Mars'ı Nasıl Kolonileştiririz?
Güneş Sistemini Kolonileştirme serimize tekrar hoş geldiniz! Bugün, “Dünyanın İkizi” olarak bilinen o soğuk ve kuru dünyaya bir göz atacağız. Mars'tan bahsediyorum. Eğlence!
Mars. Oldukça acımasız bir yer. Bu kuru, kuru dünyada, ortalama yüzey sıcaklığı -55 °C'dir (-67 °F). Kutuplarda ise sıcaklıklar -153 °C'ye (243 °F) kadar düşebilir. Bunun çoğu, ısıyı tutamayacak kadar ince olan ince atmosferiyle ilgilidir (nefes almaktan bahsetmiyorum bile). Öyleyse neden Mars'ı kolonileştirme fikri bizim için bu kadar ilgi çekici?
İki gezegenimiz arasındaki benzerlikleri, suyun mevcudiyetini, yerinde yiyecek, oksijen ve inşaat malzemeleri üretme olasılıklarını içeren bir dizi neden var. Hatta Mars'ı bir hammadde kaynağı olarak kullanmanın ve onu yaşanabilir bir çevreye dönüştürmenin uzun vadeli faydaları bile var. Bunların üzerinden tek tek geçelim…
Kurgudaki Örnekler:
Mars'ı keşfetme ve yerleşme fikri, bir yüzyıldan fazla bir süredir kurguda araştırılıyor. Mars'ın kurgudaki en eski tasvirlerinin çoğu, Giovanni Schiaparelli ve Percival Lowell gibi gökbilimcilerin gözlemleri sayesinde kanalları, bitki örtüsü ve yerli yaşamı olan bir gezegeni içeriyordu.
Ancak, 20. yüzyılın ikinci yarısında (büyük ölçüde denizci 4 Mars'taki gerçek koşulları öğrenen misyonlar ve bilim adamları) kurgusal hesaplar, bir Mars uygarlığı fikrinden uzaklaştı ve sonunda çevreyi kendi ihtiyaçlarına göre kolonize eden ve dönüştüren insanlarla uğraşmaya başladı.
Kesit manzaralı bir Mars yerleşiminin sanatçı izlenimi. Kredi: NASA Ames Araştırma Merkezi
Bu değişim belki de en iyi Ray Bradbury'nin Mars Günlükleri (1950'de yayınlandı). Ağırlıklı olarak Mars'ta geçen bir dizi kısa hikaye, koleksiyon, insan kaşiflerle karşılaşmaya başlayan bir Mars uygarlığı hakkında hikayelerle başlıyor. Hikayeler daha sonra gezegendeki insan yerleşimleri, Marslıların soykırımı ve sonunda nükleer savaş yaşayan Dünya ile ilgili olanlara geçiyor.
1950'lerde, birçok klasik bilimkurgu yazarı Mars'ı kolonileştirmek hakkında yazdı. Bunlar arasında Arthur C. Clarke ve onun 1951 hikayesi vardı. Mars'ın Kumları ,insan kolonistler hakkında yazmak için Mars'a seyahat eden bir insan muhabirin bakış açısından anlatılıyor. Bir çöl gezegeninde kendilerine bir hayat kurmaya çalışırken, Mars'ın yerli yaşam formlarına sahip olduğunu keşfederler.
1952'de Isaac Asimov serbest bırakıldı. Mars Yolu ,Dünya ve Mars kolonistleri arasındaki çatışmayı ele alan bir hikaye. İkincisi, uzay çöplerini kurtararak hayatta kalmayı başarır ve Dünya gezegenlerine ambargo uyguladığında buz toplamak için Satürn'e gitmek zorunda kalır.
Robert A. Heinlein'ın ufuk açıcı romanı Garip Bir Ülkedeki Yabancı (1961), Mars'ta yerli Marslılar tarafından büyütülen ve daha sonra genç bir yetişkin olarak Dünya'ya giden bir insanın hikayesini anlatıyor. İnsanlarla teması, Dünya kültürü üzerinde derin bir etkiye sahip olduğunu kanıtlıyor ve Heinlein'ın zamanının birçok sosyal adetini ve kabul edilmiş normlarını sorguluyor.
