Život na Marsu - Odlazak u nova staništa

Čitavoj ljudskoj rasi prijeti status izbjeglice. Pojam "emigracija" - sada brojimo 7,2 milijarde - poprima sasvim novu dimenziju. Tamo bi mogli nastati infrastrukturni problemi. Jedno je sigurno: najkasnije do tada možemo ostaviti svoje otmjene automobile na fosilna goriva - put do našeg novog doma još nije izgrađen.

Doduše, do tada još treba uništiti puno okoliša, ali s izazovima se mora suočiti. Takođe budućih izlaznih strategija: Koje opcije ostaju kada zrak postaje sve rjeđi i rjeđi? Prva opcija: Ostajemo i snalazimo se zahvaljujući novim tehničkim dostignućima - na primjer pod velikim staklenim kupolama. Druga opcija: Spakujemo stvari i krećemo u nove, daleke svjetove.

Dostupni svjetovi

"Mislim da će nam vrijeme ostati upamćeno kao ono po kome smo krenuli u nove svjetove, poput pokojnog 15-a. Vek u doba Kristofora Kolumba. Možemo pretpostaviti da je osoba koja će napraviti prvi korak na planeti Mars, već rođena ”, astrofiolog Gernot Grömer pomiče službeni ulazak na 225 milion milja daleko, crvenu planetu u opipljivom vremenu.

Predsjedavajući austrijskog svemirskog foruma OWF istražuje buduće životne okolnosti na Marsu i također poznaje potencijalne kandidate za novo glavno prebivalište čovječanstva: „Dva trenutno najbolje dostupna nebeska tijela su Mjesec i Mars. U principu, zanimljivi su i ledeni svjetovi u Vanjskom Sunčevom sustavu kao što su Saturnov mjesec Enceladus i Evropa Jovijskog mjeseca. Trenutno znamo osam mjesta Sunčevog sistema u kojima je moguća tekuća voda. "

poravnanja planeta

mart
Mars je četvrta planeta našeg sunčevog sistema koja se vidi sa sunca. Njegov prečnik je otprilike upola manji od prečnika Zemlje, s gotovo 6800 kilometara, njegov volumen je dobrih sedamnaest od Zemlje. Radarska mjerenja pomoću sonde Mars Express otkrila su naslage vodenog leda ugrađene u južni polarni region, Planum Australe.

Enceladus
Enceladus (takođe Saturn II) je četrnaesti i šesti po veličini 62-ovih poznatih mjeseci planete Saturn. To je ledeni mjesec i pokazuje kriovolkanske aktivnosti čije vrlo visoke fontane vodenih čestica leda na južnoj hemisferi stvaraju tanku atmosferu. Te fontane verovatno hrane E-prsten od Saturna. Na području vulkanske aktivnosti pronađeni su i dokazi tekuće vode, što Enceladus čini jednim od mogućih mjesta u Sunčevom sustavu, s povoljnim uvjetima za stvaranje života.

Europa
Evropa (uključujući Jupiter II), s promjerom 3121 km, druga je najunutarnja i najmanja od četiri velike mjeseca planete Jupiter i šesta po veličini u Sunčevom sustavu. Evropa je ledeni mjesec. Iako temperatura na površini Europe doseže maksimalno -150 ° C, različita mjerenja ukazuju na to da se ispod višemiletarskog trupa nalazi dubok ocean 100 km.
Izvor: Wikipedia

Svemirski kolonijalisti

Iznad svega, za vizu za izbjeglice odnosi se sljedeće: tehničko znanje i strpljenje. U budućnosti će, prema Grömeru, prve, male postojanke - poput stalne Marsove stanice s ljudskom posadom - rasti sve više i na kraju postati mala naselja: „Tehnički napor potreban za održavanje stalne baze, na primjer na Mjesecu, znatan je. Ljudi tamo će se - poput prvih doseljenika u Novi svijet u prošlosti - prvenstveno baviti održavanjem infrastrukture i preživljavanjem. “I bit će suočeni s novim rizicima i opasnostima: radijacijskim olujama, udarima meteorita, tehničkim nedostacima. Astrobiolog: „Ali ljudi su nevjerovatno prilagodljivi - potreban je samo pogled na trajno naseljene antarktičke stanice ili dugotrajna putovanja brodom.

