ons sonnestelsel 'n paar maande. As gevolg hiervan, benewens habitatte (bewoonbare ruimtes) op die planeet en die vervoerstelsel en 'n orbitale habitat, speel dit ook 'n belangrike rol.

Afgesien van toepaslike tegnologie en toeganklikheid, geld die ooreenstemmende basiese voorwaardes om lewens op ander planete moontlik te maak. Eerstens moet dit in fisiologiese behoeftes voorsien:

• Beskerming teen skadelike omgewingsinvloede, soos bestraling, UV-lig, temperatuuruiterstes ...
• Humane atmosfeer, soos druk, suurstof, humiditeit, ...
• swaartekrag
• Hulpbronne: voedsel, water, grondstowwe

Koste van 'n Mars-stasie
Vir 'n Mars-basis in die orde van die Internasionale Ruimtestasie ISS (5.543 ton) is ongeveer 264-lanserings met Ariane 5 nodig. Die totale koste van vervoer word dan op 30 miljard geraam. Dit is tien keer die vervoerkoste van 'n wentelbaanstasie. Met inagneming van die teoretiese vervoerkoste-aandele van die ISS, sou so 'n missie tussen 250-714 miljard euro kos.
Natuurlik moet 'n mens ook 'n immateriële winsgewendheid in ag neem, want die navorsing van ruimtevaarder lei tot ontelbare ontwikkelings en tegnologiese uitvindings. Hierdie koste-analise dien slegs om die benaderde koste aan te toon.

Terreforming in Aarde 2.0

Ook denkbaar is terraformering, die transformasie van 'n atmosfeer na lewensversoenende omstandighede. Iets wat al etlike honderde jare op die aarde beheer word. Volgens tegniese standaarde hou terraformering egter verband met enorme tydsbesteding, maar is dit basies moontlik. Dus, verduidelik Grömer, kan die yskappe van Mars, wanneer dit smelt, lei tot 'n toename in die atmosfeerdigtheid. Of grootskaalse algtenks in die Venus-atmosfeer lei tot 'n vermindering van die kweekhuiseffek in ons warm susterplaneet. Maar dit is ook oefeningscenario's vir teoretiese planetologie. Mammoet-projekte wat moontlik al vir millennia ontwerp moet word.

'Benewens die tegniese uitdagings, vind ek dit opwindend om te sien hoe ondernemings eendag daar sal ontwikkel. Baie van ons reëls en konvensies is gebaseer op die omgewingstoestande waarin ons leef - dit wil sê dat ons dalk nuwe vorme van die samelewing hier opduik, ”sê Grömer en kyk na die verre toekoms van die mensdom.
Maar die lang kolonisasie van afgeleë wêrelde en mane is 'n duidelike vraag oor die gebruik van hulpbronne. Grömer: "Vir die uitkontraktering van die mensdom sou dit nie veel sin maak nie, want die poging om die aarde as 'n habitat te bewaar is makliker as om grootskaalse emigrasiebewegings moontlik te maak."

Lewe in biosfere

Of dit nou op verre planete of op 'n ekologies beskadigde aarde is - 'n Belangrike behoefte aan die toekoms is die wetenskaplike begrip van ekosisteme en die behoud daarvan. In baie gevalle is al grootskaalse pogings aangewend, soos die Biosphere II-projek, om duidelike, onafhanklike ekosisteme te skep en op lang termyn te onderhou. Selfs met die duidelike doel om toekomstige habitatte vir mense onder 'n koepelkonstruksie moontlik te maak. Soveel vooruit: Tot dusver het alle pogings misluk.

