Vita su Marte: partenza per nuovi habitat

Tutta l'umanità è minacciata dallo status di rifugiato. Il termine "emigrazione" - che ora contiamo 7,2 miliardi - assume una dimensione completamente nuova. Infrastrutturale, potrebbe certamente causare problemi. Una cosa è certa: possiamo lasciare le nostre eleganti vetture a combustibile fossile al più tardi al più tardi - la strada per la nuova casa non è ancora stata costruita.

Certo, c'è ancora molto da fare per distruggere l'ambiente, ma le sfide devono essere affrontate. Inoltre, quelle future strategie di uscita: quali opzioni rimangono quando l'aria diventa sempre più sottile? Opzione uno: rimaniamo e ci sbarchiamo grazie a nuovi traguardi tecnici, ad esempio sotto grandi cupole di vetro. Opzione due: imballiamo le nostre sette cose e partiamo per mondi nuovi e lontani.

Mondi raggiungibili

"Credo che il nostro tempo che sarà ricordato come, nella quale ci siamo avviati verso nuovi mondi, come ad esempio il ritardo 15. Secolo ai tempi di un Cristoforo Colombo. Dobbiamo supporre che l'unico uomo che vi toglierà il primo passo sul pianeta Marte, è già nato, "astrobiologo Gernot Grömer mette l'ingresso ufficiale alla 225 milioni di chilometri di distanza, il pianeta rosso in tempestività tangibile.

Il presidente del austriaca Spazio Forum OWF esplora le condizioni di vita future su Marte e conosce anche i potenziali candidati per la nuova abitazione principale dell'umanità: "I due corpi celesti attualmente più accessibili sono la Luna e Marte. In linea di principio, i mondi di ghiaccio nel sistema solare esterno sono di interesse al di là, della luna Encelado Saturno e la luna Europa di Giove. Attualmente conosciamo otto posti nel sistema solare dove è possibile l'acqua liquida ".

insediamento pianeta

marzo
Marte è il quarto pianeta del nostro sistema solare visto dal sole. Il suo diametro, appena sotto 6800 chilometri, è circa la metà del diametro della Terra, e il suo volume è un buon settimo di Terra. Le misurazioni del radar con la sonda Mars Express hanno rivelato depositi di ghiaccio d'acqua incorporati nella regione polare meridionale, il Planum Australe.

Encelado
Encelado (anche Saturno II) è il quattordicesimo e il sesto dei satelliti 62 noti del pianeta Saturno. È una luna ghiacciata ed esibisce attività criovulcanica le cui altissime fontane di particelle di ghiaccio d'acqua nell'emisfero meridionale creano un'atmosfera sottile. Queste fontane probabilmente alimentano l'e-ring di Saturno. Nell'area dell'attività vulcanica sono state trovate anche tracce di acqua liquida, rendendo Encelado uno dei possibili siti nel sistema solare con condizioni favorevoli per la creazione di vita.

Europa
L'Europa (nota anche come Giove II), con un diametro di 3121 km, è la seconda più piccola e piccola delle quattro grandi lune del pianeta Giove e la sesta più grande del sistema solare. L'Europa è una luna ghiacciata. Sebbene la temperatura sulla superficie dell'Europa raggiunga un massimo di -150 ° C, misurazioni diverse suggeriscono che vi sia un oceano di acqua liquida 100 profondo sotto lo scafo di uno spessore di diversi chilometri.
Fonte: Wikipedia

I colonialisti spaziali

Come visto per i rifugiati umani si applica soprattutto: know-how tecnico e pazienza. In futuro, Grömer essere il primo, piccolo avamposto - crescere sempre più forte, per diventare finalmente piccoli insediamenti - circa un equipaggio permanente Stazione Marte: "Lo sforzo tecnico per l'ottenimento di una base permanente sulla sulla luna è considerevole. Le persone ci sono - come prima dei primi coloni nel Nuovo Mondo - affrontato preoccuparsi principalmente della manutenzione delle infrastrutture e la sopravvivenza "e ai nuovi rischi e pericoli: tempeste di radiazioni, impatti di meteoriti, problemi tecnici .. L'astrobiologo: "Ma gli esseri umani sono incredibilmente adattabili - uno sguardo alle Antarktisstationen permanentemente popolate, o viaggi a lungo termine sulle navi.

