Livet på Mars - Afgang til nye levesteder

Hele menneskeheden er truet af flygtningestatus. Udtrykket "emigration" - vi tæller nu 7,2 milliarder - tager en helt ny dimension. Infrastrukturelt, det kan helt sikkert medføre problemer. Én ting er sikkert: vi kan senest efterlade vores smarte biler med fossile brændstoffer - vejen til det nye hjem er endnu ikke bygget.

Selvfølgelig er der stadig meget at gøre for at ødelægge miljøet, men udfordringer skal konfronteres. Også de fremtidige exitstrategier: Hvilke muligheder forbliver, når luften bliver tyndere og tyndere? Valgmulighed 1: Vi forbliver og får enderne til at mødes takket være nye tekniske resultater - for eksempel under store glasdyner. Mulighed to: Vi pakker vores syv ting og sætter os til nye fjerntliggende verdener.

Reachable verdener

"Jeg tror, ​​at vores tid bliver husket som den, hvor vi sætter os til nye verdener, som den sene 15. Århundrede på tiden af ​​en Christopher Columbus. Vi må antage, at den ene mand, der vil tage dit første skridt på planeten Mars, der allerede er født, "astrobiologist Gernot Gromer sætter den officielle indgang til 225 millioner kilometer væk, røde planet i håndgribelig aktualitet.

Formanden for det østrigske Space Forum OWF udforsker de fremtidige levevilkår på Mars og også kender de potentielle kandidater til den nye hovedbopæl menneskehedens: "De to øjeblikket mest tilgængelige himmellegemer er Månen og Mars. I princippet er Eiswelten i det ydre solsystem også interessant, såsom Saturnimånen Enceladus og Jupiters månen Europa. I øjeblikket kender vi otte steder i solsystemet, hvor der er mulighed for flydende vand. "

planet forlig

Mars
Mars er den fjerde planet i vores solsystem set fra solen. Dens diameter, lige under 6800 kilometer, er omkring halvdelen af ​​jordens diameter, dens volumen er en god sytten af ​​jordens diameter. Radarmålinger med Mars Express-sonden afslørede forekomster af vandis, der er indlejret i den sydlige polare region, Planum Australe.

Enceladus
Enceladus (også Saturn II) er den fjortende og sjette største af de 62-kendte måner på planeten Saturn. Det er en ismåne og udviser cryovolcanic aktivitet, hvis meget høje springvand af ispartikler på den sydlige halvkugle skaber en tynd atmosfære. Disse fontæner fodrer sandsynligvis Saturns e-ring. I området med vulkansk aktivitet er der også fundet bevis for flydende vand, hvilket gør Enceladus til en af ​​de mulige steder i solsystemet med gunstige betingelser for skabelsen af ​​livet.

Europa
Europa (også kendt som Jupiter II), med en diameter på 3121 km, er den næstminste og mindste af de fire store måner på Jupiter planet og den sjette største i solsystemet. Europa er en ismåne. Selvom temperaturen på overfladen af ​​Europa når op til -150 ° C, tyder forskellige målinger på, at der er et 100 km dybt hav af flydende vand under det flere kilometer tykke vandskrog.
Kilde: Wikipedia

Rumskolonialisterne

Som visum for flygtninge gælder for det meste: teknisk knowhow og tålmodighed. Fremover Gromer være første, lille forpost - vokser stadigt stærkere, for endelig at blive små bygder - om en bemandet permanent Mars Station: "Den tekniske indsats for at opnå en permanent omkring på månen er betydelig. De mennesker, der er - ligesom før de første bosættere i den nye verden - konfronteret være primært beskæftiger sig med vedligeholdelse af infrastrukturen og overlevelse ", og at nye risici og farer: Stråling storme, meteorit virkninger, tekniske problemer .. Astrobiologen: "Men mennesker er utroligt tilpasningsberettigede - et kig på det permanent befolket Antarktis-station eller langsigtede skibsture.

"Som i fortiden vil de første bosættere i den nye verden først og fremmest beskæftige sig med bevarelse af infrastruktur og overlevelse."
Gernot Grömer, Austrian Space Forum OWF

Som et første skridt forventer vi videnskabelige udposter, muligvis efterfulgt af industrielle anvendelser som malmgruve i asteroider. Men mens vi taler om langsigtede projekter, der vil blive gennemført på det tidligst i de næste årtier, "Det var først århundreder større kolonier er mulige -. Forudsat flere tekniske udfordringer som udvikling af nye produktionsprocesser og lukkede ressourceudnyttelse kan beherskes.

Forudsætninger for planetarisk afvikling

I modsætning til en flyvning til en rumstation eller månen tager en rejse til Mars eller andre i vores solsystem flere måneder. Som et resultat spiller ud over levesteder (beboelige rum) på planeten og transportsystemet og et orbitalområde en afgørende rolle.

