Elämä Marsilla - lähtö uusiin elinympäristöihin

Pakolaisasema uhkaa koko ihmiskuntaa. Termi ”muutto” - nyt lasketaan 7,2 miljardeja - saa aivan uuden ulottuvuuden. Infrastruktuurisia ongelmia saattaa esiintyä. Yksi asia on varma: voimme jättää tyylikkäät fossiilisten polttoaineiden käyttämämme autot viimeistään - tietä uuteen kotimme ei ole vielä rakennettu.

Tietysti suuri osa ympäristöstä on vielä tuolloin tuhottava, mutta joudut kohtaamaan haasteita. Myös tulevien poistumisstrategioiden strategiat: mitkä vaihtoehdot säilyvät, kun ilma ohuempaa? Vaihtoehto yksi: Me pysymme yhdessä ja saavutamme loppumme uusien teknisten saavutusten ansiosta - esimerkiksi suurten lasikupolien alla. Vaihtoehto 2: Pakkaamme seitsemän asiamme ja lähdemme uusiin, kaukaisiin maailmoihin.

Saavutettavat maailmat

"Luulen, että aikamme muistetaan sillä ajankohtana, jolla lähdimme uusiin maailmoihin, kuten myöhäinen 15. Century Christopher Columbuksen aikoina. Voidaan olettaa, että henkilö, joka astuu ensimmäisen askeleen planeetalla Mars, on jo syntynyt ", astrofiologi Gernot Grömer siirtää virallisen ilmoituksen 225 miljoonan mailin päässä, punaisella planeetalla konkreettisessa ajassa.

Itävallan avaruusfoorumin OWF: n puheenjohtaja tutkii Marsin tulevia elämäolosuhteita ja tietää myös mahdolliset ehdokkaat ihmiskunnan uudelle pääpaikkakunnalle: "Kaksi parhaiten tavoitettavissa olevaa taivaankappaletta ovat Kuu ja Mars. Periaatteessa ulkoisen aurinkokunnan jäämaailmat ovat myös mielenkiintoisia, kuten Saturn moon Enceladus ja Jovian moon Europe. Tällä hetkellä tiedämme kahdeksan aurinkokunnan paikkaa, joissa nestemäinen vesi on mahdollista. "

ratkaisu planeetta

Mars
Mars on aurinkokuntamme neljäs planeetta auringosta nähtynä. Sen halkaisija on noin puolet maan halkaisijasta lähes 6800-kilometrillä, sen tilavuus on hyvä seitsemäntoista maapallosta. Tutkamittaukset Mars Express -tunnistinta käyttäen paljastivat vesijään saostumia eteläisen napa-alueen, Planum Australen, ympärille.

Enceladus
Enceladus (myös Saturnus II) on neljätoista ja kuudes suurin Saturnuksen planeetan tunnetuista 62-kuista. Se on jääkuu ja osoittaa kryovolkaanista aktiivisuutta, jonka vesijäähiukkasten erittäin korkeat suihkulähteet eteläisellä pallonpuoliskolla luovat ohuen ilmakehän. Nämä suihkulähteet syöttävät todennäköisesti Saturnuksen E-renkaan. Tulivuoren toiminnan alueella on myös löydetty näyttöä nestemäisestä vedestä, minkä vuoksi Enceladus on yksi aurinkokunnan mahdollisista paikoista, joilla on suotuisat olosuhteet elämän luomiseksi.

Eurooppa
Eurooppa (mukaan lukien Jupiter II), jonka halkaisija on 3121 km, on Jupiter-planeetan neljästä suurimmasta kuusta toiseksi sisisin ja pienin ja aurinkokunnan kuudenneksi suurin. Eurooppa on jääkuu. Vaikka lämpötila Euroopan pinnalla saavuttaa korkeimman -150 ° C, eri mittaukset viittaavat siihen, että monikilometrisen vesirungon alla on nestemäisen veden 100 km syvä valtameri.
Lähde: Wikipedia

Avaruuskolonialistit

Ihmispakolaisille tarkoitettu viisumi on ennen kaikkea teknistä tietämystä ja kärsivällisyyttä. Jatkossa Grömerin mukaan ensimmäiset pienet esikaupunkialueet - kuten miehitetty, pysyvä Mars-asema - kasvavat yhä enemmän, jotta niistä tulisi lopulta pieniä siirtokuntia: ”Pysyvän tukikohdan ylläpitämiseen tarvittavat tekniset toimenpiteet esimerkiksi kuuhun. Siellä asuvat ihmiset - kuten ensimmäiset uudessa maailmassa asukkaat - huolehtivat ensisijaisesti infrastruktuurin ylläpidosta ja selviytymisestä. ”Ja kohtaavat uudet riskit ja vaarat: säteilymyrskyt, meteoriittien iskut, tekniset vaivat. Astrobiologi: ”Mutta ihmiset ovat uskomattoman sopeutuvia - katsaus pysyvästi asuttuihin Etelämantereen asemiin tai pitkäaikaisiin veneretkiin riittää.