Biosphere II (Infobox) - die grootste eksperiment tot dusver - was baie ambisieus. Talle internasionale wetenskaplikes berei die projek voor sedert 1984. Die aanvanklike toetslopies was belowend: John Allen het die eerste mens geword wat drie dae lank in 'n volledig omheinde ekologiese stelsel gewoon het - met lug, water en voedsel wat in die sfeer geproduseer is. 'N Bewys dat 'n koolstofsiklus tot stand kan kom, het Linda Leigh tot 'n 21-verblyf gelei.
Op die 26. September 1991 was dit tyd: agt mense het die eksperiment twee jaar in die koepelkonstruksie met 'n volume 204.000 kubieke meter gewaag om te oorleef - sonder enige invloed van buite. Vir twee jaar het die deelnemers hulle voorberei op hierdie enorme uitdaging.
'N Eerste tegnologiese sukses, 'n wêreldrekord, is reeds na 'n week gepubliseer: Biosphere II het daarin geslaag om 'n voorheen ondenkbare digte konstruksie te bou ondanks uitgebreide beglazing: met 'n jaarlikse lekpersentasie van tien persent 30 keer digter as 'n ruimtetuig.

Biosfeer II

Biosfeer II is gebou van 1987 tot 1989 op 'n gebied van 1,3 hektaar noord van Tucson, Arizona (VSA) en was 'n poging om 'n geslote ekostelsel te vestig en langtermyn te bekom. Die 204.000-kubieke meter-koepelkompleks het die volgende gebiede en gepaardgaande fauna en flora ingesluit: savanne, oseaan, tropiese reënwoud, mangrove-moeras, woestyn, intensiewe landbou en behuising. Die projek is deur die Amerikaanse miljardêr Edward Bass gefinansier teen ongeveer 200 miljoen Amerikaanse dollars. Albei toetse word as misluk beskou. Die gebouekompleks word sedert 2007 deur die Universiteit van Arizona gebruik vir navorsing en onderrig. Terloops, die naam is 'n aanduiding van die poging om 'n tweede, kleiner ekosisteem te skep waarvolgens die aarde Biosfeer I sou wees.

Die eerste poging het van 1991 tot 1993 plaasgevind en van 26 geduur. September 1991 twee jaar en 20 minute. Agt mense het gedurende hierdie periode in die koepelkompleks gewoon - beskermd van die buitewêreld, sonder om lug en materiaal uit te ruil. Slegs sonlig en elektrisiteit word voorsien. Die projek het misluk vanweë die wedersydse inkorting van die mees uiteenlopende faktore en inwoners. Byvoorbeeld, grondmikro-organismes het die hoeveelheid stikstof onverwags verhoog, en insekte het baie wydverspreid geraak.

Die tweede poging was ses maande lank 1994. Ook hier is in die ekosisteem wesenlik lug, water en voedsel geproduseer en verwerk.

Klimaat en balans

Maar dan die eerste terugslag: die omgewingsverskynsel van El Nino en die gepaardgaande buitengewone wolke het 'n toename in koolstofdioksiedvlakke veroorsaak en fotosintese aansienlik verlaag. 'N Oorbevolking van myte en swamme het alreeds groot dele van die oes vernietig, en die voedselvoorraad was van die begin af matig: Na een jaar het die deelnemers gemiddeld 16 persent van hul liggaamsgewig verloor.
Uiteindelik, in April 1992, die volgende vreeslike boodskap: Biosfeer II verloor suurstof. Nie veel nie, maar ten minste 0,3 persent per maand. Kan die biostelsel daarvoor opkom? Maar die ewewig van die gesimuleerde natuur het uiteindelik handuit ruk: die suurstofvlak het vinnig tot 'n kommerwekkende 14,5 persent gedaal. In Januarie moes 2013 uiteindelik van buite suurstof voorsien - eintlik die voortydige einde van die projek. Nietemin het die eksperiment geëindig: op die 26. September 1993, om 8.20 pm, het intekenare die biosfeer verlaat na twee jaar se teken. Die gevolgtrekking: afgesien van die asemhalingsprobleem, het gewerweldes wat deur 25 gebruik is, slegs ses oorleef, die meeste insekspesies het gesterf - veral dié wat nodig sou wees om die blomme van die plant te bestuif, het ander bevolkings soos miere, kakkerlakke en sprinkane geweldig toegeneem.