Bortset fra den relevante teknologi og tilgængelighed gælder de tilsvarende grundlæggende krav for at muliggøre liv på andre planeter. For det første skal den opfylde fysiologiske behov:

• Beskyttelse mod skadelige miljøpåvirkninger, såsom stråling, UV lys, temperatur ekstremer ...
• Humane atmosfærer, såsom tryk, ilt, fugtighed, ...
• gravitation
• Ressourcer: mad, vand, råvarer

Omkostninger til en Mars station
For en Mars-base i størrelsesordenen for den internationale rumstation ISS (5.543 tons) er der brug for 264-lanceringer med Ariane 5. De samlede transportomkostninger udgør derefter en anslået 30 milliarder euro. Det er ti gange transportomkostningerne for en orbitalstation. Under hensyntagen til ISS's teoretiske transportomkostninger vil en sådan mission koste mellem 250-714 milliarder euro.
Selvfølgelig skal man også tage højde for en fjerntliggende rentabilitet, da rumforskning er kilden til utallige udviklinger og teknologiske opfindelser. Denne omkostningsanalyse tjener kun til at vise den omtrentlige pris.

Terraforming i Earth 2.0

Også tænkelig er terraforming, omdannelsen af ​​en atmosfære til folks livsgivende forhold. Noget der har kørt på jorden i flere hundrede år, der allerede er ukontrolleret. Teknisk set indebærer terraforming enorm tid, men det er grundlæggende muligt. Således forklarer Grömer, at isens polar ister, når de smelter, kan føre til en forøgelse i atmosfærisk densitet. Eller store algtanke i Venus-atmosfæren fører til en reduktion af drivhuseffekten i vores hot sister planet. Men det er også øvelsesscenarier for teoretisk planetologi. Mammoth projekter, der måtte være designet til årtusinder.

"Udover de tekniske udfordringer finder jeg det spændende at se, hvordan virksomhederne engang vil udvikle sig der. Mange af vores regler og konventioner er baseret på de miljømæssige forhold, vi lever i, det vil sige, vi kan se nye former for samfund der kommer frem her, siger Grömer, der ser på den fjerne fremtid for menneskeheden.
Men den lange afvikling af fjerne verdener og måner er et klart spørgsmål om ressourceanvendelse. Grömer: "For en outsourcing af menneskeheden, der ikke ville give mening, fordi indsatsen for at bevare jorden som et habitat er nemmere end at muliggøre store udvandringsbevægelser."

Livet i biospheres

Uanset om det er på fjerne planeter eller på en økologisk skadet jord - et afgørende behov for fremtiden er den videnskabelige forståelse af økosystemer og deres bevarelse. I mange tilfælde er der allerede foretaget omfattende forsøg, som f.eks. Biosphere II-projektet, at skabe forskellige uafhængige økosystemer og bevare dem på lang sigt. Selv med det klare mål at muliggøre fremtidens levesteder for mennesker under en kuppelkonstruktion. Så meget på forhånd: Hidtil har alle forsøg svigtet.

Biosphere II (Infobox) - det største eksperiment hidtil - var yderst ambitiøst. Talrige internationale forskere har forberedt projektet siden 1984. Indledende testkørsler lovede: John Allen blev det første menneske til at leve i et fuldt lukket økologisk system i tre dage - med luft, vand og mad produceret i sfæren. Bevis for at en kulstofcyklus kan etableres resulterede i et 21 ophold for Linda Leigh.
På 26. September 1991 det var tid: otte mennesker turde eksperimentet to år i kuppelkonstruktionen med et volumen af ​​204.000 kubikmeter for at overleve - uden indflydelse udefra. I to år havde deltagerne forberedt sig på denne enorme udfordring.
En første teknologiske succes, en verdensrekord, der allerede er frigivet efter en uge: Med Biosphere II er trods omfattende ruder formået at bygge en hidtil ufattelig tæt konstruktion: med en årlig lækage på ti procent 30mal tættere end en rumfærge.

Biosphere II

Biosphere II Arizona var af 1987 til 1989 1,3 hektar i et område af nord for Tucson, bygget (USA) og var et forsøg på at opbygge et lukket øko-system samt opnå langsigtet. 204.000 kubikmeter kuppelkomplekset omfattede følgende områder og tilhørende fauna og flora: savanne, hav, tropisk regnskov, mangrove sump, ørken, intensivt landbrug og boliger. Projektet er blevet finansieret af amerikansk milliardær Edward Bass på omkring 200 millioner amerikanske dollars. Begge tests anses for at være mislykkede. Siden 2007 har bygningskomplekset været anvendt af University of Arizona til forskning og undervisning. I øvrigt er navnet et tegn på forsøget på at skabe et andet mindre økosystem, ifølge hvilket jorden ville være Biosphere I.

Det første forsøg fandt sted fra 1991 til 1993 og varede fra 26. September 1991 to år og 20 minutter. Otte mennesker boede i kuppelkomplekset i denne periode - afskærmet fra omverdenen uden luft og materialeudveksling. Kun sollys og elektricitet blev leveret. Projektet mislykkedes på grund af den gensidige svækkelse af de mest forskellige faktorer og indbyggere. For eksempel har jordmikroorganismer uventet forøget mængden af ​​nitrogen, og insekter er blevet ekstremt udbredt.

