Pięć kroków do kolonizacji Marsa.
17.11.2014
Wydaje się, że mnóstwo ludzi chce porzucić Ziemię. Zainteresowanie pozostawieniem świata oraz rozpoczęcie nowego życia na Marsie nigdy nie była większa i był jednym z gorących tematów w ostatnim BBC Future – Szczytu Zmieniających się Pomysłów w Nowym Jorku.
Są nawet dowody na to, że kiedyś to się stanie NASA przygotowuje się do stworzenia ciężkiego statku kosmicznego, The Space Launch System (SLS), zdolnego do przenoszenia ludzi poza orbitę Ziemi; Mars One zwerbował setki wolontariuszy do reality show do jednokierunkowej podróży do Czerwonej Planety a Mars Society stara się określić co potrzeba aby stać się Marsjaninem
Łatwo jest wyobrazić sobie, że cywilizacja ludzka na Marsie jest to nieunikniona przyszłość. Jednak przed tobą pozostało umieścić wszystkie swoje posiadłości na eBay i zarejestrować się na nowy początek w Kraterze Gale, warto się również zastanowić nad przeszkodami, które trzeba pokonać, aby zbudować trwałą kolonie pozaziemską. To nie będzie łatwe.
Oto nasze pięć kroków do zbudowania nowego życia na Marsie:
1. Dojazd
W ciągu następnej dekady NASA ostatecznie ma zbudować statek kosmiczny zdolny do podróży na Marsa. Nowy SLS o masie 2500 ton, w połączeniu z kapsułą Orion, pozwoli astronautom do zwiedzania poza bezpieczeństwem niskiej orbity Ziemi po raz pierwszy od zakończenia programu Apollo na Księżyca w 1972 roku.
Mimo, że każda długa misja może również zaangażować moduł mieszkalny, dając załodze nieco więcej miejsca do poruszania się w dziewięć miesięcy na Marsa co będzie niewygodne i nudne. Może to być bardzo niebezpieczne.
Jeśli człowiek chce zamieszkać na Marsie, musimy zbudować rakietę o wiele mocniejszą niż zbudowano do tej pory.
Niezależnie od ryzyka związanego z uruchomieniem (niedawny wybuch rakiety Antares pokazuje, że nigdy nie powinniśmy wziąć to za pewnik), podczas tranzytu na Marsa załoga będzie narażone na szkodliwe dawki promieniowania, które znacząco zwiększają swoje ryzyko zachorowania na raka. Dla każdego, kto chce mieć zdrowe dzieci na Marsie (patrz poniżej), promieniowanie kosmiczne może również zaszkodzić plemnikom i jajeczkom.
Bezpieczne lądowanie na Marsie to również wyzwanie. NASA wykorzystuje innowacyjne skycrane do obniżenia jednej tony łazika Curiosity na powierzchni w 2012 roku. Kapsuła Orion waży prawie 10 ton i to jest przed zainstalowaniem jakiegokolwiek modułu serwisowego czy rakiet lądowania. Agencja opracowuje obecnie gigantyczne dmuchane heatshields mające spowolnić statek kosmiczny, przy podchodzeniu do Marsa, co pozwala większym statkom lądować.
Dobrą wiadomością jest to, że dotarcie do Marsa w jednym kawałku jest zasadniczo wyzwaniem inżynieryjnym ale jak powiedziano w BBC Future World - Szczytu Zmieniających się Pomysłów, były astronauta NASA Jeff Hoffman położył palec na znacznie większy problem.
Astronauci na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) wytworzyli zapasy wody ze swojej własnej uryny.
"To ma być drogie," przyznał. "Jakie kroki będzie trzeba podjąć, aby sfinansować ludzkiej eksploracji Marsa, trudno powiedzieć."
Ostateczna kwota może być liczona w dziesiątki miliardów dolarów, ale Hoffman sugeruje, że nowa generacja miliarderów - przedsiębiorców, którzy są "świrami kosmosu" może być częścią rozwiązania publiczno-prywatnego. "[współzałożyciel PayPal] Elon Musk mówi, że chce polecieć na Marsa i ma nadzieję, że mu się uda", powiedział Hoffman.