Sanatçının Mars yüzeyinin olası keşfi konsepti. Kredi: NASA Ames Araştırma Merkezi
Philip K. Dick'in kurgusu da Mars'ı sık sık gösterir, her durumda yerli sakinleri olmayan kuru, boş bir arazidir. eserlerinde Mars Zaman Kayması (1964) ve Palmer Eldritch'in Üç Damgası (1965), Mars'ta yaşamak, orada yaşamak istemeyen izole topluluklardan oluşan zor olarak sunulmaktadır.
İçinde Androidler Elektrikli Koyun Düşler mi? (1968), insanlığın çoğu bir nükleer savaştan sonra Dünya'yı terk etti ve şimdi Mars'taki “kolonilerde” yaşıyor. Yasadışı bir şekilde Dünya'ya geri dönmek için kaçan Android'ler (Replikanlar), “kimsenin orada yaşaması gerekmediğinden” ayrıldıklarını iddia ediyor. Yerleşim için tasarlanmamıştı, en azından son milyar yıl içinde. Çok eski. Onu taşlarda hissediyorsun, korkunç yaşlılık”.
Kim Stanley Robinson'ın Mars üçlemesi (1992-1996 arasında yayınlandı), Mars kolonize edildi ve daha sonra yüzyıllar boyunca dünyalaştırıldı. Ben Bova'nın Güneş Sistemi'nin kolonizasyonunu konu alan Grand Tour serisinde aynı zamanda bir roman da yer alıyor. Mart (1992). Bu romanda kaşifler, Mars'ın kolonileşmeye değer olup olmadığını belirlemek için - Olympus Dağı ve Valles Marineris de dahil olmak üzere - Mars'a giderler.
Alastair Reynolds'un kısa öyküsü ' Mars Seddi (2000), teknolojik olarak en gelişmiş insanların Mars'a dayandığı ve insan nörolojisi deneyleriyle sorun çıkaran bir grupla gezegenler arası bir savaşa karıştığı bir gelecekte geçiyor.
Sanatçının şu anki durumundan yaşanabilir bir dünyaya Mars'ın dünyalaştırılmasına dair izlenimi. Kredi bilgileri: Daein Ballard
Hannu Rajaniemi'de Kuantum Hırsızı (2010), uzak gelecekte Mars'a bir bakış atıyoruz. Hikaye, gezegenin karşısında hareket eden Oubliette şehrine odaklanıyor. Andry Weir'inMarslı(2011), bir astronotun Mars'ta mahsur kaldığı ve bir kurtarma ekibi gelene kadar hayatta kalmaya zorlandığı yakın bir gelecekte geçiyor.
Kim Stanley Robinson'ın 2312 (2012) insanlığın Güneş Sisteminin çoğunu kolonize ettiği bir gelecekte geçiyor. Hikaye boyunca Mars'tan yerleşmiş ve dünyalaştırılmış (bu, lazerlerin Schiaparelli'nin tarif ettiğine benzer kanalları kesmesini içeriyordu) ve şimdi yüzeyinin çoğunu kaplayan okyanuslara sahip bir dünya olarak bahsediliyor.
Önerilen Yöntemler:
NASA'nın 2030'larda gerçekleşmesi planlanan Mars'a önerilen insanlı görevi Orion Çok Maksatlı Mürettebat Aracı (MPCV) ve Uzay Fırlatma Sistemi (SLS) – insanları Kızıl Gezegene göndermek için yapılan tek öneri değil. Diğer federal uzay ajanslarına ek olarak, bazıları sadece keşiften çok daha iddialı olan özel şirketler ve kar amacı gütmeyen kuruluşlar tarafından da planlar var.
Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA), henüz insanlı bir uzay aracı inşa etmemiş olmalarına rağmen, insanları göndermek için uzun vadeli planları var. Rusya Federal Uzay Ajansı Roscosmos, aynı zamanda simülasyonlarla birlikte insanlı bir Mars görevi planlıyor. Mart-500 ) 2011 yılında Rusya'da tamamlandı. ESA şu anda bu simülasyonlara da katılıyor.
