Líf á Mars - Brottför til nýrra búsvæða

Öllu mannkyni er hótað flóttamannastöðu. Hugtakið „flytja“ - við teljum nú 7,2 milljarða - tekur á sig alveg nýja vídd. Innviðir, það gæti vissulega valdið vandamálum. Eitt er víst: við getum skilið eftir flottu, jarðefnaeldsneyti bíla okkar í síðasta lagi í síðasta lagi - vegurinn að nýja heimilinu er ekki enn byggður.

Auðvitað er enn mikið umhverfi til að eyðileggja en áskoranir verða að glíma. Jafnvel þessar framtíðarútgönguleiðir: hvaða möguleikar eru eftir þegar loftið verður þynnra og þynnra? Valkostur einn: Við höldum og endum saman þökk sé nýjum tæknilegum árangri - til dæmis undir stórum glerhvelfingum. Valkostur tvö: Við pökkum sjö hlutum okkar og leggjum af stað til nýrra, fjarlægra heima.

Náanlegur heimur

„Ég held að okkar tíma verði minnst sem þess tíma sem við lögðum af stað til nýrra heima, eins og seint 15. Öld á tímum Christopher Columbus. Við getum gengið út frá því að sá sem mun stíga fyrsta skrefið á jörðinni Mars, sé þegar fæddur, “stjörnufræðingurinn Gernot Grömer flytur opinbera færslu á 225 milljón kílómetra fjarlægð, rauða plánetunni á áþreifanlegum tíma.

Formaður austurríska geimræðuvettvangsins OWF kannar framtíðaraðstæður lífsins á Mars og þekkir einnig mögulega frambjóðendur fyrir nýja aðalbústað mannkynsins: „Tveir aðgengilegustu himneskir aðilar eru tunglið og Mars. Í grundvallaratriðum eru ísheimar í Ytra sólkerfinu einnig áhugaverðir, svo sem Saturn-tunglið Enceladus og Jovian-tunglið Evrópu. Eins og er þekkjum við átta staði í sólkerfinu þar sem fljótandi vatn er mögulegt. “

uppgjör reikistjarna

mars
Mars er fjórða pláneta sólkerfis okkar séð frá sólinni. Þvermál hennar er um það bil helmingi stærri en þvermál jarðarinnar með næstum 6800 km, rúmmál hennar er góð sautján jarðar. Ratsjármælingar með Mars Express rannsaka leiddu í ljós afurðir vatnsísar sem voru felldar inn á suðurskautssvæðinu, Planum Australe.

Enceladus
Enceladus (einnig Saturn II) er fjórtándi og sjötti stærsti af 62 þekktum tunglum plánetunnar Satúrnus. Það er ís tungl og sýnir kryovolcanic virkni sem mjög hár uppsprettur af ís ís agnir á suðurhveli jarðar skapa þunnt andrúmsloft. Þessir gosbrunnar nærast líklega á E-hring Satúrnusar. Á sviði eldvirkni hafa einnig fundist vísbendingar um fljótandi vatn sem gerir Enceladus að einum mögulega stað í sólkerfinu með hagstæðum skilyrðum til sköpunar lífsins.

Evrópa
Evrópa (þar á meðal Júpíter II), að þvermál 3121 km, er næst innsta og minnsta af fjórum stóru tunglum jörðarinnar Júpíter og sá sjötti stærsti í sólkerfinu. Evrópa er ís tungl. Þrátt fyrir að hitastigið á yfirborði Evrópu nái að hámarki -150 ° C, benda mismunandi mælingar til að það sé 100 km djúpt haf af fljótandi vatni undir margra kílómetra vatnsskrokknum.
Heimild: Wikipedia

Rými nýlendubúa

Þar sem vegabréfsáritun fyrir flóttamenn manna gildir umfram allt: tæknileg þekking og þolinmæði. Í framtíðinni, að sögn Grömer, munu fyrstu, litlu útvarpsstöðvarnar - svo sem mönnuð, varanleg Mars-stöð - vaxa meira og meira og verða að lokum litlar byggðir: „Tæknilega átak sem þarf til að viðhalda varanlegri stöð á tunglinu, til dæmis, er umtalsverð. Fólkið þar mun vera - eins og áður fyrstu landnemar í Nýja heiminum - fyrst og fremst umhugað um viðhald innviða og lifun. “Og standa frammi fyrir nýjum hættum og hættum: geislun stormar, loftlagsáhrif, tæknilegt ófrjósemi. Stjörnufræðingurinn: „En menn eru ótrúlega aðlögunarhæfir - að skoða varanlega Antarktisstationen, eða langvarandi skipaferðir.