"Kuten ensimmäiset uudessa maailmassa asukkaat, ihmiset ovat ensisijaisesti huolissaan infrastruktuurin ylläpitämisestä ja selviytymisestä."
Gernot Grömer, Itävallan avaruusfoorumi OWF

Ensimmäisessä vaiheessa odotamme tieteellisiä lähteitä, joita mahdollisesti seuraa teollisia sovelluksia, kuten malmin louhinta asteroideissa. Puhumme kuitenkin pitkäaikaisista hankkeista, jotka toteutetaan aikaisintaan parin seuraavan vuosikymmenen aikana. ”Suuremmat pesäkkeet ovat mahdollisia vasta vuosisatojen ajan - edellyttäen, että erilaiset tekniset haasteet, kuten uusien tuotantoprosessien kehittäminen ja resurssien suljettu käyttö, hallitaan.

Edellytykset planeettojen asettamiselle

Toisin kuin lento avaruusasemalle tai kuuhun, matka Marsiin tai muuhun aurinkokunnan sisällä kestää useita kuukausia. Tämän seurauksena planeetan elinympäristöjen (asutettavissa olevat tilat) ja kuljetusjärjestelmän lisäksi sekä kiertoradan elinympäristöllä on tärkeä rooli.

Asianmukaisen tekniikan ja saavutettavuuden lisäksi vastaavia perusedellytyksiä sovelletaan elämän mahdollistamiseen muilla planeetoilla. Ensinnäkin sen on tyydytettävä fysiologiset tarpeet:

• Suojaus haitallisilta ympäristövaikutuksilta, kuten säteilyltä, UV-valolta, äärimmäisiltä lämpötiloilta ...
• Inhimillinen ilmapiiri, kuten paine, happi, kosteus, ...
• gravitaatio
• Resurssit: ruoka, vesi, raaka-aineet

Mars-aseman kustannukset
Marsin tukikohtaan kansainvälisen avaruusaseman ISS: n suuruusluokassa (5.543 tonnia) tarvitaan noin 264-laukaisuja Ariane 5: n kanssa. Kuljetuskustannusten arvioidaan tällöin olevan 30 miljardia. Tämä on kymmenkertainen rata-aseman kuljetuskustannuksiin. Kun otetaan huomioon ISS: n teoreettiset kuljetuskustannusosuudet, tällainen tehtävä maksaa välillä 250-714 miljardia euroa.
Tietysti on myös otettava huomioon aineeton kannattavuus, koska astronautitutkimus johtaa lukemattomaan kehitykseen ja teknologisiin keksintöihin. Tämän kustannusanalyysin tarkoituksena on vain arvioida kustannuksia.

Maanmuokkaus maassa 2.0

Mahdollista on myös maisemointi, ilmapiirin muuttaminen ihmisten elämää mahdollistaviksi olosuhteiksi. Jotain, jota on ollut hallitsematta maapallolla useita satoja vuosia. Teknisten standardien mukaan maanmuokkaukseen liittyy kuitenkin valtavia aikaa vieviä kustannuksia, mutta se on periaatteessa mahdollista. Siksi Grömer selittää, että Marsin polaariset jäähatut voivat sulaessaan johtaa ilmakehän tiheyden lisääntymiseen. Tai suuren mittainen leväsäiliö Venus-ilmakehässä johtaa kasvihuoneilmiön vähentämiseen kuumalla sisarplaneetallamme. Mutta nämäkin ovat teoreettisen planeetologian harjoittelua. Mammuttiprojektit, jotka on ehkä suunniteltava vuosituhansien ajan.

"Teknisten haasteiden lisäksi pidän erityisen mielenkiintoisena sitä, kuinka yhden päivän yhteiskunnat kehittyvät siellä. Monet säännöistämme ja yleissopimuksistamme perustuvat ympäristöolosuhteisiin, joissa elämme - tämä tarkoittaa, että saatamme nähdä uusia yhteiskunnan muotoja syntymässä täällä ”, sanoo Grömer tarkasteleen ihmiskunnan kaukaista tulevaisuutta.
Mutta etäisten maailmojen ja kuukausien pitkä kolonisaatio on selvä kysymys resurssien käytöstä. Grömer: "Ihmiskunnan ulkoistamiselle ei olisi paljon merkitystä, koska pyrkimys maan säilyttämiseen elinympäristönä on helpompaa kuin mahdollistaa laajamittaiset muuttoliikkeet."