"Kao i prvi doseljenici u Novi svijet u prošlosti, ljudi će se prvenstveno baviti održavanjem infrastrukture i preživljavanjem."
Gernot Grömer, austrijski svemirski forum OWF

U prvom koraku očekujemo znanstvene ispostave, koje možda slijede industrijske primjene, poput rudarstva rude u asteroidima. Ali govorimo o dugoročnim projektima koji se neće provoditi najranije u sljedećih nekoliko decenija. “Veće kolonije bit će moguće tek kroz stoljeća - pod uvjetom da se mogu svladati razni tehnički izazovi poput razvoja novih proizvodnih procesa i zatvorene upotrebe resursa.

Preduslovi za planetarno naseljavanje

Za razliku od leta do svemirske stanice ili mjeseca, putovanje na Mars ili bilo koje drugo u našem sunčevom sustavu traje nekoliko mjeseci. Kao rezultat toga, osim staništa (nastanjivi prostori) na planeti i transportni sistem i orbitalno stanište igraju suštinsku ulogu.

Osim odgovarajuće tehnologije i pristupačnosti, odgovarajući osnovni uvjeti vrijede za omogućavanje života na drugim planetima. Prvo, treba da zadovolji fiziološke potrebe:

• Zaštita od štetnih utjecaja okoline poput zračenja, UV svjetlosti, ekstremnih temperatura ...
• Humana atmosfera, poput pritiska, kisika, vlage, ...
• Gravitacija
• Resursi: hrana, voda, sirovine

Trošak marsove stanice
Za Marsovu bazu redom veličine Međunarodne svemirske stanice ISS (5.543 tona) potrebna su oko lansiranja 264-a Ariane 5. Ukupni troškovi prijevoza tada će se procijeniti na 30 milijardi. Ovo je deset puta više od troškova prevoza orbitalne stanice. Uzimajući u obzir teorijske udjele troškova prijevoza ISS-a, takva bi misija koštala između 250-714 milijardi eura.
Naravno, mora se uzeti u obzir i nematerijalna profitabilnost, jer istraživanje astronautike rezultira nebrojenim dostignućima i tehnološkim izumima. Ova analiza troškova služi samo za prikaz približnog troška.

Teraformiranje u Zemlji 2.0

Također je zamislivo oblikovanje, preobrazba atmosfere u životne uvjete ljudi. Nešto što je nekontrolirano na Zemlji već nekoliko stotina godina. Prema tehničkim standardima, međutim, oblikovanje terena povezano je s ogromnim troškovima vremena, ali u osnovi je to moguće. Prema tome, objašnjava Grömer, polarni ledeni poklopci Marsa, kada se otope, mogli bi dovesti do povećanja atmosferske gustoće. Ili velike rezervoari algi u atmosferi Venera dovode do smanjenja efekta staklene bašte u našoj vrućoj sestrinoj planeti. Ali to su i scenariji vježbi za teorijsku planetologiju. Projekti mamuta koji će možda trebati biti dizajnirani milenijima.

„Pored tehničkih izazova, posebno mi je uzbudljivo vidjeti kako će se tamošnja društva jednog dana razvijati. Mnoga naša pravila i konvencije temelje se na ekološkim uvjetima u kojima živimo - to znači da ovdje možemo vidjeti nove oblike društva ”, kaže Grömer, gledajući u daleku budućnost čovječanstva.
Ali dugotrajna kolonizacija udaljenih svjetova i Mjeseca jasno je pitanje upotrebe resursa. Grömer: "Za ljudsko podučavanje, to ne bi imalo puno smisla, jer je napor da se zemlja očuva kao stanište lakša nego što bi se omogućilo kretanje velikih emigracija."