2012'de, bir grup Hollandalı girişimci, 2023'ten başlayarak bir insan Mars üssü kurmak için kitlesel fonlamalı bir kampanya planlarını açıkladı. Mars bir Plan, Mars'ta medyanın katılımıyla finanse edilecek kalıcı ve genişleyen bir koloni kurmak için bir dizi tek yönlü görev çağrısında bulunuyor.
Mars insanlı görev aracı (NASA Mars Tasarım Referans Mimarisi 5.0 İnsan Keşfi) Şubat 2009. Kredi: NASA
MarsOne planının diğer ayrıntıları arasında 2018'e kadar bir telekomünikasyon yörüngesi, 2020'de bir gezici ve 2023'e kadar temel bileşenler ve yerleşimcilerin gönderilmesi yer alıyor. Üs, 3.000 metrekarelik güneş panellerinden güç alacak ve SpaceX Falcon 9 Ağır roket donanımı başlatmak için kullanılacaktır. 4 astronottan oluşan ilk mürettebat 2025'te Mars'a inecek; sonra her iki yılda bir 4 astronottan oluşan yeni bir ekip gelirdi.
2 Aralık 2014'te NASA'nın Gelişmiş İnsan Keşif Sistemleri ve Operasyonları Misyon Direktörü Jason Crusan ve Programlardan Sorumlu Yardımcı Yönetici Yardımcısı James Reuther, Boeing için geçici desteği açıkladı. Uygun Fiyatlı Mars Görev Tasarımı ” Halihazırda 2030'lar için planlanan görev profili, radyasyon kalkanı, merkezkaç yapay yerçekimi, geçiş halindeki sarf malzemesi ikmali ve geri dönüş için planlar içeriyor.
SpaceX ve Tesla CEO'su Elon Musk da planlarını açıkladı Mars'ta koloni kurmak 80.000 kişilik bir nüfusa sahip. Bu planın özü, insanları Mars'a taşımak ve Dünya'ya geri dönmek için yeniden kullanılabilir roket motorlarına, fırlatma araçlarına ve uzay kapsüllerine dayanan bir uzay uçuşu sistemi olan Mars Colonial Transporter'ın (MCT) geliştirilmesidir.
2014 itibariyle, SpaceX büyük Raptor roket motoru Mars Koloni Taşıyıcı için ve başarılı test 2016 yılının Eylül ayında duyuruldu. Ocak 2015 Musk, 2015 yılının sonlarında Mars ulaşım sistemi için 'tamamen yeni mimarinin' ayrıntılarını yayınlamayı umduğunu söyledi.
İçinde Haziran 2016 Musk, Mars nakliye uzay aracının ilk insansız uçuşunun 2022'de gerçekleşeceğini, ardından 2024'te yola çıkacak ilk insanlı MCT Mars uçuşunun izleyeceğini belirtti. Uluslararası Uzay Bilimleri Kongresi , Musk planının diğer ayrıntılarını açıkladı; Gezegenler Arası Taşıma Sistemi (ITS) ve tahmini maliyetler.
Bir gün gelebilir, nesiller boyu süren dünyalaştırma ve sayısız kolonist dalgasından sonra, Mars da uygulanabilir bir ekonomiye sahip olmaya başlayacak. Bu, keşfedilen maden yatakları şeklini alabilir ve daha sonra satış için Dünya'ya geri gönderilebilir. Platin gibi değerli metalleri Mars yüzeyinden fırlatmak, düşük yerçekimi sayesinde nispeten ucuz olacaktır.
Ama göre Misk , en olası senaryo (en azından öngörülebilir gelecek için) gayrimenkule dayalı bir ekonomiyi içerecektir. Dünyanın her yerinde artan insan nüfusuyla, genişlemek için bolca alan sunan yeni bir destinasyon iyi bir yatırım gibi görünecek.
Ve ulaşım sorunları çözüldüğünde, bilgili yatırımcıların arazi satın almaya başlaması muhtemeldir. Ayrıca, önümüzdeki yüzyıllarda Mars'ta bilimsel araştırmalar için bir pazar olması muhtemeldir. Gezegen araştırmaları gerçekten açılmaya başladığında ne bulacağımızı kim bilebilir!
