Kogud

Kuidas Marsi koloonia välja näeks?

Kuidas Marsi koloonia välja näeks?

Tänapäeval pole puudust inimestest, kellel on arvamus selle kohta, kas inimesed peaksid Marsi koloniseerima või mitte. Pooldajate seas on neid, kes arvavad, et Marsi asula on inimkonnale "varukoopia" juhul, kui siin Maal juhtub mõni kataklüsmiline sündmus.

Lisaks on neid, kes arvavad, et Marsile keskendumine varastab tähelepanu planeedi Maa päästmiseks. On ka neid, kes arvavad, et looduslikud ohud teevad sellest halva idee, samal ajal kui inimesed tagaküljel arvavad, et just need asjad teevad sellest põneva väljakutse.

Kuid kui koloniseerimise poolt- ja vastuargumentidest mööda vaadata, on paratamatu küsimus, kas saame Marsile sisse elada ja milline see asula välja näeks. Küsimus ületab pelgalt esteetika ja hõlmab kõike alates arhitektuurist ja ehitusest kuni toidu, transpordi ja üldise terviseni.

Kuidas siis Marsi koloonia täpselt välja näeks ja kuidas see toimiks?

Marsil elule minek:

Aususe huvides ei puudu ideed, kuidas inimesed võiksid rajada koloonia Punasele planeedile. Need on ka üsna detailsed, ulatudes erinevatest ehitatavatest konstruktsioonidest, kuidas neid ehitatakse, millest ehitatakse ja kuidas neid elementide eest kaitstakse.

Siis peaksid nad taas olema, et tulla toime paljude väljakutsetega, mida Marsil elamine tekitab. Nende hulka kuuluvad (kuid ei pruugi nendega piirduda):

  • Äärmiselt kaugel Maast

  • Hingamatu atmosfäär

  • Äärmuslikud temperatuurid

  • Suurenenud kokkupuude kiirgusega

  • Planeedilaiused tolmutormid

Kõike seda arvesse võttes saab selgeks, et igasugused jõupingutused Marsi tsivilisatsiooni ehitamiseks peavad arvestama paljude erivajadustega. Nendega kohtumine eeldab, et kolonistid toetuvad üsna tugevalt mõnele üsna arenenud tehnoloogiale.

Elupaigad tuleb pitseerida ja survestada, tugevalt isoleerida ja soojendada, kaitsta päikese ja kosmilise kiirguse eest, veest, energiast ja muust vajalikust sõltumatult ning ehitada (nii palju kui võimalik) kohalikke ressursse - aka. Ressursside kohene kasutamine (ISRU).

Marsile jõudmine:

Praeguseid meetodeid kasutades on teekond Marsile pikk ja potentsiaalselt ohtlik ning saab toimuda ainult siis, kui Maa ja Marss asuvad üksteisele lähimas orbiidi punktis. Seda nimetatakse "Marsi opositsiooniks", kui Marss ja Päike asuvad otse Maa vastaskülgedel. Need toimuvad iga 26 kuu tagant ja iga 15 või 17 aasta tagant langeb opositsioon kokku sellega, et Marss asub Päikesega (aka. Perihelion) oma orbiidi lähimas punktis.

Keskmiselt tiirlevad Marss ja Maa keskmiselt 225 miljoni km (140 miljoni miili) kaugusel. Kuid opositsiooni ajal võib Maa ja Marsi vaheline kaugus langeda nii vähe kui 55 miljonit km (34 miljonit miili). Kuna tegemist ei ole aga otselennuga, ei ole kaasatud reisi aeg keskmise kiirusega jagatud kauguse arvutamise lihtne küsimus.

Seda seetõttu, et nii Maa kui Marss tiirlevad ümber Päikese, mis tähendab, et te ei saa raketti otse Marsi suunas suunata, vette lasta ja eeldada, et tabate seda. Selle asemel peavad Maalt välja lastud kosmoselaevad arvestama sihtmärgi liikuva olemusega, kuhu suunata Marss saab olema, meetodit, mida nimetatakse ballistiliseks püüdmiseks.