"Come in passato, i primi coloni nel Nuovo Mondo si occuperanno principalmente di preservare infrastrutture e sopravvivenza".
Gernot Grömer, Austrian Space Forum OWF

Come primo passo, ci aspettiamo avamposti scientifici, probabilmente seguiti da applicazioni industriali come l'estrazione di minerali negli asteroidi. Ma mentre stiamo parlando di progetti a lungo termine che saranno attuate al più presto nei prossimi decenni, "Non è stato fino a quando le colonie secoli più grandi sono possibili -. Fornito diverse sfide tecniche, come lo sviluppo di nuovi processi produttivi e l'utilizzo delle risorse chiuso può essere padroneggiato.

Prerequisiti per l'insediamento planetario

A differenza di un volo verso una stazione spaziale o la luna, un viaggio su Marte o altro all'interno del nostro sistema solare richiede diversi mesi. Di conseguenza, oltre agli habitat (spazi abitabili) sul pianeta e il sistema di trasporto e un habitat orbitale svolge un ruolo essenziale.

Oltre alla tecnologia appropriata e all'accessibilità, i requisiti di base corrispondenti si applicano per consentire la vita su altri pianeti. Innanzitutto, deve soddisfare i bisogni fisiologici:

• Protezione da influssi ambientali dannosi, quali radiazioni, raggi UV, temperature estreme ...
• Atmosfera umana, come pressione, ossigeno, umidità, ...
• Gravitazione
• Risorse: cibo, acqua, materie prime

Costo di una stazione di Marte
Per una base di Mars nell'ordine di grandezza della Stazione Spaziale Internazionale (5.543 tons) sono necessari i lanci di 264 con Ariane 5. Il costo totale del trasporto ammonta quindi a un miliardo di 30 stimato. Questo è dieci volte il costo di trasporto di una stazione orbitale. Tenendo conto delle quote teoriche di costo di trasporto della ISS, tale missione sarebbe costata tra 250-714 miliardi di euro.
Naturalmente, si deve anche tener conto della lontananza della redditività, dal momento che la ricerca sull'astronautica si traduce in innumerevoli sviluppi e invenzioni tecnologiche. Questa analisi dei costi serve solo a mostrare il costo approssimativo.

Terraforming in Terra 2.0

È anche concepibile la terraformazione, la trasformazione di un'atmosfera nelle condizioni di vita della gente. Qualcosa che è corso sulla Terra da diverse centinaia di anni già incontrollato. In termini tecnici, tuttavia, la terraformazione richiede tempi enormi, ma è fondamentalmente possibile. Così, spiega Grömer, le calotte polari di Marte, quando si sciolgono, potrebbero portare ad un aumento della densità atmosferica. O carri armati di alghe su larga scala nell'atmosfera di Venere portano ad una riduzione dell'effetto serra nel nostro pianeta sorella caldo. Ma questi sono anche scenari di esercizio per la planetologia teorica. Progetti mastodontici che potrebbero dover essere progettati per millenni.

"Oltre alle sfide tecniche, trovo interessante vedere come le aziende un giorno si svilupperanno lì. Molte delle nostre regole e convenzioni sono basate sulle condizioni ambientali in cui viviamo - cioè, possiamo vedere nuove forme di società emergenti qui ", dice Grömer, guardando al futuro lontano dell'umanità.
Ma la lunga colonizzazione di mondi e lune lontane è una chiara domanda sull'uso delle risorse. Grömer: "Per un'esternalizzazione dell'umanità non avrebbe molto senso, perché lo sforzo di preservare la terra come un habitat è più facile che consentire movimenti di emigrazione su vasta scala".

