Elu Marsil - lahkumine uutesse elupaikadesse

Kogu inimkonda ähvardab pagulasseisund. Mõiste "väljarändamine" - kui me arvestame nüüd 7,2 miljardit - võtab täiesti uue mõõtme. Infrastruktuuriline, see võib kindlasti probleeme põhjustada. Üks on kindel: saame hiljemalt oma šikkad, fossiilkütustel töötavad autod ära jätta - tee uude koju pole veel rajatud.

Muidugi on veel palju keskkonda hävitamiseks, kuid väljakutsetega tuleb silmitsi seista. Isegi need tulevased väljumisstrateegiad: millised võimalused jäävad, kui õhk muutub õhemaks ja õhemaks? Esimene võimalus: jääme kokku ja teeme otsad tänu uutele tehnilistele saavutustele - näiteks suurte klaasist kuplite all. Teine võimalus: pakime oma seitse asja kokku ja asume uute, kaugete maailmade juurde.

Ligipääsetavad maailmad

"Arvan, et meie aega mäletatakse kui seda, kus me asusime uude maailma, näiteks hiline 15. Sajand Christopher Columbuse aegadel. Võime eeldada, et inimene, kes teeb esimese sammu planeedil Mars, on juba sündinud, "viib astrofioloog Gernot Grömer ametliku sissekande 225 miljoni miili kaugusele, punasele planeedile käegakatsutava aja jooksul.

Austria kosmosefoorumi OWF esimees uurib tulevasi eluolusid Marsil ja teab ka inimkonna uue peamise elukoha potentsiaalseid kandidaate: "Kaks praegu kõige paremini ligipääsetavat taevakeha on Kuu ja Marss. Põhimõtteliselt on huvitavad ka välise päikesesüsteemi jäämaailmad, näiteks Saturni kuu Enceladus ja Jovia kuu Euroopa. Praegu teame päikesesüsteemi kaheksat kohta, kus on võimalik vedel vesi. "

lahendamise planeedi

Marss
Mars on meie päikesesüsteemi neljas planeet, mis on päikesest vaadatuna nähtav. Selle läbimõõt on umbes 6800-kilomeetrise Maa läbimõõduga umbes poole väiksem, selle maht on hea seitseteist Maa kohta. Radari mõõtmisel sondi Mars Express abil selgus lõunapooluse piirkonnas Planum Australe kinnistunud veejää ladestumine.

Enceladus
Enceladus (ka Saturn II) on planeedi Saturni 62-ist tuntud kuude neljateistkümnes ja kuues koht. See on jääkuu ja sellel on krüo-vulkaaniline aktiivsus, mille lõunapoolkeral asuvad väga kõrged vesijääosakeste purskkaevud loovad õhukese atmosfääri. Need purskkaevud toidavad arvatavasti Saturni E-rõngast. Vulkaanilise aktiivsuse piirkonnas on leitud ka tõendeid vedela vee kohta, mis teeb Enceladusest ühe võimaliku päikesesüsteemi koha, kus on soodsad tingimused elu loomiseks.

Euroopa
Euroopa (sealhulgas Jupiter II), läbimõõduga 3121 km, on planeedi Jupiteri neljast suurimast kuust suuruselt teine ​​ja väikseim ning Päikesesüsteemi suuruselt kuues. Euroopa on jääkuu. Ehkki temperatuur Euroopa pinnal ulatub maksimaalselt -150 ° C-ni, viitavad erinevad mõõtmised, et mitme kilomeetri pikkuse veekogu all on 100 km sügavune veevaba ookean.
Allikas: Vikipeedia

Kosmosekolonistid

Kuna inimpõgenike viisa kehtib ennekõike: tehnilised teadmised ja kannatlikkus. Edaspidi kasvab Grömeri sõnul esimesi väikseid eelposte - näiteks mehitatud alalist Marsi jaama - üha enam, saades lõpuks väikesteks asulateks: "Tehnilised pingutused näiteks Kuu alalise baasi säilitamiseks on märkimisväärsed. Sealsed inimesed - nagu endised esimesed asustajad Uues maailmas, tegelevad peamiselt infrastruktuuri korrashoiu ja ellujäämisega. "Ja seisavad silmitsi uute riskide ja ohtudega: kiirgustormid, meteoriidimõjud, tehniline nõrkus. Astrobioloog: "Kuid inimesed on uskumatult kohanemisvõimelised - vaadata püsivalt asustatud Antarktisstationenit või pikaajalisi laevareise.