„Eins og í fortíðinni munu fyrstu landnemar í Nýja heiminum fyrst og fremst láta sér detta í hug að varðveita innviði og lifa af.“
Gernot Grömer, austurríska geimsvettvangur OWF

Sem fyrsta skref gerum við ráð fyrir vísindalegum útvarpsstöðvum, hugsanlega fylgt eftir með iðnaðarframkvæmdum eins og námuvinnslu í málmgrýti í smástirni. Hins vegar erum við að tala um langtímaverkefni sem verða að veruleika á næstu áratugum í fyrsta lagi. “Stærri nýlendur verða aðeins mögulegar á öldum - að því tilskildu að unnt er að ná tökum á ýmsum tæknilegum áskorunum eins og þróun nýrra framleiðsluferla og lokaðri auðlindanýtingu.

Forsendur fyrir plánetuuppgjör

Ólíkt flugi til geimstöðvar eða tunglsins tekur ferð til Mars eða annars innan sólkerfisins nokkra mánuði. Fyrir vikið gegnir auk búsvæða (búsetu rýmis) á jörðinni og flutningskerfinu og búsvæði búsvæði mikilvægu hlutverki.

Fyrir utan viðeigandi tækni og aðgengi gilda samsvarandi grunnskilyrði til að gera líf á öðrum reikistjörnum mögulegt. Í fyrsta lagi þarf það að uppfylla lífeðlisfræðilegar þarfir:

• Vörn gegn skaðlegum umhverfisáhrifum, svo sem geislun, útfjólubláu ljósi, hitastigs öfgum ...
• Mannúðlegt andrúmsloft, svo sem þrýstingur, súrefni, raki, ...
• Gravitation
• Auðlindir: matur, vatn, hráefni

Kostnaður við Mars stöð
Fyrir Mars stöð í stærðargráðu alþjóðlegu geimstöðvarinnar ISS (5.543 tonn) er um 264 ræsingar með Ariane 5 þörf. Heildarkostnaður flutninga verður síðan áætlaður 30 milljarðar. Þetta er tífalt flutningskostnaður á sporbrautarstöð. Að teknu tilliti til fræðilegs flutningskostnaðarhluta ISS myndi slíkt verkefni kosta á milli 250-714 milljarða evra.
Auðvitað verður einnig að taka tillit til óverulegs arðsemi, þar sem rannsóknir á geimfari hafa í för með sér óteljandi þróun og tækniuppfinnslur. Þessi kostnaðargreining þjónar aðeins til að sýna áætlaðan kostnað.

Hryðjuverk í jörðinni 2.0

Einnig er hugsanlegt að það sé aflögufært, umbreyting andrúmslofts í lífshættulegar aðstæður fólks. Eitthvað sem hefur verið stjórnlaust á jörðinni í nokkur hundruð ár. Samkvæmt tæknilegum stöðlum tengist landflótta hins vegar gríðarleg útgjöld tíma, en í grundvallaratriðum möguleg. Þannig útskýrir Grömer, heimskautahettur Mars, þegar þeir bráðna, gætu leitt til aukinnar þéttleika í andrúmsloftinu. Eða stórum þörungatönkum í Venus andrúmsloftinu leiða til minnkunar gróðurhúsaáhrifa á heitum systurplánetunni okkar. En þetta eru líka æfingar atburðarás fyrir fræðilega reikistjarna. Mammoth verkefni sem hugsanlega þarf að hanna í árþúsundir.

„Auk tæknilegra áskorana finnst mér spennandi að sjá hvernig fyrirtæki munu einn daginn þróast þar. Margar af okkar reglum og samningum eru byggðar á umhverfisaðstæðum sem við búum við - það er að segja að við sjáum ný samfélagsform koma hér fram, “segir Grömer og horfir til fjarlægrar framtíðar mannkynsins.
En langvarandi landnám fjarlægra heima og tungls er skýr spurning um notkun auðlinda. Grömer: "Fyrir útvistun mannkyns, myndi það ekki gera mikið vit í því að átakið til að varðveita jörðina sem búsvæði er auðveldara en að gera ráð fyrir stórum stíl fólksflutninga."