Ondanks al die eerste bevindings: "Ten minste sedert die reeks eksperimente in Biosphere II, begin ons komplekse ekologiese verhoudings in die benadering verstaan. Die punt is dat selfs 'n eenvoudige kweekhuis ongelooflik ingewikkelde prosesse het, 'sluit Gernot Grömer af.
In daardie sin is dit verbasend dat 'n groot ekosisteem soos die aarde werk - ondanks die invloed van die mens. Hoe lank duur dit vir die inwoners? Een ding is seker: die nuwe leefruimte sal nie lank daar wees nie, ook nie onder 'n glaskoepel of 'n ver ster nie.

onderhoud

Astrobioloog Gernot Grömer op die Mars-simulasies, die voorbereidings vir toekomstige ekspedisies na die rooi planeet, tegniese hindernisse en waarom ons enigsins na Mars moet reis.

'Ons voer al jare lank Marssimulasie uit en kommunikeer dit op talle publikasies en spesialiskongresse - in Oostenryk kon ons in 'n vroeë stadium 'n navorsingsnis beset, wat baie vinnig ontwikkel. Die feit is redelik eenvoudig: die duiwel is in detail. Wat doen ek as 'n kritieke komponent op 'n kringbord in die ruimtepak misluk? Hoe lyk die energievraag na ruimtetuie presies en hoeveel kan u van 'n ruimtevaarder verwag? Vir toekomstige missies moet ons - selfs vir ruimtereise - ons buitengewone hoë twyfel, gehalte en improvisasievermoë saamvat. Byvoorbeeld, 3D-drukkers sal sekerlik deel wees van die standaardtoerusting van maanstasies.

Simulasie by die Kaunertal-gletser
Ons werk tans aan 'n Mars-simulasie in Augustus 2015: Op 3.000 meter bo seespieël op die Kaunertal-gletser, sal ons die ondersoek na 'n Mars-gletser gedurende ruimtetoestande vir twee weke simuleer. Ons is tans die enigste groep in Europa wat navorsing hieroor doen, en die internasionale belangstelling is dienooreenkomstig groot.
Ons het talle "konstruksieterreine" - van bestralingsbeskerming, doeltreffende berging van energie, waterherwinning, en veral van hoe u 'n klein stel toerusting en laboratoriuminstrumente kan gebruik om die wetenskap so effektief as moontlik op Mars te doen. Wat ons tot dusver geleer het: In 'n grootskaalse Marssimulasie in die Noord-Sahara kon ons aantoon dat (fossiel, mikrobiese) lewe onder ruimtetoestande waarneembaar is. Dit klink miskien nie na veel nie, maar dit wys dat ons in beginsel stadigaan leer om die gereedskap en werkprosesse te verstaan ​​waaronder 'n veilige en wetenskaplik suksesvolle missie gerig kan word.

"Omdat dit daar is".
Daar is baie setperke om na Mars te reis: die (wetenskaplike) nuuskierigheid, vir sommige, miskien ekonomiese oorwegings, tegnologiese uitskakeling, die moontlikheid vir vreedsame internasionale samewerking (soos dit sedert die 17 jaar geleef het by die Internasionale Ruimtestasie as 'n vredesprojek) ). Die eerlikste antwoord is egter hoe sy Sir Mallory gegee het oor die vraag waarom hy die eerste keer op Mount Everest geklim het: "Omdat dit daar is".
Ek dink ons ​​mense het iets in ons wat ons soms laat wonder wat buite die horison is en wat, tot ons verbasing, tot die oorlewing as 'n samelewing bygedra het. Ons mense was nooit bedoel as 'streekspesies' nie, maar versprei oor die hele planeet. "

Photo / Video: Shutter, imgkid.com, Katja Zanella-Kux.