Det andet forsøg var 1994 i seks måneder. Her blev også hovedsagelig luft, vand og mad produceret og oparbejdet i økosystemet.

Klima og balance

Men det første tilbageslag: Miljøfænomenet El Nino og det resulterende ekstraordinære skydeksel medførte en stigning i kuldioxidniveauet og stærkt reduceret fotosyntese. En overbefolkning af mider og svampe havde allerede ødelagt store dele af høsten, fødevareforsyningen var moderat fra begyndelsen: Efter et år havde deltagerne tabt et gennemsnit på 16 procent af deres kropsvægt.
Endelig i april 1992 taber den næste forfærdelige besked: Biosphere II ilt. Ikke meget, men mindst 0,3 procent pr. Måned. Kan biosystemet kompensere for det? Men ligevægten af ​​simuleret natur kom endelig ud af hånden: iltniveauet var snart faldet til en bekymrende 14,5-procent. I januar var 2013 endelig nødt til at blive forsynet med ilt udefra - faktisk den tidlige ende af projektet. Ikke desto mindre sluttede eksperimentet: på 26. September 1993, kl. 8.20 pm, abonnenter forlod biosfæren efter to års tegning. Konklusionen: Udenfor ånde problem havde overlevet hvirveldyr, der bruges af 25 bare seks, har de fleste arter af insekter blevet fundet død - især dem, der ville være nødvendig til bestøvning af planter blomster, andre befolkningsgrupper såsom myrer, kakerlakker og græshopper var steget enormt.

På trods af alle de første resultater: "I hvert fald siden Biosphere II eksperimentelle serier begynder vi at forstå komplekse økologiske relationer i tilgangen. Grunden er, at selv et simpelt drivhus allerede har utroligt komplekse processer, "konkluderer Gernot Grömer.
I den forstand er det forbløffende, at et stort økosystem som Jorden virker - på trods af menneskets indflydelse. Hvor længe vil det være op til dens indbyggere? En ting er klart: det nye boligareal vil ikke være der i lang tid, heller ikke under en glaskuppel eller på en fjern stjerne.

Interview

Astrobiolog Gernot Grömer på Mars simuleringer, forberedelserne til fremtidige ekspeditioner til den røde planet, tekniske hindringer og hvorfor vi skulle rejse til Mars overhovedet.

"Vi har gennemført Marsimulering i mange år og kommunikerer dette i mange publikationer og specialkongresser - i Østrig var vi i stand til at besætte en forskningsniche på et tidligt stadium, der udvikler sig meget hurtigt. Kvintessensen er ret simpel: Djævelen er i detaljer. Hvad skal jeg gøre, hvis en kritisk enhed fejler på et printkort i rummet kostume? Hvad ser energi efterspørgslen efter rumfartøjer ud, og hvor meget kan du forvente en astronaut? Til fremtidige missioner skal vi med os - selv for rumrejse - med usædvanligt høje niveauer af redoubt, kvalitet og improvisationsevne. For eksempel vil 3D-printere helt sikkert være en del af standardudstyret på månestationer.

Simulation ved Kaunertal Glacier
Vi arbejder i øjeblikket på en Mars simulering i august 2015: Vi er to uger til at simulere 3.000 meter over havets overflade på Kaunertal gletscher udforske en Mars gletsjer under pladsforhold. Vi er i øjeblikket den eneste gruppe i Europa, der skal undersøge dette, så den internationale interesse er tilsvarende høj.
Vi har mange "steder" - fra strålingsbeskyttelse, effektiv energilagring, Wasserrecyclierung og frem for alt kan fungere som mig med et lille sæt af udstyr og laboratorium instrumenter så effektivt som muligt på Mars videnskab. Hvad har vi lært hidtil: I en storskala Marsimulering i Nordsahara kunne vi godtgøre, at det (fossile, mikrobielle) liv under rumforhold er påviseligt. Det lyder måske ikke så meget, men det viser, at vi dybest set begynder at forstå de værktøjer og arbejdsprocesser, hvorunder et sikkert og videnskabeligt vellykket mission kan målrettes.

"Fordi det er der".
Der er at rejse rundt til Mars mange Grøn: (videnskabelig) nysgerrighed, for nogle måske også økonomiske overvejelser, teknologiske spin-offs, muligheden for fredelig internationalt samarbejde (som det leves som et fredsprojekt siden 17 år som på den internationale rumstation ). Det ærligste svar er imidlertid, hvordan hun gav Sir Mallory spørgsmålet om, hvorfor han først klatrede Mount Everest: "Fordi det er der".
Jeg tror, ​​at vi mennesker har noget i os, der nogle gange gør os til at undre sig over det, der ligger ud over horisonten, og det har til vores forbavsning bidraget til at overleve som et samfund. Vi mennesker var aldrig tænkt som "regionale arter", men spredte sig over hele planeten. "

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