Zamanla, Mars'ta yaşamanın zorluklarının çoğu veya tamamı, jeomühendislik (diğer bir deyişle terraforming) uygulamasıyla üstesinden gelinebilir. Siyanobakteriler ve fitoplankton gibi organizmaları kullanan kolonistler, atmosferdeki CO²'nin çoğunu yavaş yavaş solunabilir oksijene dönüştürebildiler.
Buna ek olarak, Mars'ın güney kutbunda, gezegenin regoliti (toprak) tarafından emilen, kuru buz şeklinde önemli miktarda karbondioksit (CO²) olduğu tahmin edilmektedir. Gezegenin sıcaklığı yükseltilirse, bu buz gaza süblimleşecek ve atmosfer basıncını artıracaktır. Yine de insanlar tarafından nefes alamayacak olsa da, basınçlı giysilere olan ihtiyacı ortadan kaldırmak için yeterli olacaktır.
Bunu yapmanın olası bir yolu, gezegende kasıtlı olarak bir sera etkisi yaratmaktır. Bu, içe aktarılarak yapılabilir diğer gezegenlerin atmosferlerinden amonyak buzu Güneş Sistemimizde. Amonyak (NH³) ağırlıkça çoğunlukla nitrojen olduğundan, burada Dünya'da olduğu gibi solunabilir bir atmosfer için gerekli olan tampon gazını da sağlayabilir.
Benzer şekilde, metan gibi hidrokarbonları ithal ederek bir sera etkisini tetiklemek mümkün olacaktır. Titan'ın atmosfer ve yüzeyinde. Bu metan, sera etkisini artıracak şekilde hareket edeceği atmosfere salınabilir.
Zubrin ve Chris McKay NASA'nın Ames Araştırma Merkezi'nde çalışan bir astrobiyolog, yüzeyde sera gazlarını atmosfere pompalayabilecek ve böylece küresel ısınmayı tetikleyebilecek tesisler oluşturmayı da önerdi (tıpkı burada Dünya'da yaptıkları gibi).
Yüzeyi ısıtan yörünge aynalarından, yüzeyi kasıtlı olarak kuyruklu yıldızlarla çarpmaya kadar uzanan başka olasılıklar da var. Ancak yöntemden bağımsız olarak, Mars'ın çevresini uzun vadede insanlar için daha uygun hale getirebilecek, birçoğunu şu anda burada Dünya'da yapıyoruz (daha az olumlu sonuçlarla).
Önerilen başka bir çözüm, yaşam alanlarını yeraltında inşa etmektir. Yeraltı habitatları arasında bağlantı kuran bir dizi tünel inşa ederek, yerleşimciler evden uzaktayken oksijen tanklarına ve basınçlı giysilere olan ihtiyacı ortadan kaldırabilirler.
Ek olarak, radyasyona maruz kalmaya karşı koruma sağlayacaktır. tarafından elde edilen verilere dayanarak Mars Keşif Orbiter , ayrıca yaşanabilir ortamların yeraltında var olduğu ve bu da onu daha da çekici bir seçenek haline getirdiği tahmin ediliyor.
Potansiyel faydalar:
Daha önce de belirtildiği gibi, Dünya ile Mars arasında, onu kolonizasyon için uygun bir seçenek haline getiren birçok ilginç benzerlik var. Yeni başlayanlar için, Mars ve Dünya çok benzer gün uzunlukları . Bir Mars günü 24 saat 39 dakikadır, bu da bitki ve hayvanların -insan kolonicilerinden bahsetmiyorum bile- bunu tanıdık bulacağı anlamına gelir.
Güneş Sisteminin (üst sıra) ve Gliese 581 sisteminin (alt sıra) yaşanabilir bölgelerini gösteren diyagram. Franck Selsis, Üniv. Bordeaux'da. Kredi bilgileri: ESO
Mars'ın ayrıca Dünya'nınkine çok benzeyen bir eksen eğikliği vardır, bu da aynı temele sahip olduğu anlamına gelir. mevsimsel desenler gezegenimiz olarak (daha uzun süreler için de olsa). Temel olarak, bir yarım küre Güneş'e işaret edildiğinde, yaz mevsimini yaşarken diğeri kışı yaşar - daha sıcak sıcaklıklar ve daha uzun günler ile tamamlanır.
