Livet på Mars - Avgang til nye habitater

All menneskehet er truet med flyktningstatus. Begrepet "emigrasjon" - vi teller nå 7,2 milliarder - tar på seg en helt ny dimensjon. Infrastrukturell, det kan sikkert føre til problemer. En ting er sikkert: Vi kan legge igjen våre elegante, fossilt drivne biler senest - veien til det nye hjemmet er ikke bygget ennå.

Selvfølgelig er det fortsatt mye å gjøre for å ødelegge miljøet, men utfordringer må stå overfor. Også de fremtidige utgangsstrategier: Hvilke alternativer forblir når luften blir tynnere og tynnere? Alternativ én: Vi forblir og møter slutten takket være nye, tekniske prestasjoner - for eksempel under store glassdyner. Alternativ to: Vi pakker våre syv ting og legger oss til nye, fjerne verdener.

Reachable verdener

"Jeg tror at vår tid som vil bli husket som, der vi har satt ut til nye verdener, for eksempel sent 15. Tallet på tider av Christopher Columbus. Vi må anta at en mann som vil ta ditt første skritt på planeten Mars, er allerede født, "astrobiolog Gernot Grömer setter den offisielle inngangen til 225 millioner kilometer langt, røde planeten i konkret aktualitet.

Lederen av den østerrikske Space Forum OWF utforsker de fremtidige levekår på Mars og vet også de potensielle kandidater til ny rektor bolig for menneskeheten: "De to for tiden mest tilgjengelige himmellegemer er Månen og Mars. I prinsippet isen verdener i den ytre solcellesystemet er av interesse utover, om Saturn måne Enceladus og Jupiter måne Europa. For tiden kjenner vi åtte steder i solsystemet hvor flytende vann er mulig. "

oppgjør planet

Mars
Mars er den fjerde planeten av vårt solsystem sett fra solen. Diameteren, like under 6800 kilometer, er omtrent halvparten av jordens diameter, dens volum er en god sytten av jordens diameter. Radarmålinger med Mars Express-sonden avslørte forekomster av vannis innebygd i den sørlige polare regionen, Planum Australe.

Enceladus
Enceladus (også Saturn II) er den fjortende og sjette største av de 62 kjente månene på planeten Saturn. Det er en ismåne og viser cryovolcanic aktivitet hvis svært høye fontener av vannispartikler på den sørlige halvkule skaper en tynn atmosfære. Disse fontene sannsynligvis mate Saturns e-ring. I området med vulkansk aktivitet er det også funnet bevis på flytende vann, noe som gjør Enceladus til en av de mulige stedene i solsystemet med gunstige forhold for å skape liv.

Europa
Europa (også kjent som Jupiter II), med en diameter på 3121 km, er den nest minste og minste av de fire store månene på planeten Jupiter og den sjette største i solsystemet. Europa er en ismåne. Selv om temperaturen på overflaten av Europa når maksimalt -150 ° C, antyder forskjellige målinger at det er et 100 km dypt hav av flytende vann under det flere kilometer tykke vannskroget.
Kilde: Wikipedia

Kolonialisterne

Et visum for flyktninger gjelder for det meste: teknisk kunnskap og tålmodighet. I fremtiden Grömer være først, liten utpost - vokser stadig sterkere, å endelig bli små bosetninger - om en bemannet permanent Mars Station: "Den tekniske innsats for å få en permanent basis om på månen er betydelig. Personene det er - som før de første bosetterne i den nye verden - møtt være primært opptatt med vedlikehold av infrastrukturen og overlevelse "og nye risikoer og farer: Stråling stormer, meteorittnedslag, tekniske problemer .. Den astrobiolog: "Men folk er utrolig tilpasningsdyktig - til et blikk på permanent bebodd Antarktis stasjoner eller lange reiser.

"Som i det siste vil de første nybyggerne i New World først og fremst være opptatt av å bevare infrastruktur og overlevelse."
Gernot Grömer, Østerrikes romforum OWF

I det første trinnet, forventer vi vitenskapelig utpost, muligens etterfulgt av industrielle anvendelser, for eksempel gruvedrift i asteroide. Men mens vi snakker om langsiktige prosjekter som skal gjennomføres tidligst i løpet av de neste tiårene, "Det var ikke før århundrer større kolonier er mulig -. Gitt flere tekniske utfordringer som utvikling av nye produksjonsprosesser og lukket ressursutnyttelse kan mestres.

Forutsetninger for planløsning

I motsetning til et fly til en romstasjon eller månen tar en reise til Mars eller andre i vårt solsystem flere måneder. Som et resultat, spiller i tillegg til habitater (beboelig plass) på planeten og transportsystemet og en orbital habitat en viktig rolle.