"Nagu ka varem, tegelevad esimesed uude maailma asunikud peamiselt infrastruktuuri säilitamise ja ellujäämisega."
Gernot Grömer, Austria kosmosefoorum OWF

Esimese sammuna ootame teaduslikke väljaminekuid, millele võivad järgneda tööstuslikud rakendused, näiteks maagi kaevandamine asteroidides. Räägime aga pikaajalistest projektidest, mis realiseeruvad kõige varem lähikümnenditel. "Suuremad kolooniad saavad võimalikuks alles sajandeid - eeldusel, et mitmesugused tehnilised väljakutsed, näiteks uute tootmisprotsesside väljatöötamine ja suletud ressursikasutus, on suudetavad.

Planeedi asustamise eeldused

Erinevalt lennust kosmosejaama või kuule võtab retk Marsi või muule meie päikesesüsteemi piires mitu kuud. Selle tulemusel mängivad lisaks planeedil olevatele elupaikadele (elamispinnad) olulist rolli ka transpordisüsteem ja orbitaalne elupaik.

Lisaks sobivale tehnoloogiale ja juurdepääsetavusele kehtivad vastavad tingimused ka teistel planeetidel elu võimaldamiseks. Esiteks peab see vastama füsioloogilistele vajadustele:

• Kaitse kahjulike keskkonnamõjude, näiteks kiirguse, ultraviolettvalguse, äärmuslike temperatuuride eest ...
• Inimlik atmosfäär, nagu rõhk, hapnik, niiskus, ...
• Gravitatsioon
• Vahendid: toit, vesi, toorained

Marsi jaama hind
Marsi baasi jaoks rahvusvahelise kosmosejaama ISS suurusjärgus (5.543 tonni) on vaja umbes 264-i käivitada koos Ariane 5-iga. Transpordi kogumaksumuseks hinnatakse siis 30 miljardit. See on kümme korda suurem orbitaaljaama transpordikulust. Võttes arvesse ISSi teoreetilist transpordikulude osakaalu, läheks selline missioon maksma vahemikus 250-714 miljardit eurot.
Muidugi tuleb arvestada ka ebaolulise kasumlikkusega, kuna astronautika uuringute tulemuseks on lugematu arv arenguid ja tehnoloogilisi leiutisi. Selle kuluanalüüsi eesmärk on näidata vaid ligikaudset maksumust.

Maavorm 2.0-is

Mõeldav on ka terraforming, atmosfääri muutmine inimeste elu võimaldavaks tingimuseks. Midagi, mida on Maal mitusada aastat kontrollimatu olnud. Tehniliste standardite kohaselt on aga maastikuehitus seotud tohutu ajakuluga, kuid põhimõtteliselt võimalik. Nii selgitab Grömer, et Marsi polaarjääd võivad nende sulamisel põhjustada atmosfääri tiheduse suurenemist. Või Veenuse atmosfääris asuvad suuremahulised vetikate mahutid vähendavad kasvuhooneefekti meie kuumal õdeplaneedil. Kuid ka need on teoreetilise planetoloogia harjutusstsenaariumid. Mammutiprojektid, mida võib olla vaja kujundada aastatuhandeid.

"Lisaks tehnilistele väljakutsetele on mul põnev vaadata, kuidas ettevõtted ühel päeval seal arenevad. Paljud meie reeglid ja konventsioonid põhinevad keskkonnatingimustel, kus me elame - see tähendab, et võime siin ilmneda uusi ühiskonna vorme, "ütleb Grömer, vaadates inimkonna kaugesse tulevikku.
Kuid kaugete maailmade ja kuude pikk koloniseerimine on ressursside kasutamise selge küsimus. Grömer: "Inimkonna sisseostmiseks poleks sellel suurt mõtet, sest maa kui elupaiga säilitamine on lihtsam kui suuremahuliste emigratsiooniliikumiste võimaldamine."