2. Samowystarczalność
Po pomyślnym wylądowaniu na Marsie potrzeba powietrza, wody, żywności i energii, aby przetrwać. W krótkim okresie można liczyć na dostawy przywiezione z Ziemi lub wysłane na misje dostawy, ale w końcu masz zamiar mieć własne surowce.
2020 łazik NASA - zasadniczo uaktualnienie Curiosity - przeprowadzi eksperyment elektrolizy, aby wyodrębnić tlen z dwutlenku węgla w atmosferze Marsa.
Biosphere 2 jest próbom stworzenia warunków na Marsie podobną do tych istniejących na Ziemi.
"Po raz pierwszy będziemy produkować tlen na powierzchni Marsa," powiedział Hoffman, który działa na instrumencie. "To jest dopiero setna część skali jaką będziemy potrzebować do wyprawy, ale to dopiero początek."
Dowody wskazują, że Mars był kiedyś zalany wodą - z jezior, rzek i oceanów. Dziś jest to bardzo prawdopodobne, że jeszcze są wody w lodowcach i ewentualnie pod powierzchnią. Wydobywanie wody z moczu i potem przez skuteczny system recyklingu - pionierem na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) - z pewnością pomoże, ale nie wystarczy do utrzymania społeczności, więc sięganie do lokalnego źródła wody będzie niezbędne.
Produkcja żywności na Marsie może być znacznie trudniejsze. Non-profit, Mars Society eksperymentuje z uprawy żywności w odizolowanej stacji badawczej na pustyni w stanie Utah. "Było kilka ciekawych pomysłów generowania, ale nie zbyt dokładnych", mówi inżynier oprogramowania i entuzjasta Marsa, Digby Tarvin w jego ostatnim epizodzie pracy w bazie 10 lat temu.
Ogromnym wyzwaniem będzie wytwarzanie jedzenia z dala od Ziemi.
Tarvin ma zamiar powrócić do stacji badawczej Utah aby przejąć dowództwo i mówi, że duże postępy poczyniono od tamtego czasu. "Naukowcy wyhodowali niektóre jadalne warzywa, ale to nie jest na tym etapie abyśmy mogli żyć z tego, co produkujemy," mówi. "W jednym z projektów badawczych będziemy brać w użycie lokalną skałę jako ośrodka wzrostu, dodając wystarczające minerały i dodatki." Chodzi o to, aby ostatecznie koloniści mogli uprawiać w marsjańskiej glebie.
Co do mocy, które powinny być stosunkowo proste, z ogniw paliwowych i baterii jądrowych zostaną powiększone o macierze słoneczne. Niemniej jednak, wszystkie te środki będą musiały być starannie prowadzone, dlatego kolejnym krokiem jest tak istotne:
3. Utworzenie rządu
Pisałem wcześniej o wyzwaniach rządzenia pozaziemską kolonią. Wczesne misje - zwłaszcza te z udziałem agencji kosmicznych - prawie na pewno będą działać z hierarchicznego systemu dowodzenia. W ciągu ostatnich 50 lat ludzkich lotów kosmicznych nauczyło nas to, że w ekstremalnych warunkach przestrzeni, jest to najbezpieczniejszy sposób. Jednakże, istnieje cienka linia pomiędzy strukturą dowodzenia typu Star Trek i brutalnej dyktatury wojskowej, i jak dojrzewa osada, jakaś demokracja będzie sprzyjała.
"Przestrzeń kolonialna jest podatna na środowisko tyranii", mówi Charles Cockell, astrobiolog z Uniwersytetu w Edynburgu, który również prowadzi badania nad rozwojem dla siedlisk kosmicznych. "Jeśli ktoś dostaje kontrolę tlenu, mogą równie dobrze mieć kontrolę nad całą populacją i grożą temu poważne konsekwencje, w zamian za nadzwyczajne szczebla władzy."
Jako dowódca kolonii kosmicznych na Ziemi, Tarvin jest jednym z niewielu ludzi, który nie ma żadnego doświadczenia w nadzorowaniu bazy na Marsie. "To na pewno nie w stylu Star Trek środowisko wojskowe," mówi. "Jest to bardzo mała grupa ludzi zmotywowanych i naprawdę nie potrzeba wiele wysiłku, do zarządzania nimi."