Teine tegur, mida arvestada, on kütus. Jällegi, kui teil oleks piiramatu kogus kütust, suunaksite oma kosmoseaparaadi Marsi poole, laseksite raketid poole teekonna poole, seejärel pööraksite ringi ja aeglustaksite reisi viimase poole. Võiksite vähendada oma sõiduaega murdosa praegusest määrast, kuid vajaksite võimatut kütusekogust.

Seetõttu võib missioon Marsile Punasele planeedile jõudmiseks kuluda 150–300 päeva (viis kuni kümme kuud). Kõik sõltub stardikiirusest, Maa ja Marsi joondumisest ning sellest, kas kosmoseaparaadil on eelis, kui ta lööb ringi suure keha ümber, et kiirendada kiirust (teise nimega raskusabi).

Vaatamata sellele vajavad meeskonnaga missioonid alati kosmoseaparaate, mis on robotkosmosest suuremad ja raskemad. See on vajalik, kuna inimesed vajavad kosmoses viibimise ajal mugavusi, rääkimata missiooni täitmiseks vajalike varude ja varustuse hulgast.

Marsi eluase:

Pikkade vahemaade ja looduslike ohtude väljakutsed Marsil on viinud loovate ettepanekuteni, kuidas ehitada elupaiku, mis kaitseksid keskkonda ja saaksid ehitada kohapeal. Paljud neist ideedest on välja pakutud NASA ja teiste organisatsioonide sponsoreeritud väljakutse osana. Mõned näited hõlmavad järgmist:

MakerBot Marsi baasi väljakutse:
Seda ühisvõistlust, mis kestis 30. maist 12. juulini 2014, korraldasid NASA JPL ja Brooklynis asuv 3D-trükifirma MakerBot Thingiverse. Konkursi huvides anti osalejatele juurdepääs MakerBot 3-D printeritele ja neile tehti ülesandeks kujundada utilitaristlikud alused, mis oleksid võimelised elementidele vastu pidama ja pakuksid kõiki kodu mugavusi.

Konkursile esitatud üle 200 ideest valiti kaks konkursi võitjaks. Nende hulka kuulusid Marsi püramiid, disain, mis sai inspiratsiooni Giza püramiidist. See konkreetne struktuur oli loodud vastu pidama halvimatele elementidele, konfigureerides seda ka teaduse ja inseneritegevuse ning eksperimentide jaoks.

Püramiidi küljed koosneksid päikesepaneelidest, et koguda energiat ja pakkuda elanikele vaateid isolatsiooni vastu võitlemiseks. Tuumageneraator tagaks varuvõimsuse, vesi hoitaks peamise elektrikeskuse lähedal ja soojendataks vastavalt vajadusele ning toitu kasvatataks püramiidi tipus oleva säästva akvapoonikasüsteemiga.

Teine võitja oli MarssAkropol, futuristlik disain, mis sisaldas põhikonstruktsioonis süsinikkiudu, roostevaba terast, alumiiniumi ja titaani, samal ajal kui betooni, terase ja Marsi pinnase kombinatsioon moodustas välimise kaitseseina. Põhistruktuur koosneks vundamendist ja kolmest tasandist, mis mahutaksid erinevaid funktsioone ja rajatisi.

Maapinnal kaitsevad dekompressioonikambrid õhurõhu kaotuse eest, samal ajal kui rida kasvuhooneid toodaks toitu, aitaks õhku filtreerida ja hapnikku. Esimesel tasemel asuks veepuhasti, teisel tasemel asuvad eluruumid, laborid ja maandumisdokk.

Vahepeal toimiks kolmas tase närvikeskusena, kus oleksid lennuoperaatorid ja vaatluspostid ning koloonia veehoidla. See veehoidla asuks asula ülaservas, kuhu saaks koguda atmosfäärivett, kondenseerida seda elanike jaoks ja kasutada selle soojendamiseks päikeseenergiat.