Elu biosfäärides

Kas kaugetel planeetidel või ökoloogiliselt kahjustatud maa peal - Tuleviku oluliseks vajaduseks on ökosüsteemide ja nende säilitamise teaduslik mõistmine. Paljudel juhtudel on juba tehtud ulatuslikke katseid, näiteks Biosfääri II projekt, et luua eraldiseisvad, sõltumatud ökosüsteemid ja neid pikaajaliselt säilitada. Isegi selge eesmärgiga võimaldada kuplikonstruktsiooni all inimestele tulevikus elupaiku. Nii palju ette: siiani on kõik katsed ebaõnnestunud.

Biosfäär II (infokast) - seni suurim katse - oli väga ambitsioonikas. 1984-ist alates on projekti ette valmistanud arvukad rahvusvahelised teadlased. Esialgsed proovisõidud olid paljulubavad: John Allenist sai esimene inimene, kes elas kolme päeva jooksul täielikult suletud ökoloogilises süsteemis - kehas toodetud õhu, vee ja toiduga. Süsinikutsükli olemasolu tõendamine tõi kaasa Linda Leigh 21-i viibimise.
26-il. 1991 september oli aeg: kaheksa inimest julgesid kaks aastat kestnud katset kuppelkonstruktsioonis 204.000 tihumeetri mahuga ellu jääda - ilma väljastpoolt mõjutamata. Kaks aastat olid osalejad selleks tohutuks väljakutseks valmistunud.
Esimene tehnoloogiline edu, maailmarekord, avaldati juba nädala pärast: Suure pindalaga klaasidega on Biosphere II suutnud ehitada seni kujutlematult tiheda konstruktsiooni: aastase lekkekiirusega kümme protsenti 30 korda tihedam kui kosmosesüstik.

II biosfäär

Biosfäär II ehitati 1987-ist 1989-le alal, mis asub 1,3 aakri suurusel alal Tucsonist Arizonas (USA) (USA) ja see oli katse luua suletud ökosüsteem ja saada pikaajaline. Kuupmeetri suurune kuplikompleks 204.000 hõlmas järgmisi alasid ning nendega seotud loomastikku ja taimestikku: savann, ookean, troopiline vihmamets, mangroovide sood, kõrb, intensiivne põllumajandus ja elamumajandus. USA miljardär Edward Bass on projekti rahastanud umbes 200 miljonit USA dollarit. Mõlemat testi peetakse ebaõnnestunuks. Alates 2007-ist on Arizona ülikool kasutanud hoonetekompleksi teadusuuringuteks ja õpetamiseks. Muide, nimi viitab katsele luua teine, väiksem ökosüsteem, mille järgi maa oleks Biosfäär I.

Esimene katse toimus 1991-ist 1993-i ja kestis 26-ist. 1991 september kaks aastat ja 20 minutit. Sellel perioodil elas kuplikompleksis kaheksa inimest - välismaailma eest varjestatud, ilma õhu- ja materjalivahetuseta. Tarniti ainult päikesevalgust ja elektrit. Projekt nurjus kõige erinevamate tegurite ja elanike vastastikuse kahjustuse tõttu. Näiteks mulla mikroorganismid on ootamatult suurendanud lämmastiku kogust ja putukad on muutunud eriti laialt levinud.

Teine katse oli kuue kuu jooksul 1994. Ka siin toodeti ja töötati ökosüsteemis ümber õhk, vesi ja toit.

Kliima ja tasakaal

Kuid siis esimene tagasilöök: El Nino keskkonnanähtus ja sellega kaasnevad erakorralised pilved põhjustasid süsinikdioksiidi taseme tõusu ja vähendasid oluliselt fotosünteesi. Juba lestade ja seente ülepopulatsioon oli suure osa saagist hävitanud, toiduvarud olid algusest peale mõõdukad: ühe aasta pärast olid osalejad kaotanud keskmiselt 16 protsenti oma kehakaalust.
Lõpuks, aprillis 1992, järgmine kohutav sõnum: Biosfäär II kaotab hapniku. Mitte palju, aga vähemalt 0,3 protsenti kuus. Kas biosüsteem saab selle korvata? Kuid simuleeritud looduse tasakaal sai lõpuks käest: hapniku tase oli varsti langenud murettekitava 14,5 protsendini. Jaanuaris tuli 2013 lõpuks väljast hapnikuga varustada - see oli projekti enneaegne lõpp. Sellele vaatamata eksperiment lõppes: 26-il. September 1993, kell 8.20, lahkusid tellijad biosfäärist pärast kaheaastast joonistamist. Järeldus: lisaks õhu hingamise probleemile olid 25-i kasutuses olevad selgroogsed elanud vaid kuus, enamik putukaliike oli hukkunud - eriti need, mis oleks vajalikud lillepeade tolmlemiseks, on muude populatsioonide, näiteks sipelgate, prussakate ja rohutirtsude arv tohutult kasvanud.