Bortsett fra riktig teknologi og tilgjengelighet, gjelder de tilsvarende grunnleggende kravene for å muliggjøre liv på andre planeter. Først må den møte fysiologiske behov:

• Beskyttelse mot skadelige miljøpåvirkninger, som stråling, UV-lys, ekstreme temperaturer ...
• Humane atmosfæren, for eksempel trykk, oksygen, fuktighet, ...
• gravitasjon
• Ressurser: mat, vann, råvarer

Kostnad for en Mars-stasjon
For en Mars-base i størrelsesorden av den internasjonale romstasjonen ISS (5.543 tonn) er det nødvendig med 264-lanseringer med Ariane 5. Den samlede transportkostnaden utgjør da en estimert 30 milliarder euro. Dette er ti ganger transportkostnaden for en orbitalstasjon. Med tanke på de teoretiske transportkostnadene til ISS, ville et slikt oppdrag koste mellom 250-714 milliarder euro.
Selvfølgelig må man også ta hensyn til økt lønnsomhet, siden romforskning er kilden til utallige utviklinger og teknologiske oppfinnelser. Denne kostnadsanalysen tjener kun til å vise omtrentlig kostnad.

Terraforming i Earth 2.0

Også tenkelig er terraforming, omformingen av en atmosfære til folks livstillende forhold. Noe som har kjørt på jorden i flere hundre år allerede ukontrollert. Teknisk sett innebærer terraforming enorm tid, men er i utgangspunktet mulig. Derfor forklarer Grömer, at isbukkene i Mars, når de smelter, kan føre til en økning i atmosfærisk tetthet. Eller store algertanke i Venus-atmosfæren fører til reduksjon av drivhuseffekten i vår varme søsters planet. Men disse er også treningsscenarier for teoretisk planetologi. Mammoth prosjekter som kanskje må være designet for årtusener.

"I tillegg til de tekniske utfordringene, finner jeg det spennende å se hvordan bedrifter en dag vil utvikle seg der. Mange av våre regler og konvensjoner er basert på miljøforholdene vi lever i, det vil si at vi kan se nye samfunnsformer som kommer frem her, sier Grömer, og ser på menneskehetens fjerne fremtid.
Men det lange oppgjøret av fjerne verdener og måner er et klart spørsmål om ressursbruk. Grömer: "For en outsourcing av menneskeheten som ikke ville gi stor mening, fordi innsatsen for å bevare jorden som et habitat er lettere enn å muliggjøre store utvandringsbevegelser."

Livet i biospheres

Enten på fjerne planeter eller på en økologisk skadet jord - et viktig behov for fremtiden er den vitenskapelige forståelsen av økosystemene og deres bevaring. I mange tilfeller er det allerede gjort store forsøk, for eksempel Biosphere II-prosjektet, for å skape forskjellige, uavhengige økosystemer og å opprettholde dem på lang sikt. Selv med det klare målet å muliggjøre fremtidig levested for mennesker under en kuppelkonstruksjon. Så mye på forhånd: Hittil har alle forsøkene mislyktes.

Biosphere II (Infobox) - det største eksperimentet så langt - var svært ambisiøst. Tallrike internasjonale forskere har forberedt prosjektet siden 1984. Første prøvekjøring var lovende: John Allen ble det første mennesket som bodde i et helt lukket økologisk system i tre dager - med luft, vann og mat som ble produsert i sfæren. Bevis på at en karbon syklus kan etableres resulterte i et 21 opphold for Linda Leigh.
På 26. September 1991 det var på tide: Åtte personer våget eksperimentet to år i kuppelkonstruksjonen med et volum 204.000 kubikkmeter for å overleve - uten innflytelse fra utsiden. I to år hadde deltakerne forberedt seg på denne enorme utfordringen.
En første teknologisk suksess, en verdensrekord som allerede har blitt løslatt etter en uke: Med Biosphere II er tross omfattende glass klart å bygge en hittil ufattelig tett konstruksjon: med årlig lekkasjerate på ti prosent 30mal tettere enn en romferge.

Biosphere II

Biosphere II Arizona var over 1987 å 1989 1,3 hektar i et område av nord for Tucson, bygget (USA) og var et forsøk på å bygge et lukket økosystem samt skaffe langsiktig. Kuppelen kompleks med et volum på 204.000 kubikkmeter omfattet følgende områder og assosiert flora og fauna: Savannah, hav, tropisk regn skog, mangrove sump, ørken, intensiv jordbruk og boliger. Prosjektet er finansiert av amerikanske milliarder Edward Bass på rundt 200 millioner amerikanske dollar. Begge testene anses som mislykkede. Siden 2007 har byggekomplekset blitt brukt av University of Arizona for forskning og undervisning. Navnet er faktisk en referanse til forsøk på å skape en ny, mindre øko-system, som sier at jorden Biosphere jeg ville.

Det første forsøket fant sted fra 1991 til 1993 og varte fra 26. September 1991 to år og 20 minutter. Åtte personer bodde i kuppelkomplekset i denne perioden - skjermet fra omverdenen, uten luft- og materialutveksling. Bare sollys og strøm ble levert. Prosjektet mislyktes på grunn av gjensidig svekkelse av de mest varierte faktorene og innbyggerne. For eksempel har jordmikroorganismer uventet økt mengden av nitrogen, og insekter har blitt ekstremt utbredt.