La vita nelle biosfere

Che si tratti di pianeti lontani o di una terra ecologicamente danneggiata, un bisogno cruciale per il futuro è la comprensione scientifica degli ecosistemi e la loro conservazione. In molti casi, sono già stati fatti tentativi su larga scala, come il progetto Biosfera II, per creare ecosistemi distinti e indipendenti e per mantenerli a lungo termine. Anche con l'obiettivo chiaro di consentire l'habitat futuro per gli esseri umani sotto un costrutto a cupola. Così tanto in anticipo: finora, tutti i tentativi hanno fallito.

La Biosfera II (Infobox) - il più grande esperimento fino ad ora - era molto ambiziosa. Numerosi scienziati internazionali hanno preparato il progetto da 1984. Le prove iniziali erano promettenti: John Allen è diventato il primo uomo a vivere in un sistema ecologico completamente chiuso per tre giorni - con aria, acqua e cibo prodotto nella sfera. La prova che un ciclo del carbonio può essere stabilito ha portato ad un soggiorno 21 per Linda Leigh.
Su 26. Settembre 1991 era giunto il momento: otto persone hanno osato l'esperimento per due anni nella costruzione della cupola con un volume di 204.000 metri cubici per sopravvivere - senza alcuna influenza dall'esterno. Per due anni, i partecipanti si sono preparati per questa enorme sfida.
Un primo successo tecnologico, un record mondiale che è già stato rilasciato dopo una settimana: Con Biosphere II nonostante ampie vetrate è riuscito a costruire un fino ad allora inimmaginabile denso costrutto: con tasso di perdita annuo del dieci per cento 30mal più densa di una navetta spaziale.

Biosfera II

La biosfera II fu costruita da 1987 a 1989 su un'area di 1,3 acri a nord di Tucson, in Arizona (USA) e fu un tentativo di stabilire un ecosistema chiuso e di mantenere a lungo termine. Il complesso della cupola del metro cubo 204.000 includeva le seguenti aree e fauna e flora associate: savana, oceano, foresta pluviale tropicale, palude di mangrovie, deserto, agricoltura intensiva e abitazioni. Il progetto è stato finanziato dal miliardario statunitense Edward Bass a circa 200 milioni di dollari USA. Entrambi i test sono considerati falliti. Dal momento che 2007, il complesso edilizio è stato utilizzato dall'Università dell'Arizona per la ricerca e l'insegnamento. Per inciso, il nome è un'indicazione del tentativo di creare un secondo, più piccolo ecosistema, secondo cui la Terra sarebbe Biosfera I.

Il primo tentativo ha avuto luogo da 1991 a 1993 ed è durato da 26. Settembre 1991 due anni e 20 minuti. Otto persone hanno vissuto nel complesso della cupola durante questo periodo - al riparo dal mondo esterno, senza scambio di aria e materiali. Sono stati forniti solo luce solare ed elettricità. Il progetto è fallito a causa della mutua disabilità dei più diversi fattori e abitanti. Ad esempio, i microrganismi del suolo hanno inaspettatamente aumentato la quantità di azoto e gli insetti sono diventati estremamente diffusi.

Il secondo tentativo è stato 1994 per sei mesi. Anche qui, essenzialmente l'aria, l'acqua e il cibo sono stati prodotti e rielaborati nell'ecosistema.

Clima ed equilibrio

Ma poi la prima battuta d'arresto: il fenomeno ambientale El Nino e la conseguente straordinaria copertura nuvolosa hanno causato un aumento dei livelli di anidride carbonica e ridotto notevolmente la fotosintesi. Già una sovrappopolazione di acari e funghi aveva distrutto vaste parti del raccolto, l'approvvigionamento di cibo era moderato dall'inizio: dopo un anno, i partecipanti avevano perso una media di 16 per cento del loro peso corporeo.
Infine, ad aprile 1992, il prossimo terribile messaggio: la biosfera II perde ossigeno. Non molto, ma almeno 0,3 percentuale al mese. Il biosistema può rimediare? Ma l'equilibrio della natura simulata alla fine sfuggì di mano: il livello di ossigeno si era presto ridotto a un preoccupante 14,5 per cento. A gennaio 2013 doveva finalmente essere rifornito di ossigeno dall'esterno - in realtà la fine prematura del progetto. Tuttavia, l'esperimento è terminato: su 26. Settembre 1993, a 8.20 pm, gli abbonati hanno lasciato la biosfera dopo due anni di disegno. La conclusione: Fuori problema di alito era sopravvissuto vertebrati utilizzati da 25 solo sei, la maggior parte delle specie di insetti sono stati trovati morti - in particolare quelli che sarebbero necessari per l'impollinazione di piante fiori, altre popolazioni come le formiche, scarafaggi e cavallette avevano aumentato enormemente.