Vaatamata kõigile esimestele leidudele: "Vähemalt alates Biosfääri II katseseeriast hakkame mõistma lähenemisviisi keerukaid ökoloogilisi suhteid. Põhimõte on see, et isegi lihtsal kasvuhoonel on juba hämmastavalt keerukad protsessid, "võtab Gernot Grömer kokku.
Selles mõttes on hämmastav, et tohutu ökosüsteem nagu Maa töötab - hoolimata inimese mõjust. Kui kaua see elanikeni jääb? Üks on kindel: uut elamispinda pole seal pikka aega, ei klaasist kupli all ega kauge tähe peal.

Intervjuu

Astrobioloog Gernot Grömer Marsi simulatsioonide kohta, ettevalmistusteks tulevasteks punase planeedi ekspeditsioonideks, tehnilisteks takistusteks ja miks peaksime üldse Marsile sõitma.

"Oleme aastaid Marssimulatsiooni läbi viinud ja teatanud sellest arvukates väljaannetes ja erialakongressidel - Austrias suutsime juba varajases etapis hõivata teadusuuringute niši, mis areneb väga kiiresti. Kvintessents on üsna lihtne: kurat on detailides. Mida teha, kui kriitiline komponent tõrkub kosmoseülikonna trükkplaadil? Kuidas täpselt kosmoselaevade energiavajadus välja näeb ja kui palju võib astronauti oodata? Tulevasteks missioonideks, mis peame endaga kaasa tooma - isegi kosmosereiside jaoks - erakordselt kõrge redoubli tase, kvaliteet ja võime improviseerida. Näiteks kuuluvad 3D-printerid kindlasti kuujaamade standardvarustuse hulka.

Simulatsioon Kaunertali liustikul
Praegu töötame Marsi simuleerimisega augustis 2015: Kaunertali liustikul 3.000 meetri kõrgusel merepinnast simuleerime kahe nädala jooksul Marsi liustiku uurimist kosmosetingimustes. Oleme praegu ainus grupp Euroopas, kes selleteemalisi uuringuid teeb, seega on rahvusvaheline huvi vastavalt suur.
Meil on arvukalt "ehitusobjekte" - alates kiirgusvarjestusest, tõhusast energia salvestamisest, vee ringlussevõtust ja mis kõige tähtsam - kuidas kasutada väikest komplekti seadmeid ja laboratoorseid vahendeid teaduse tegemiseks võimalikult tõhusalt Marsil. Mida me seni õppinud oleme: Põhja-Sahara suuremahulises marssimuleerimises suutsime näidata, et (fossiilne, mikroobne) elu kosmosetingimustes on tuvastatav. See ei pruugi kõlada palju, kuid see näitab, et põhimõtteliselt õpime aeglaselt mõistma vahendeid ja tööprotsesse, mille alla saab suunata ohutu ja teaduslikult eduka missiooni.

"Sest see on seal".
Marsile reisimiseks on ümberringi palju rohelisi: (teaduslik) uudishimu mõne, võib-olla majandusliku kaalutluse, tehnoloogilise spin-offi osas, võimalus rahumeelseks rahvusvaheliseks koostööks (nagu seda on 17-i aastatest alates elanud näiteks rahvusvahelises kosmosejaamas rahuprojektina). ). Kõige ausam vastus on aga see, kuidas naine esitas Sir Mallory küsimusele, miks ta esimest korda Everesti mäest üles ronis: "Sest see on seal".
Arvan, et inimestel on meis midagi, mis paneb mõnikord mõtlema, mis on silmapiirist väljas ja mis omakorda on meie hämmastuseks aidanud ühiskonnana ellu jääda. Meid, inimesi, ei peetud kunagi "piirkondlikeks liikideks", vaid laiali üle kogu planeedi.

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