Teekond Marsile:
Selle NASA sponsoreeritud ergutusvõistlusega, mis kuulutati välja 2015. aasta mais, sooviti inspireerida avalikkusest loovaid ideid, mis võimaldaksid Marsil pidevalt elada. Suuniste järgi otsis NASA ideid, mis käsitleksid "peavarju, toitu, vett, hingavat õhku, suhtlemist, liikumist, sotsiaalset suhtlemist ja meditsiini".

Lisaks sellele olid kõik esildised vaja keskenduda ressursitõhususele, teostatavusele, igakülgsusele ja mastaapsusele, et hõlbustada missioone, mille kestus on pikem ja kaugem Maast, lähenedes lõpuks Maa iseseisvusele. Kolme kontseptsiooni jaoks, mis kõige paremini vastasid kõigile neile kriteeriumidele, anti kokku 15 000 dollari suurune auhinna rahakott. 2015. aasta oktoobriks kuulutati välja konkursi võitjad.

Nende hulka kuulus Marsi IglooISRU elupaik, mille esitas lennundusinsener Arthur Ruff Torontost; mikrovetikate klorellast pärinev tärklis Marsi koloonia isemajandava peamise toiduallikana, mille on esitanud Keck Graduate Instituudi vilistlane Pierre Blosse Iowast; ja Marsi asunduskontseptsioonid, mille esitasid keemiatehnik Aaron Aliaga ja geofüüsik Maleen Kidiwela Californias ja Texases (vastavalt).

3-D prinditud elupaikade väljakutse:
See võistlus oli NASA Centennial Challenges, riikliku lisandite tootmise innovatsiooni instituudi (aka America Makes) ja Illinoisis Peorias asuva Bradley ülikooli ühisettevõte. See jagunes kolmeks etapiks, millest igaühel oli oma auhinnakott, mis jagati kolme võitja meeskonna vahel.

Sisse I etapp, ideekonkurss, pidid meeskonnad esitama arhitektuurirenderdused. See etapp viidi lõpule 2015. aastal ja premeeriti 50 000 dollari suurust auhinnakotti. Selle etapi võidutööde hulka kuulusid kosmoseuuringute arhitektuuri (SEArch) Marsi jäämaja ja Cloudsi arhitektuuribüroo (Clouds AO).

Kontseptsioon sai inspiratsiooni hiljutistest missioonidest, mis on näidanud, kui levinud on meie Päikesesüsteemis vee jää, eriti Marsil. See konkreetne disain tugineb veekogusele ja püsivalt külmadele temperatuuridele Marsi põhja laiuskraadidel, et luua uurijatele elupaik.

Ehitust teostaksid autonoomsed robotid, kes koristaksid kohapeal jääd ja ühendaksid selle vee, kiudude ja aerogeeliga, mis seejärel trükitakse kihiliste rõngastena. See meetod ja ehitusmaterjalide valik tagaksid potentsiaalsetele Marsi asukatele isolatsiooni, varjestuse kiirguse eest ja ümbritseva keskkonna vaatamise.

Regolith Additive Manufacturing (RAM) meeskonnalt Gamma, mis pälvis ka People's Choice Award. See kontseptsioon nõuab elupaiga põhikuju kujundamiseks kolme täispuhutava dodekaadrilise mooduli kasutamist, samal ajal kui rida poolautonoomseid roboteid kasutab mikrolaineahjusid regoliidi (ehk "paagutamise") sulatamiseks ja jaotamiseks nende kohal, et moodustada elupaiga kaitsev välimine osa kiht.

Kolmanda koha sai Entry, Descent and Landing (EDL) kontseptsioon, mille esitas Team LavaHive. Nende disain nõudis kosmoseaparaadi komponentide kasutamist ja tehnikat, mida nimetatakse "laavavalamiseks", et luua ühenduskoridorid ja alamelupaigad peamise täispuhutava lõigu ümber.

SisseII etapp, Struktuuriliikmete konkurss, mis keskendus materjalitehnoloogiatele ja nõudis meeskondadelt struktuurikomponentide loomist. See valmis 2017. aasta augustis, mille rahakoti auhind oli 1,1 miljonit dollarit.