Život u biosferi

Bilo na dalekoj planeti ili na ekološki problematičnoj zemlji - presudna potreba za budućnost je naučno razumijevanje ekosustava i njihovo očuvanje. Pokušaji velikih razmjera, poput projekta Biosphere II, već su poduzeti nekoliko puta kako bi se stvorili zasebni, odvojeni ekosustavi i dugoročno ih održavali. Takođe sa jasnim ciljem omogućavanja budućeg životnog prostora ljudima ispod kupolaste konstrukcije. Toliko unaprijed: Do sada su svi pokušaji propali.

Biosphere II (Infobox) - najveći eksperiment do sada - bio je izuzetno ambiciozan. Veliki broj međunarodnih naučnika priprema projekat od 1984. godine. Prve probne vožnje bile su obećavajuće: John Allen je bio prva osoba koja je tri dana živjela u potpuno zatvorenom ekološkom sistemu - sa zrakom, vodom i hranom koja se proizvodila u sferi. Dokaz da se ciklus ugljika može uspostaviti došao je iz 21-dnevnog boravka Linde Leigh.
26. septembra 1991. godine došlo je vrijeme: osam ljudi se usudilo preživjeti eksperiment dvije godine u strukturi kupole zapremine 204.000 kubnih metara - bez ikakvog vanjskog utjecaja. Učesnici su se pripremali za ovaj ogroman izazov dvije godine.
Prvi tehnološki uspjeh, svjetski rekord, objavljen je već nakon tjedan dana: S ostakljenjem velikih površina Biosphere II uspio je izgraditi dosad nezamislivo gustu konstrukciju: s godišnjom stopom propuštanja od deset posto 30 puta gušću od svemirskog šatla.

Biosfera II

Biosfera II izgrađena je od 1987-a do 1989-a na prostoru od 1,3 hektara sjeverno od Tucsona, Arizona (USA) i bio je pokušaj uspostave zatvorenog eko-sistema i dugoročno dobivanje. Kompleks kupole s kubičnim metrom 204.000 obuhvatio je sljedeća područja i faunu i floru: savane, okean, tropsku prašumu, močvarnu močvaru, pustinju, intenzivnu poljoprivredu i stambeno zbrinjavanje. Projekt je financirao američki milijarder Edward Bass u iznosu od oko 200 miliona američkih dolara. Oba ispitivanja se smatraju neuspješnima. Od 2007-a, građevinski kompleks koristi Univerzitet u Arizoni za istraživanje i podučavanje. Uzgred, naziv je pokazatelj pokušaja stvaranja drugog, manjeg eko-sistema, prema kojem bi zemlja bila Biosfera I.

Prvi pokušaj dogodio se od 1991. do 1993. godine, a trajao je dvije godine i 26 minuta od 1991. septembra 20. godine. U tom periodu u kompleksu kupola živjelo je osam ljudi - zaštićeni od vanjskog svijeta, bez ikakve razmjene zraka ili materijala. Opskrbljivana je samo sunčeva svjetlost i struja. Projekt je propao zbog međusobnog oštećenja najrazličitijih faktora i stanovnika. Mikroorganizmi u obradivom tlu neočekivano su povećali udio azota, a insekti su se izuzetno proširili.

Drugi pokušaj bio je 1994 tokom šest mjeseci. I ovdje su u ekosustavu proizvedeni i preradjeni zrak i voda, hrana i hrana.

Klima i ravnoteža

Ali tada je prva smetnja: Ekološka pojava El Nina i pridruženi izvanredni oblaci uzrokovali su porast razine ugljičnog dioksida i značajno smanjili fotosintezu. Već je prekomjerna populacija grinja i gljivica uništila velike dijelove žetve, opskrba hranom od početka je bila umjerena: Nakon godinu dana, učesnici su izgubili u prosjeku 16 posto tjelesne težine.
Napokon, u aprilu 1992., slijedeća strašna vijest: Biosfera II gubi kiseonik. Ne puno, ali najmanje 0,3 posto mjesečno. Može li biosistem to nadoknaditi? Ali ravnoteža simulirane prirode napokon je nestala: nivo kisika ubrzo je pao na zabrinjavajućih 14,5 posto. U januaru 2013. godine, kiseonik se napokon morao snabdijevati spolja - zapravo prerani kraj projekta. Ipak, eksperiment je završen: 26. septembra 1993. u 8.20:25, učesnici su napustili biosferu nakon dvije godine skrenute pažnje. Zaključak: osim problema u zraku, samo je šest od XNUMX korištenih kičmenjaka preživjelo, većina vrsta insekata je stradala - posebno one koje su bile potrebne za oprašivanje biljnih cvjetova, druge populacije poput mrava, žohara i skakava su se enormno povećale.