Líf á lífssvæðum

Hvort sem um er að ræða fjarlægar reikistjörnur eða á vistfræðilega skemmda jörð - Mikilvæg þörf fyrir framtíðina er vísindalegur skilningur á vistkerfum og varðveislu þeirra. Í mörgum tilvikum hafa þegar verið gerðar stórar tilraunir, svo sem Biosphere II verkefnið, til að búa til sérstök, sjálfstæð vistkerfi og viðhalda þeim til langs tíma. Jafnvel með það skýra markmið að gera mönnum kleift að búa í framtíðinni búsvæði undir hvelfingu. Svo mikið fyrirfram: Hingað til hafa allar tilraunir mistekist.

Biosphere II (Infobox) - stærsta tilraunin hingað til - var mjög metnaðarfull. Fjölmargir alþjóðlegir vísindamenn hafa undirbúið verkefnið síðan 1984. Upphaf prófraunanna lofuðu góðu: John Allen varð fyrstur manna til að lifa í fullkomnu lokuðu vistkerfi í þrjá daga - með lofti, vatni og mat sem framleiddur var á sviði. Sönnun þess að hægt er að koma á kolefnishringrás leiddi til 21 dvalar hjá Linda Leigh.
Á 26. September 1991 var kominn tími: átta manns þorðu tilraunina tvö ár í hvelfingu byggingarinnar með rúmmáli 204.000 rúmmetra til að lifa af - án áhrifa utan frá. Í tvö ár höfðu þátttakendur undirbúið sig undir þessa gríðarlegu áskorun.
Fyrsti tæknilegur árangur, heimsmet, var þegar gefinn út eftir viku: Með glerjun á stórum svæðum hefur Biosphere II getað smíðað hingað til ólýsanlega þéttan smíð: með árlegan leka hlutfall sem er tíu prósent 30 sinnum þéttara en geimskutla.

Biosphere II

Biosphere II var reist frá 1987 til 1989 á svæði 1,3 hektara norður af Tucson, Arizona (Bandaríkjunum) og var tilraun til að koma upp lokuðu vistkerfi og fá langtíma. 204.000 rúmmetra hvelftafléttan samanstóð af eftirfarandi svæðum og tilheyrandi dýralífi og gróður: savannah, haf, suðrænum regnskógum, mangrove mýri, eyðimörk, ákafur landbúnaður og húsnæði. Verkefnið hefur verið fjármagnað af bandaríska milljarðamæringnum Edward Bass fyrir um það bil 200 milljónir Bandaríkjadala. Bæði prófin eru talin mistök. Síðan 2007 hefur byggingarkerfið verið notað af Háskólanum í Arizona við rannsóknir og kennslu. Tilviljun, nafnið er vísbending um tilraunina til að búa til annað, minni vistkerfi, en samkvæmt henni væri jörðin Biosphere I.

Fyrsta tilraunin fór fram frá 1991 til 1993 og stóð frá 26. September 1991 tvö ár og 20 mínútur. Átta manns bjuggu í hvelfingunni á þessu tímabili - varin fyrir umheiminum, án þess að skiptast á lofti og efnum. Aðeins sólarljós og rafmagn var til staðar. Verkefnið mistókst vegna gagnkvæmrar skerðingar á fjölbreyttustu þáttum og íbúum. Til dæmis hafa örverur jarðvegs aukið magn köfnunarefnis óvænt og skordýr orðið mjög útbreidd.

Önnur tilraunin var 1994 í sex mánuði. Hér var aðallega loft, vatn og matur framleiddur og endurunninn í vistkerfinu.

Loftslag og jafnvægi

En þá var fyrsta áfallið: Umhverfisfyrirbæri El Nino og tilheyrandi óvenjuleg ský ollu hækkun koltvísýringsmagns og dró mjög úr ljóstillífun. Nú þegar hafði ofgnótt af maurum og sveppum eyðilagt stóra hluta uppskerunnar, matarframboðið var í meðallagi frá byrjun: Eftir eitt ár höfðu þátttakendur misst 16 prósent af líkamsþyngd sinni að meðaltali.
Að lokum, í apríl 1992, næsta hræðileg skilaboð: Biosphere II missir súrefni. Ekki mikið, en að minnsta kosti 0,3 prósent á mánuði. Getur lífkerfið bætt upp fyrir það? En jafnvægi hermaðrar náttúru fór loksins úr böndunum: súrefnisstigið var fljótlega komið niður í 14,5 prósent áhyggjuefni. Í janúar 2013 þurfti loksins að fá súrefni utan frá - reyndar ótímabæra lok verkefnisins. Engu að síður lauk tilrauninni: á 26. September 1993, klukkan 8.20 pm, fóru áskrifendur úr lífríkinu eftir tveggja ára teikningu. Niðurstaðan: fyrir utan vandamálið við öndunarloft höfðu hryggdýr, sem 25 notaði, aðeins lifað af sex, flestar skordýrategundir höfðu dáið - sérstaklega þeim sem þyrfti til að frævna blómahausana, öðrum íbúum eins og maurum, kakkalökkum og grösugum hafði fjölgað gríðarlega.