See etapp oli jagatud kolmeks tasemeks, kus meeskondadele tehti ülesandeks printida nende struktuuri näidised, teha neile kokkusurumis- ja painutustestid ning seejärel printida nende kontseptsioonide skaalamudelid.

Sisse III etapp, jaotati ka kohapealne elupaikade võistlus tasanditeks, kus iga meeskond läbis rea katseid, mille eesmärk oli mõõta nende võimet elupaika iseseisvalt ehitada. See etapp kulmineerus 2019. aasta aprillis pea-vastupidi elupaikade printimisega, mille eest anti välja 2 miljoni dollari suurune auhinnakott.

Selle etapi jooksul paistsid mitmed meeskonnad silma oma loominguliste kontseptsioonide poolest, mis ühendasid ISRU ja ainulaadsed arhitektuursed kujundused, et moodustada Marsi keskkonnast väga funktsionaalsed elupaigad. Kuid lõpuks said peaauhinnad meeskonna AI. New Yorgi SpaceFactory nende MARSHA elupaiga jaoks.

Meeskonna sõnul ei ole nende koonusekujuline disain lisaks ideaalsele rõhkkeskkonnale, vaid maksimeerib ka kasutatava ruumi hulga, võttes samas vähem pinda. See võimaldab ka struktuuri, mis on vertikaalselt jaotatud erinevat tüüpi tegevuste põhjal ja sobib tänu 3D-printimisele hästi tänu alt üles üles kujundusele.

Meeskond kujundas oma elupaiga ka ääriku kestana, mis liigub selle vundamendis libisevatel laagritel ja mille eesmärk oli tegeleda Marsi temperatuuri muutustega (mis on olulised).

Struktuur on ka kahekordne kest, mis koosneb täielikult eraldatud sise- ja väliskihist, mis optimeerib õhuvoolu ja võimaldab valgusel ülevalt kogu elupaika filtreeruda.

Hawaii kosmoseuuringute analoog ja simulatsioon (teise nimega Hi-SEAS):
Kasutades Marais elupaiga analoogi, mis asub Hawaiil Mauna Loa vulkaani nõlval, viib see NASA rahastatud programm läbi uurimismissioone, mille eesmärk on simuleerida meeskonnaga seotud missioone Marsile. 2500 meetri (8200 jalga) kõrgusel merepinnast asub analoogala kuivas, kivises keskkonnas, mis on väga külm ja sadestub väga vähe.

Sinna jõudes elavad meeskonnad elupaigas, kus nad täidavad ülesandeid, mis oleksid sarnased Marsi missiooniga, mis hõlmab uuringuid, missioone pinnale (skafandrites) ja on võimalikult iseseisev. Elupaik ise on simuleeritud missiooni keskmes, koosnedes kuplist, mille läbimõõt on 11 m (36 jalga) ja mille elamispind on umbes 93 m² (1000 jalga).

Kuppel ise on õhukindel ja sellel on loftlik teine ​​tase, mis pakub klaustrofoobia vastu võitlemiseks kõrget lage. Kuus meeskonnaliiget magavad pirukaviilukujulistes saalides, mis sisaldavad madratsit, kirjutuslauda ja taburetti.

Kompostkäimlad muudavad nende väljaheited järgmiseks missiooniks potentsiaalseks väetise allikaks, treeningjaam võimaldab regulaarset treeningut ja ajavahet simuleerivat suhtlust e-posti teel.

Muud ideed hõlmavad Marsi jääkodu, idee, mille esitas NASA Langley uurimiskeskus koos SEArchi ja Clouds AO-ga. Pärast Marsi sajandeaastase väljakutse võitmist tegi NASA koostööd nende arhitektuuri- ja disainifirmadega, et aidata laiendada nende auhinnatud ettepanekut.