Rząd musi również posiadać wszystkie struktury, które są niezbędne. Każde społeczeństwo potrzebuje nowej gospodarki, jak i systemów w celu utrzymania siedlisk, zapewniając zatrudnienie, zdrowie, opiekę nad dziećmi, opiekę społeczną i edukację. W skrócie: Mars potrzebuje biurokratów.
4. Rozwój
Pierwsi osadnicy Marsa będą mieszkać w kapsułkach, powiększone o kilka wysłanych wcześniej i być może jakieś nadmuchiwane kopuły. Jednak tak jak osadnicy będą wykorzystywać lokalne zasoby wody, żywności i energii, będą one również nadzieję na wykorzystanie lokalnych materiałów do budowy lub nawet powiększania kolonii typu spin-off.
Przynajmniej byłoby w tym trochę sensu aby używać marsjański kamień aby pomóc mieszkańcom osłonić się przed promieniowaniem. Później, powierzchnia może być wiercona, tworząc jaskinie i skały , które mogą być wydobyte na materiały budowlane - tak jak buduje się domy z kamienia na Ziemi. Może być również możliwe, aby wyodrębnić kopalnie metali i szkła.
Robert Zubin, prezes Mars Society, jest jednym z czołowych propagatorów terra formowania Marsa - przekształcając planetę od dusznego, jałowego świata w bogatym w tlen zielonej i przyjemnej sfery w pełni funkcjonującego ekosystemu.
Koloniści mogliby używać Marsjańskich skał do budowy schronień.
Istnieje jednak zasadniczy problem w staraniach nadaniu Czerwonej Planecie oddychającej atmosfery. Atmosfera Ziemi jest umieszczona w bańce magnetycznej, znana jako pole magnetyczne, generowana przez pole magnetyczne. Mars nie ma takiego pola i każdy atmosfera może kiedyś zostać oderwana przez strumień naładowanych cząstek wiatru słonecznego.
Przeszłość Marsjańskiej atmosfery jest obecnie badana przez misję Maven, ale w ciągu dziesięcioleci, każdy terra formowana atmosfera spotkał ten sam los.
5. Posiadanie dzieci i ustanowienie kultury
Zakładając, że sperma i jajeczka nie zostały trafione przez promieniowanie kosmiczne w drodze na Marsa (agencje kosmiczne snują już poważne rozważania), to prędzej czy później pewien procent osadników będą chcieli mieć dzieci. To jest przecież jedynym sposobem utrwalania kolonii przez pokolenia. Na to, aby odnieść sukces, ludność musi być na tyle duża, aby uniknąć wzajemnej hodowli przez kolejne pokolenia.
Ci którzy deklarują osiedlenie się na Marsie, nie mają zamiaru wracać na Ziemię
Cameron Smith, antropolog z Uniwersytetu Stanowego w Portland w Oregonie, zasugerował, że populacja 2000 byłyby wystarczająca, aby zapewnić długoterminowe przetrwanie. "Jeśli będziemy mieć długoterminową przyszłość w przestrzeni, nie będzie to wykonywane przez garstkę astronautów, to będą całe społeczności," powiedział BBC Future na początku tego roku.
Smith uważa, że w ciągu pokoleń, nowa kultura wyłoni się, jako ludzie stający się Marsjanami niż imigrantami. To pogląd podzielany przez Zubrina. "W pewnym momencie baza Mars przestanie być bazą a stanie się wioską", mówi. "Prawdziwe społeczeństwo z prawdziwych ludzi żyjących prawdziwe życie, z dziećmi w szkołach i orkiestrami społeczności."
Dziecko urodzone pod czerwonym niebem Marsa będzie miał bardzo odmienne spojrzenie na to urodzone na Ziemi, a może też nigdy nie powrócić do domu - tak jak wielu potomków europejskich osadników w USA, którzy nie mają paszportów.
Każdy krok do stworzenia cywilizacji na Marsie jest jak najbardziej możliwy. Ze względu na wysiłek jest bardzo wykonalne. Następnie pozostaje jedno pytanie: czy naprawdę chcesz tam mieszkać? Mam na myśli naprawdę? Mars jest ponury, zimny, bez powietrza, rdzawym światem. Po prostu pozostanie przy życiu będzie codziennym wyzwaniem.
źródło: BBC Future