Det andre forsøket var 1994 i seks måneder. Også her ble i hovedsak luft, vann og mat produsert og opparbeidet i økosystemet.

Klima og balanse

Men det første tilbakeslaget: Miljøfenomenet El Nino og det resulterende ekstraordinære skydekket forårsaket en økning i karbondioksidnivået og sterkt redusert fotosyntese. En overbefolkning av mider og sopp har allerede ødelagt store deler av høsten, matforsyningen var moderat fra begynnelsen: Etter ett år hadde deltakerne mistet et gjennomsnitt på 16 prosent av kroppsvekten.
I april 1992 endelig neste forferdelige nyheter: Biosphere II mister Sauer stoff. Ikke mye, men minst 0,3 prosent per måned. Kan biosystemet gjøre opp for det? Men balansen mellom simulert natur ble permanent ut av ledd: Oksygennivået ble snart falt til bekymrings 14,5 prosent. I januar 2013 hadde endelig oksygen som skal leveres fra utsiden - faktisk for tidlig slutten av prosjektet. Ikke desto mindre avsluttet eksperimentet: på 26. September 1993 til 8.20 pm, deltakere igjen etter to år preget biosfæren. Konklusjonen: Utenfor ånde problemet hadde overlevd virveldyr som brukes av 25 bare seks, har de fleste arter av insekter funnet død - spesielt de som ville være nødvendig for pollinering av planter blomster, andre populasjoner som maur, kakerlakker og gresshopper hadde økt enormt.

Til tross for alle de første funnene: "I hvert fall siden Biosphere II eksperimentelle serien begynner vi å forstå komplekse økologiske relasjoner i tilnærmingen. Utgangspunktet er at selv et enkelt drivhus allerede har utrolig komplekse prosesser, avslutter Gernot Grömer.
I denne forstand er det utrolig at et stort økosystem som jord fungerer - til tross for menneskets påvirkning. Hvor lenge vil det være opp til innbyggerne sine? En ting er klart: det nye boarealet vil ikke være der lenge, heller ikke under en glasskuppel eller på en fjerntliggende stjerne.

Intervju

Astrobiolog Gernot Grömer på Mars-simuleringene, forberedelsene til fremtidige ekspedisjoner til den røde planeten, tekniske hindringer og hvorfor vi bør reise til Mars i det hele tatt.

"Vi har gjennomført Marsimulering i mange år og kommunisert dette i en rekke publikasjoner og spesialkongresser - i Østerrike kunne vi i en tidlig fase ta en forskningsnisje, som utvikler seg veldig raskt. Kvintessensen er ganske enkel: Djevelen er i detalj. Hva gjør jeg hvis en kritisk komponent på et kretskort i plassen passer ikke? Hva ser energikravene til romfartøy ut, og hvor mye kan du forvente en astronaut? For fremtidige oppdrag må vi ta med oss ​​- selv for romferie - eksepsjonelt høye nivåer av redoubt, kvalitet og evne til å improvisere. For eksempel vil 3D-skrivere helt sikkert være en del av standardutstyret til stasjonene.

Simulering ved Kaunertalbreen
Vi jobber for tiden med en Mars-simulering i august 2015: Vi er to uker for å simulere 3.000 meter over havet på Kaunertal breen utforske en marsboer isbre etter plassforhold. Vi er for tiden den eneste gruppen i Europa for å gjøre forskning på dette, slik at den internasjonale interessen er tilsvarende høy.
Vi har en rekke "sites" - fra strålevern, effektiv energilagring, Wasserrecyclierung og, fremfor alt, kan operere som meg med et lite sett med utstyr og laboratorieinstrumenter så effektivt som mulig på Mars vitenskap. Det vi har lært så langt: Vi var i stand til å vise i en storstilt Mars Simulering i Nord-Sahara som (fossil, mikrobiell) liv er synlig etter plassforhold. Det høres kanskje ikke ut som mye, men det viser at vi forstår de verktøyene og arbeidsflyter i prinsippet treg, der kan satse på en trygg og vitenskapelig vellykket oppdrag.

"Fordi det er der".
Det er å reise rundt til Mars mange Grønn: (vitenskapelig) nysgjerrighet, for noen kanskje også økonomiske hensyn, teknologiske spin-offs, muligheten for fredelig internasjonalt samarbeid (som det leves som et fredsprosjekt siden 17 år som på den internasjonale romstasjonen ). Det ærligste svaret er imidlertid hvordan hun ga Sir Mallory spørsmålet om hvorfor han først klatret Mount Everest: "Fordi det er der".
Jeg tror vi mennesker har noe i oss som noen ganger gjør oss lurer på hva som ligger utenfor horisonten, og som til vår forbauselse har bidratt til overlevelse som et samfunn. Vi mennesker var aldri ment som "regionale arter", men spredte seg over hele planeten. "

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