Uuendatud kontseptsioon tugineb täispuhutavale kuplile ja eemaldatavale dekompressioonikambrile, mis on kerged ja mida saab lihtsa robootikaga transportida ja juurutada. Seejärel täidetakse kuppel kohapeal korjatud veega, et moodustada kaitsev põhistruktuur.

Jääkodu toimib ka kui mahuti, mida saab järgmise meeskonna jaoks uuesti täita. Vajaduse korral saab seda missiooni lõpus ka raketikütuseks muuta.

Rahvastik:

Üks raskemini vastatavatest küsimustest Marsi asunduse kohta on seotud kaasatud inimeste arvuga. Lühidalt öeldes, kui suur on inimeste arv, mida oleks võimalik ühes koloonias ülal pidada? Ja kui need inimesed oleks Maast tõhusalt ära lõigatud, siis kui palju oleks neid vaja, et isemajandavat elanikkonda jätkata?

Sel juhul oleme võlgu rea uuringutele, mille viis läbi dr Frederic Marin Strasbourgi astronoomia observatooriumist. Kasutades eritellimusel valminud numbrikoodi tarkvara (tuntud kui HERITAGE) õnnestus Marinil ja tema kolleegidel välja selgitada, kui suur peaks olema mitme põlvkonna kosmoselaeva meeskond.

Nad otsustasid, et terve elanikkonna ülalpidamiseks on vaja vähemalt 98 inimest, kus abiellumisega seotud geneetiliste häirete ja muude negatiivsete mõjude risk oleks minimaalne. Samal ajal tegelesid nad küsimusega, kui palju maad oleks nende ülalpidamiseks vaja.

Arvestades, et kuivtoiduvarud ei oleks otstarbekas võimalus, kuna need halveneksid ja laguneksid sajandite jooksul, mil laev oli transiidil, peaksid laev ja meeskond olema oma toidu kasvatamiseks varustatud.

Siin leidsid nad, et maksimaalselt 500 inimese elanike jaoks oleks vaja vähemalt 0,45 km² (0,17 mi²) kunstlikku maad. Sellest maast saaks meeskond aeropoonika ja tavapärase põllumajanduse kombinatsiooni abil kasvatada kogu vajaliku toidu.

Neid arvutusi saab Marsi asulas väga hõlpsalt rakendada, kuna enamus samadest kaalutlustest kehtivad. Marsil, nagu ka kosmoseaparaadil, on küsimus selles, kuidas tagada jätkusuutlikkus ja iseseisvus pika aja jooksul.

Samuti on hindamatu teadmine, kui palju inimesi saab toetada teatud maa kasutamisel, kuna see võimaldab planeerijatel seada piiranguid asula suurusele (või vajadusele).

Transport:

Transpordiküsimus on veel üks suur küsimus ja see kehtib nii Marsile jõudmise (kosmoseaparaat) kui ka seal olles liikumise kohta (infrastruktuur). Esimese puhul on välja toodud mõned korralikud ideed, lisaks mõned tõeliselt huvitavad kontseptsioonid, mida arendatakse.

Asjade avalikkuse poolel töötab NASA välja pakutava "Teekond Marsile" huvides uue rasketormiliste rakettide ja kosmosesõidukite tõugu. Esimene samm selles on kosmoseseadmesüsteemi (SLS) väljatöötamine, mis viib astronaudid lähiaastatel cislunar kosmosesse (ümber Kuu).

Sinna jõudes kohtuvad nad orbiidil asuva jaamaga, mida tuntakse kui Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G). Selle jaama külge kinnitatakse Deep Space Transport (DST) - laev, mis opositsioonil olles kasutab kuupikkust teekonda Marsile, tuginedes päikeseenergiajõule (SEP).

Kui DST jõuab Marsi orbiidile, kohtub ta Marsi baaslaagriga - teise kosmosejaamaga, mis tagab korduvkasutatava maanduri (Marsi Lander) kaudu juurdepääsu pinnale. Kui meeskonnaga missioonid Marsile on lõpule viidud, võib selle transporditaristu tsiviilotstarbeks ümber korraldada.