Nonostante tutti i primi risultati: "Almeno sin dalla serie sperimentale di Biosfera II, iniziamo a comprendere relazioni ecologiche complesse nell'approccio. La linea di fondo è che anche una semplice serra ha già processi incredibilmente complessi ", conclude Gernot Grömer.
In questo senso, è sorprendente che un enorme ecosistema come la Terra funzioni, nonostante l'influenza dell'uomo. Quanto tempo rimarrà ai suoi abitanti? Una cosa è certa: il nuovo spazio vitale non sarà lì per molto tempo, né sotto una cupola di vetro né su una stella lontana.

Colloquio

L'astrobiologo Gernot Grömer sulle simulazioni di Marte, i preparativi per le future spedizioni sul pianeta rosso, gli ostacoli tecnici e il motivo per cui dovremmo viaggiare su Marte.

"Abbiamo realizzato Marssimulation per anni e lo abbiamo comunicato in numerose pubblicazioni e congressi specialistici - in Austria siamo stati in grado di occupare una nicchia di ricerca in una fase iniziale, che si sta sviluppando molto rapidamente. La quintessenza è abbastanza semplice: il diavolo è nei dettagli. Cosa devo fare se un dispositivo critico non funziona su un circuito stampato nella tuta spaziale? Che aspetto ha esattamente la domanda di energia per la navicella spaziale e quanto puoi aspettarti da un astronauta? Per le missioni future dobbiamo portare con noi - anche per i viaggi spaziali - livelli eccezionalmente alti di decadenza, qualità e capacità di improvvisare. Ad esempio, le stampanti 3D faranno sicuramente parte dell'attrezzatura standard delle stazioni lunari.

Simulazione al ghiacciaio Kaunertal
Stiamo lavorando ad una simulazione su Marte in agosto 2015: A 3.000 metri sopra il livello del mare sul ghiacciaio di Kaunertal simuleremo l'esplorazione di un ghiacciaio di Marte in condizioni di spazio per due settimane. Attualmente siamo l'unico gruppo in Europa a fare ricerche al riguardo, quindi l'interesse internazionale è corrispondentemente elevato.
Abbiamo numerosi "siti" - dalla schermatura contro le radiazioni, immagazzinamento di energia efficiente, Wasserrecyclierung e, soprattutto, in grado di operare come me con un piccolo set di attrezzature e di laboratorio strumenti nel modo più efficiente possibile su Marte scienza. Quello che abbiamo imparato finora: Siamo stati in grado di mostrare in una larga scala di Marte simulazione nel nord del Sahara che (fossili, microbico) la vita è rilevabile in condizioni di spazio. Potrebbe non sembrare molto, ma dimostra che stiamo iniziando fondamentalmente a imparare a capire gli strumenti e i processi di lavoro in base ai quali una missione sicura e di successo scientifico può essere presa di mira.

"Perché è lì".
V'è di viaggiare intorno a Marte molti Verde: La curiosità (scientifica), per alcuni forse anche considerazioni economiche, spin-off tecnologici, la possibilità di pacifica cooperazione internazionale (come è vissuta come un progetto di pace da anni 17 come alla Stazione Spaziale Internazionale ). La risposta più onesta, tuttavia, è il modo in cui ha dato a Sir Mallory la domanda sul perché abbia scalato l'Everest: "Perché è lì".
Penso che noi umani abbiamo qualcosa in noi che a volte ci fa domandare cosa c'è oltre l'orizzonte e che, a nostra volta, con nostro stupore, ha contribuito alla sopravvivenza come società. Noi umani non siamo mai stati intesi come "specie regionali" ma si sono diffusi in tutto il pianeta ".

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