Elämä biosfäärissä

Ei väliä onko kaukaisilla planeetoilla vai ekologisesti vaurioituneella maalla - tulevaisuuden ratkaiseva tarve on ekosysteemien ja niiden ylläpidon tieteellinen ymmärtäminen. Laajamittaisia ​​yrityksiä, kuten Biosphere II -hanke, on tehty useita kertoja rajatujen, riippumattomien ekosysteemien luomiseksi ja ylläpitämiseksi pitkällä aikavälillä. Myös selkeä tavoite antaa tulevaisuuden elintilaa kupolirakenteen alla oleville ihmisille. Niin paljon etukäteen: Toistaiseksi kaikki yritykset ovat epäonnistuneet.

Biosphere II (infolaatikko) - toistaiseksi suurin kokeilu - oli erittäin kunnianhimoinen. Suuri joukko kansainvälisiä tutkijoita on valmistellut hanketta 1984: n jälkeen. Alkuperäiset koeajot olivat lupaavia: John Allen oli ensimmäinen ihminen, joka asui täysin suljetussa ekologisessa järjestelmässä kolme päivää - ilman, veden ja ruuan tuottamien ruokien avulla. Linda Leighin 21-päivävierailu todisti hiilikierron syntymisen.
Klo 26. Syyskuu 1991 oli tullut aika: Kahdeksan ihmistä uskalsi selviytyä kokeesta kahden vuoden ajan kupolirakenteessa, jonka tilavuus oli 204.000 kuutiometriä - ilman ulkoista vaikutusta. Osallistujat olivat varautuneet tähän valtavaan haasteeseen kahden vuoden ajan.
Ensimmäinen teknologinen menestys, maailman ennätys, julkaistiin jo viikon kuluttua: Biosfääri II on pystynyt rakentamaan laaja-alaisella lasinnuksella tähän mennessä kuvitteettomasti tiheän rakenteen: Vuosivuotonopeus on kymmenen prosenttia 30-kertaa tiheämpi kuin avaruussukkula.

Biosfääri II

Biosfääri II rakennettiin 1987: stä 1989: iin 1,3 hehtaarin alueelle Tucsonista, Arizonasta (USA) pohjoiseen, ja se oli yritys luoda suljettu ekosysteemi ja saada pitkäaikainen. 204.000-kuutiometrinen kuplikompleksi sisälsi seuraavat alueet ja niihin liittyvät eläimistöt ja kasvit: savanni, valtameri, trooppinen sademetsä, mangrovesoho, aavikko, intensiivinen maatalous ja asuminen. Yhdysvaltain miljardööri Edward Bass on rahoittanut hanketta noin 200 miljoonalla Yhdysvaltain dollarilla. Molempia testejä pidetään epäonnistuneina. Arizonan yliopisto on käyttänyt 2007: stä lähtien rakennuskompleksia tutkimukseen ja opettamiseen. Muuten, nimi on osoitus yrityksestä luoda toinen, pienempi ekosysteemi, jonka mukaan maa olisi Biosfääri I.

Ensimmäinen yritys tapahtui 1991: stä 1993: iin ja kesti 26. Syyskuu 1991 kaksi vuotta ja 20 minuuttia. Kahdeksan ihmistä asui kupolikompleksissa tänä aikana - suojattuna ulkomaailmasta, ilman ilman ja materiaalinvaihtoa. Vain auringonvaloa ja sähköä toimitettiin. Projekti epäonnistui monien tekijöiden ja asukkaiden keskinäisen heikentymisen vuoksi. Joten viljelymaassa olevat mikro-organismit lisäsivät yllättäen typen osuutta, hyönteiset levisivät erittäin suuresti.

Toinen yritys oli 1994 kuuden kuukauden ajan. Myös täällä ekosysteemissä tuotettiin ja prosessoitiin pääasiassa ilmaa, vettä ja ruokaa.

Ilmasto ja tasapaino

Mutta sitten ensimmäinen takaisku: El Ninon ympäristöilmiö ja siihen liittyvät ylimääräiset pilvet aiheuttivat hiilidioksidipitoisuuden nousun ja vähensivät huomattavasti fotosynteesiä. Jo punkkien ja sienten ylipopulaatio oli tuhonnut suuren osan sadosta, ruoan tarjonta oli alusta alkaen maltillista: Vuoden kuluttua osallistujat olivat menettäneet keskimäärin 16 prosenttia kehon painosta.
Huhtikuussa 1992 lopulta seuraava kauhuviesti: Biosphere II menettää happea. Ei paljon, mutta vähintään 0,3 prosenttia kuukaudessa. Voiko biosysteemi kompensoida tämän? Mutta simuloidun luonteen tasapaino pääsi lopulta ulos nivelistä: Happitaso laski pian huolestuttavaan 14,5-prosenttiin. Viimein, tammikuussa 2013, happea oli toimitettava ulkopuolelta - itse asiassa projektin ennenaikainen loppu. Siitä huolimatta kokeilu lopetettiin: 26: llä. Syyskuu 1993, klo 8.20, osallistujat poistuivat biosfääristä kahden vuoden kuluttua. Johtopäätös: hengitysilmaongelman lisäksi vain kuusi 25in käyttämistä selkärankaisista selvisi, suurin osa hyönteislajeista oli kuollut - etenkin ne, jotka olivat tarpeen kasvikukkien pölyttämiseen, muut populaatiot, kuten muurahaiset, torakat ja heinäsirkat, olivat lisääntyneet valtavasti.