Tingimusel, et inimestel on võimalus jõuda cislunar kosmosesse, võiks DST iga kahe aasta tagant inimesi Maa-Kuu süsteemist Marsile viia, võimaldades järkjärgulist ülesehitust. Seal võiks mängu tulla eratööstus.

Näiteks võiks meeskondi transportida cislunar kosmosesse, kasutades suvalist arvu eraviisilisi stardipakkujaid. Heaks näiteks on rakett New Glenn, raske kanderakett, mida arendab eraõiguslik kosmosefirma Blue Origin.

Nagu märkis tegevjuht Jeff Bezos (Amazoni asutaja), võimaldab see rakett madalama orbiidi (LEO) turustamist ja lahendamist. Kuid oma rasketõstevõimalustega võib see inimesi saata ka Marsile esimesel etapil.

Teises plaanis on SpaceX ja selle asutaja Elon Musk jätkanud üliraskete rakettide ja kosmoseaparaatide väljatöötamist, mis on tuntud kui Super Heavy ja Starship. Kui see on valmis, võimaldab see süsteem otseseid missioone Marsile, mis Musk on väitnud, et see kulmineerub Marsi asula (Marsi baasi alfa) loomisega.

Mis puutub Punasele planeedile transportimisele, siis sellel on palju võimalusi, alates kulguritest kuni massitransiidini. Viimase puhul pakkus võimaliku lahenduse Elon Musk 2016. aastal esimese Hyperloop Podi võistluse käigus.

Sel ajal väljendas Musk, kuidas see "viienda transpordiliigi" kontseptsioon Marsil veelgi paremini toimiks kui Maal. Tavaliselt sõltuks Hyperloop madalrõhutorustikust, et see jõuaks kiiruseni kuni 1200 km / h (760 miili tunnis).

Kuid Marsil, kus õhurõhk on loomulikult alla 1% Maal olevast, ei vajaks Hyperloopi-sugune kiirrong üldse madalsurvetorusid. Magnetlevitatsiooniradade kasutamine, mis transpordib inimesi väga vähese aja jooksul erinevatesse asulatesse ja neist välja, võib planeedi ristuda.

Kiirguse varjestus:

Muidugi peab iga Marsi elupaik või asula arvestama väga reaalse kiirgusega kaasneva ohuga. Oma õhukese atmosfääri ja kaitsva magnetosfääri puudumise tõttu puutub Marsi pind kokku tunduvalt suurema kiirgusega kui Maa. Pika aja jooksul võib selline suurenenud kokkupuude asukatele põhjustada terviseriske.

Maal puutuvad arenenud riikide inimesed keskmiselt 0,62 radiga (6,2 mSv) aastas. Kuna Marsil on väga õhuke atmosfäär ja kaitsev magnetosfäär puudub, saab selle pind aastas umbes 24,45 radsi (244,5 mSV) - rohkem kui päikese sündmus. Sellisena tuleb Punasel planeedil asustatud asulat kas kiirituse eest karastada või aktiivne varjestus paigas.

Aastate jooksul on välja pakutud mõned mõisted, kuidas seda teha. Enamasti on need olnud kas asunduste ehitamine maa alla või kohalike regoliidist moodustatud paksude seintega varjualuste ehitamine (s.o 3D-trükitud, "paagutatud" kestad).

Peale selle muutuvad ideed veidi fantaasiarikkamaks ja tehnoloogiliselt palju paremaks. Näiteks tegi Ameerika inseneribüroo Marco Peroni 2018. aasta Ameerika Aeronautika ja Astronautika Instituudi (AIAA) SPACE ning Astronautics Forum and Exposition välja Marsi moodulbaasi (ja kosmoseaparaadi, mis selle Marsile transpordiks) disaini, mis tagaks kunstliku magnetilise varjestuse. .

Asula koosneks kuusnurksetest moodulitest, mis on paigutatud sfäärilises vormis toroidikujulise aparaadi alla. See seade oleks valmistatud kõrgepingelistest elektrikaablitest, mis genereerivad moodulite kosmilise ja päikesekiirguse eest 4/5 Tesla välise magnetvälja.