Unatoč svim prvim nalazima: „Barem od serije eksperimenata Biosphere II, počinjemo razumijevati složene ekološke odnose u pristupu. Suština je da čak i jednostavan staklenik već ima nevjerojatno složene procese ", zaključuje Gernot Grömer.
Gledano na ovaj način, nevjerovatno je da ogroman ekosustav poput zemaljskog funkcionira - uprkos utjecaju ljudi. Koliko još ovisi o stanovnicima. U svakom slučaju, jedno je sigurno: novi životni prostor neće još dugo postojati ni pod staklenom kupolom ni na dalekoj zvijezdi.

intervju

Astrobiolog Gernot Grömer o simulacijama na Marsu, pripremama za buduće ekspedicije na crvenu planetu, tehničkim preprekama i zašto uopće treba putovati na Mars.

„Godinama radimo simulaciju Marsa i to smo priopćili u brojnim publikacijama i specijalnim kongresima - mogli smo rano zauzeti istraživačku nišu u Austriji koja se vrlo brzo razvija. Zaključak je vrlo jednostavan: vrag je u detaljima. Šta da radim ako kritična komponenta otkaže na pločici u skafanderu? Kako tačno izgleda potreba za energijom tokom vanbrodske misije i koliko se može očekivati ​​od astronauta? Za buduće misije moramo sa sobom ponijeti neobično visok stupanj suvišnosti, kvaliteta i vještine improvizacije - čak i za svemirska putovanja. Na primjer, 3D štampači zasigurno će biti dio standardne opreme lunarnih stanica.

Simulacija na ledenjaku Kaunertal
Trenutno radimo na simulaciji Marsa u kolovozu 2015: Na 3.000 metara nadmorske visine na ledenjaku Kaunertal mi ćemo dvije sedmice simulirati istraživanje glečera Mars u svemirskim uvjetima. Trenutno smo jedina grupa u Europi koja radi na ovom istraživanju, tako da je međunarodni interes odgovarajuće velik.
Imamo brojna "gradilišta" - od zaštite od zračenja, efikasnog skladištenja energije, recikliranja vode i, iznad svega, kako mogu naučiti što efikasnije na Marsu s malim setom opreme i laboratorijskih instrumenata. Šta smo do sada naučili: U velikoj simulaciji Marsa u Sjevernoj Sahari uspjeli smo pokazati da se (fosilni, mikrobni) život može otkriti u uvjetima svemirskog leta. To možda ne zvuči previše, ali pokazuje da u principu polako učimo razumijevati alate i radne procese pod kojima se može ciljati sigurna i znanstveno uspješna misija.

"Zato što je tamo".
Na Mars će otputovati mnogo zelenila: (znanstvena) znatiželja, za neka, možda ekonomska razmatranja, tehnološka odstupanja, mogućnost za mirnu međunarodnu suradnju (kao što je živjelo, na primjer, na Međunarodnoj svemirskoj stanici kao mirovni projekt od 17 godina ). Najiskreniji odgovor je, međutim, kako je ona dala sir Malloryju na pitanje zašto se prvi put popeo na Mount Everest: "Jer tamo je to".
Mislim da mi ljudi imamo nešto u sebi što nas ponekad natjera da se zapitamo šta je iza horizonta i što je pak - ponekad na naše zaprepaštenje - doprinijelo našem opstanku kao društvu. Mi ljudi nikada nismo trebali biti „regionalne vrste“, već smo se proširili po cijeloj planeti. “

Foto / Video: Shutterstock, imgkid.com, Katja Zanella-Kux.