Kaikista ensimmäisistä löydöksistä huolimatta: "Ainakin Biosphere II-koesarjasta lähtien alamme ymmärtää lähestymistavan monimutkaisia ​​ekologisia suhteita. Tärkeintä on, että jopa yksinkertaisella kasvihuoneella on jo uskomattoman monimutkaiset prosessit ", toteaa Gernot Grömer.
Tältä kannalta on hämmästyttävää, että maan kaltainen valtava ekosysteemi toimii - ihmisen vaikutuksesta huolimatta. Kuinka kauan sen asukkaiden on odotettava. Joka tapauksessa yksi asia on varma: uutta asuintilaa ei missään nimessä ole, ei lasikupolin alla tai kaukaisella tähdellä.

Haastatella

Astrobiologi Gernot Grömer Marsin simulaatioista, tulevien retkien valmisteluista punaiselle planeetalle, tekniset esteet ja miksi meidän pitäisi matkustaa Marsiin ollenkaan.

"Olemme suorittaneet Marsin simulaatiota vuosia ja viestinneet siitä lukuisissa julkaisuissa ja erikoistuneissa kongresseissa - pystyimme sijoittamaan varhaisessa vaiheessa Itävallan tutkimusraon, joka kehittyy erittäin nopeasti. Tulos on hyvin yksinkertainen: paholainen on yksityiskohdissa. Mitä teen, jos kriittinen komponentti vioittuu avaruuspinnan piirilevylle? Mikä tarkalleen on perämoottorin energiantarve ja kuinka paljon voit odottaa astronautin tekevän? Tulevia tehtäviä varten meidän on tuotava mukanaan poikkeuksellisen korkea irtisanomis-, laatu- ja improvisointitaidot - jopa avaruusmatkoihin. Esimerkiksi 3D-tulostimet kuuluvat varmasti kuuasemien vakiovarusteisiin.

Simulaatio Kaunertalin jäätikössä
Työskentelemme parhaillaan Mars-simulaatiota elokuussa 2015: 3.000-metrillä merenpinnan yläpuolella Kaunertalin jäätiköllä simuloimme Marsin jäätikön etsintää avaruusoloissa kahden viikon ajan. Olemme tällä hetkellä ainoa ryhmä Euroopassa, joka tekee tutkimusta tästä, joten kansainvälinen kiinnostus on vastaavasti korkea.
Meillä on lukuisia "rakennuskohteita" - säteilynsuojaukselta, tehokkaalta energian varastoinnilta, veden kierrätykseltä ja ennen kaikkea siitä, kuinka voin tehdä tieteen Marsilla mahdollisimman tehokkaasti pienellä laitteiden ja laboratoriovälineiden sarjalla. Mitä olemme oppineet tähän mennessä? Pohjois-Saharan laaja-alaisessa Mars-simulaatiossa pystyimme osoittamaan, että (fossiilinen, mikrobinen) elämä voidaan osoittaa avaruusoloissa. Se ei ehkä kuulosta paljolta, mutta se osoittaa, että periaatteessa opimme hitaasti ymmärtämään työkaluja ja työprosesseja, joihin turvallinen ja tieteellisesti onnistunut tehtävä voidaan kohdistaa.

"Koska se on siellä".
Marsiin matkustamisen ympärillä on monia vihreitä: (tieteellinen) uteliaisuus joihinkin, kenties taloudellisiin näkökohtiin, teknologisiin spin-off-aloitteisiin, mahdollisuus rauhanomaiseen kansainväliseen yhteistyöhön (kuten sitä on jo viety esimerkiksi kansainvälisessä avaruusasemassa rauhanprojektina 17-vuodesta lähtien) ). Rehellisin vastaus on kuitenkin se, kuinka hän antoi Sir Malloryn kysymykseen, miksi hän ensin kiipesi Mount Everestin: "Koska se on siellä".
Luulen, että ihmisillä on meissä jotain, joka saa meidät joskus ihmettelemään, mikä on horisontin ulkopuolella ja mikä ihmeemme on osaltaan vaikuttanut selviytymiseen yhteiskuntana. Meitä ihmisiä ei koskaan tarkoitettu olevan "alueellisia lajeja", mutta olemme levinneet planeetalle. "

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