Peroni plaan nägi ette ka umbes 300 meetri (984 jalga) läbimõõduga kerakujulise südamikuga laeva - tuntud kui "liikuv kera" -, mis transpordiks asula Marsile. Kuusnurksed alusmoodulid oleksid paigutatud selle sfääri ümber või paigutatud vaheldumisi silindrikujulisse südamikku.

See kosmoselaev transpordiks moodulid Marsile ja oleks kaitstud sama tüüpi kunstliku magnetkilbiga, mida kasutatakse koloonia kaitsmiseks. Rännaku ajal pakuks kosmoselaev kunstlikku raskust, pöörates ümber kesktelje kiirusega 1,5 pööret minutis, tekitades raskusjõu umbes 0,8 g (seega välditakse mikrogravitatsiooniga kokkupuute degeneratiivseid mõjusid).

Veel radikaalsem on täispuhutava kunstliku magnetkilbi idee, mis asetataks Marsi L1 Lagrange'i punkti. See asukoht tagaks, et hiiglaslik magnetkilp püsiks Marsi ja Päikese vahel stabiilsel orbiidil, pakkudes talle kunstlikku magnetilist varjestust päikesetuule ja kiirguse eest.

Kontseptsiooni esitas 2017. aastal NASA planeediteaduse divisjoni direktor Jim Green - „Planetary Science Vision 2050 Workshop“ - osana tuleviku Marsi keskkonnast teaduse ja uurimise alal.

Nagu Green osutas, võis õige liiki edusammude korral Marsi varjestamiseks kasutada kilpi, mis on võimeline genereerima 1 või 2 Tesla (või 10 000 kuni 20 000 Gaussi) magnetvälja, paksendades selle atmosfääri, tõstes pinnal keskmist temperatuuri ja muutes selle tulevaste meeskonnaliikmete jaoks turvalisemaks.

Tolmu tormid:

Tolmutormid on Marsil suhteliselt tavaline nähtus ja leiavad aset siis, kui lõunapoolkeral on suvi, mis langeb kokku planeedi elliptilisel orbiidil Päikesele lähemal. Kuna Marsi suvisel ajal on lõunapolaarne piirkond suunatud Päikese poole, aurustub polaarkübaras jäätunud süsinikdioksiid.

Selle tagajärjel pakseneb atmosfäär ja suureneb õhurõhk, mis suurendab protsessi, aidates õhus tolmuosakesi suspendeerida. Mõnel juhul võivad tolmupilved ulatuda kuni 100 km (62 mi) kõrgusele.

Temperatuuri tõusu tõttu tõstetakse tolmuosakesed atmosfääri kõrgemale, mis toob kaasa suurema tuule. Tekkinud tuul tõmbab veel rohkem tolmu, tekitades tagasisideahelat, mis võib tingimustes õigel ajal viia kogu planeeti hõlmava tolmutormini.

Need toimuvad iga 6–8 aasta tagant (umbes kolm kuni neli marsiaastat) ja võivad jõuda kiiruseni üle 106 km / h. Selliste tolmutormide saabudes võivad need oluliselt vähendada pinnale jõudva päikesevalguse hulka, mis võib päikesepaneelidega mängida kaost.

See on põhjus, miks Võimalus rover lakkas töötamast 2018. aasta suvel Uudishimu roveril õnnestus see torm välja sõita, kuna seda toidab mitme missiooniga radioisotoobi termoelektriline generaator (MMRTG).

Selles suhtes peaks kõigil tulevastel Marsi asulatel olema varuvõimalus. Juhul, kui tolmutormid muutuvad liiga pikaks või tugevaks, oleks mugav omada tuumareaktoreid, mis suudaksid asula elektrivajadusi rahuldada, kuni tolmutormid selguvad.