Þrátt fyrir allar fyrstu niðurstöður: „Að minnsta kosti síðan Biosphere II röð tilrauna byrjum við að skilja flókin vistfræðileg sambönd í nálguninni. Niðurstaðan er sú að jafnvel einfalt gróðurhús hefur þegar ótrúlega flókna ferla, “segir Gernot Grömer að lokum.
Í þeim skilningi er ótrúlegt að risastórt lífríki eins og jörðin virki - þrátt fyrir áhrif mannsins. Hversu lengi mun það standa undir íbúum þess? Eitt er víst: nýja íbúðarrýmið verður ekki til staðar í langan tíma, hvorki undir glerhvelfingu né á fjarlægri stjörnu.

Viðtal

Stjörnufræðingurinn Gernot Grömer á eftirlíkingum Mars, undirbúninginn fyrir framtíðar leiðangra til rauðu plánetunnar, tæknilegar hindranir og hvers vegna við ættum að fara til Mars yfirleitt.

„Við höfum framkvæmt Marssimulation í mörg ár og miðlað þessu í fjölmörgum ritum og á sérstökum þingum - í Austurríki tókst okkur að hernema rannsóknarstofu á frumstigi, sem þróast mjög hratt. Sálarleysið er nokkuð einfalt: djöfullinn er í smáatriðum. Hvað geri ég ef mikilvægur þáttur bilar á rafrásarborði í geimbúðunum? Hvernig lítur nákvæmlega orkuþörfin á geimfar og hversu mikið er hægt að búast við geimfari? Við framtíðarverkefni verðum við að hafa með okkur - jafnvel í geimferðum - óvenju mikið af vafa, gæðum og getu til að spinna. Til dæmis munu 3D prentarar örugglega vera hluti af staðalbúnaði tunglstöðva.

Uppgerð við Kaunertal jökulinn
Við erum nú að vinna að uppgerð Mars í ágúst 2015: Við 3.000 metra hæð yfir sjávarmáli við Kaunertal jökulinn munum við herma eftir könnun Mars-jökuls við rýmisskilyrði í tvær vikur. Við erum sem stendur eini hópurinn í Evrópu sem rannsakar þetta, svo að alþjóðlegur áhugi er samsvarandi mikill.
Við höfum fjölmargar „byggingarsíður“ - allt frá geislalokum, skilvirkri orkuskilgeymslu, endurvinnslu vatns og mest af öllu, hvernig á að nota lítið búnað og rannsóknarstofubúnað til að gera vísindi eins skilvirkan og mögulegt er á Mars. Hvað höfum við lært hingað til: Í stórum stíl Marssimulation í Norður-Sahara gátum við sýnt að (steingervingur, örveru) líf við geimskilyrði er greinanlegt. Þetta hljómar kannski ekki eins mikið, en það sýnir að í meginatriðum erum við að læra að skilja verkfæri og vinnuferla sem hægt er að miða við öruggt og vísindalega árangursríkt verkefni.

„Vegna þess að það er til staðar“.
Það eru margir grænu til að ferðast til Mars: (vísindalega) forvitnin, af sumum, ef til vill efnahagslegum sjónarmiðum, tæknilegum afköstum, möguleikinn á friðsamlegu alþjóðlegu samstarfi (eins og það hefur verið búið við til dæmis í Alþjóðlegu geimstöðinni sem friðarverkefni síðan 17 ár ). Heiðarlegasta svarið er hins vegar hvernig hún gaf Sir Mallory spurningunni af hverju hann klifraði fyrst upp Mount Everest: „Vegna þess að það er til staðar“.
Ég held að við mennirnir höfum eitthvað í okkur sem stundum fær okkur til að velta fyrir okkur hvað er handan sjóndeildarhringinn og að aftur á móti, til undrunar okkar, hefur stuðlað að því að lifa af sem samfélag. Okkur mönnum var aldrei ætlað sem „svæðisbundin tegundir,“ heldur dreifðir um jörðina. ”

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