Toidu tootmine:

Teine suur küsimus Marsil elamisest on väljakutse toota piisavalt toitu inimeste koloonia ülalpidamiseks. Arvestades Maa ja Marsi vahelist kaugust ja seda, et tarnimissioonid jõuaksid kohale umbes kord kahe aasta jooksul, on selliste asjade nagu vesi, kütus ja põllukultuurid järele suur vajadus omaette toimetuleku järele.

Praeguseks on läbi viidud mitu katset, et näha, kas toit võib Marsi pinnases kasvada. 2000. aastate alguses viisid katsed läbi Florida ülikooli ja NASA bioloogiliste ja füüsikaliste uuringute büroo teadlased. See seisnes selles, et näha, kuidas taimed kasvavad Marsi surve tingimustes.

Teine katse hõlmas Maa bakterite kasutamist Marsi pinnase - täpsemalt tsüanobakterite Chroococcidiopsis - rikastamiseks. See bakter elab teadaolevalt ülimalt külmades ja kuivades tingimustes Maal ning võib orgaanilise elemendi loomisega aidata Marsi regoliiti mullaks muuta.

2016. aastal tegi NASA koostööd Limas asuva rahvusvahelise kartulikeskusega, et testida, kas kartuleid saab kasvatada Marsi pinnase analoogide abil, mis loodi Peruu pinnase abil. See katse viidi läbi kolmel põhjusel: ühelt poolt olid piirkonna kuivad tingimused Marsi jaoks hea faksi.

Andide osades on sademeid samamoodi harva ja pinnas on äärmiselt kuiv - täpselt nagu Marsil. Vaatamata sellele on Andide inimesed selles piirkonnas kartuleid kasvatanud sadu aastaid.

Kuid võib-olla suurim tõmme oli see, et katse kutsub stseene meelde Marslane kus Matt Damon oli sunnitud Marsi mullas kartuleid kasvatama. Lühidalt öeldes oli see NASA jaoks tähelepanuväärne PR-käik ajal, mil ta soovib toetada oma kavandatud teekonda Marsile.

Viimastel aastatel viis hiljuti pankroti välja kuulutanud mittetulundusühing MarsOne läbi ka katseid, et näha, millised põllukultuurid Marsi pinnases kõige paremini kasvavad. See toimus aastatel 2013–2015 Hollandi linnas Nergenas, kus Wageningeni ülikooli ja uurimiskeskuse meeskonnad külvasid põllukultuure NASA pakutud Marsi ja Kuu simuleeritud pinnasesse.

Aja jooksul testisid meeskonnad erinevaid seemneid (koos orgaaniliste toitainete lahusega), et näha, millised neist kasvavad Kuu ja Marsi keskkonnas, kontrolliks kasvavad Maa mullas samad seemned. Meeskond kinnitas, et rukis, redis, aiakress, herned, tomatid ja kartulid võivad kõik kenasti idaneda ja järgmise saagi jaoks rohkem seemet toota.

Järeldus:

Nendest paljudest ettepanekutest ja ideedest hakkab ilmuma pilt Marsi asustusest. See on kooskõlas meie kasvava huviga Marsi vastu ja planeedi uurimise arenevate plaanidega. Kuigi väljakutsed võivad olla suured, on pakutavad lahendused nii uuenduslikud kui ka potentsiaalselt tõhusad.

Kas me ise või mitte peaks koloniseerida Marsi, jääb tõsiasjaks, et suudame, arvestades õiget pühendumist ja piisavalt ressursse. Ja kui me seda teeme, on meil juba üsna hea ettekujutus sellest, millised võivad Marsi kolooniad välja näha.

  • NASA - HI-MERED
  • NASA - Marsi kasvuhooned
  • Mars One - missiooni teostatavus
  • NASA - Marsi kosmosepioneer
  • NASA - punase planeedi rohelisemaks muutmine
  • Thingiverse - Marsi baasi väljakutse võitjad
  • NASA - NASA sajanda aasta väljakutsed: 3D-trükitud elupaikade väljakutse
  • Süütu - NASA väljakutse: kosmoses pioneer - Maa iseseisvuse saavutamine


Vaata videot: Pidulik Signaal (Jaanuar 2022).