Bu da, büyüme mevsimleri söz konusu olduğunda işe yarayacak ve sömürgecilere rahatlatıcı bir aşinalık duygusu ve yılı ölçmenin bir yolu sağlayacaktır. Dünyadaki çiftçilere çok benzer şekilde, yerli Marslılar bir 'büyüme mevsimi', bir 'hasat' yaşayacaklar ve mevsimlerin değişimini işaretlemek için yıllık şenlikler düzenleyeceklerdi.
Ayrıca, Dünya gibi, Mars da Güneşimizin yaşanabilir bölgesinde (aka. ' Goldilocks bölgesi “), biraz dış kenarına doğru olsa da. Venüs benzer şekilde bu bölgede bulunur, ancak iç kenardaki konumu (kalın atmosferiyle birlikte) onu Güneş Sistemindeki en sıcak gezegen haline getirdi. Bu, sülfürik asit yağmurlarıyla birleştiğinde Mars'ı çok daha çekici bir seçenek haline getiriyor.
Bunlara ek olarak, Mars Dünya'ya daha yakın diğer Güneş gezegenlerinden daha - Venüs hariç, ama bunun neden çok iyi bir seçenek olmadığını zaten ele aldık! Bu, kolonileştirme sürecini kolaylaştıracaktır. Aslında, her birkaç yılda bir, Dünya ve Mars karşıt durumdayken - yani birbirlerine en yakın olduklarında - mesafe değişir ve bazı 'fırlatma pencerelerini' sömürgecileri göndermek için ideal hale getirir.
Örneğin, 8 Nisan 2014'te Dünya ve Mars, karşıtlıkta 92.4 milyon km (57,4 milyon mil) uzaklıktaydı. 22 Mayıs 2016'da aralarında 75,3 milyon km (46,8 milyon mil) olacak ve 27 Temmuz 2018'e kadar 57.6 milyon km (35,8 milyon mil) kıt bir mesafe iki dünyamızı ayıracak. Bu pencereler sırasında, Mars'a gitmek bir yıllar değil aylar meselesi .
Ayrıca Mars, buz şeklinde geniş su rezervlerine sahiptir. Bu su buzunun çoğu kutup bölgelerinde bulunur, ancak Marslı meteoritlerin araştırmaları, çoğunun kilitli olabileceğini öne sürdü. yüzeyin altında . Bu su, insan tüketimi için yeterince kolayca çıkarılabilir ve arıtılabilir.
Kitabında, Mars Davası Robert Zubrin ayrıca, geleceğin insan kolonistlerinin Mars'a seyahat ederken karadan nasıl geçinebileceklerini ve sonunda onu kolonize edebileceklerini de açıklıyor. Uluslararası Uzay İstasyonu sakinleri gibi, tüm kaynaklarını Dünya'dan getirmek yerine, geleceğin kolonistler Mars suyunu oksijen ve hidrojene bölerek kendi havalarını, suyunu ve hatta yakıtlarını yapabilecekler.
Mars'taki yeni su buzu tahminleri, kutupsal olmayan enlemlerde büyük yeraltı buzu rezervuarları olabileceğini gösteriyor. Kredi: Feldman ve diğerleri, 2011
ön deneyler Mars toprağının, yüzeye gönderilmesi gereken malzeme miktarını azaltacak koruyucu yapılar oluşturmak için fırınlanarak tuğlalara dönüştürülebileceğini gösterdiler. Dünya bitkileri, yeterli güneş ışığı ve karbondioksit aldıkları varsayılarak, sonunda Mars topraklarında da yetiştirilebilir. Zamanla, doğal toprağa ekim yapmak da nefes alabilir bir atmosfer yaratmaya yardımcı olabilir.
Zorluklar:
Yukarıda bahsedilen faydalara rağmen, Kızıl Gezegeni kolonileştirmenin oldukça anıtsal zorlukları da var. Yeni başlayanlar için, misafirperverlikten başka bir şey olmayan ortalama yüzey sıcaklığı meselesi var. Ekvator çevresinde öğlen saatlerinde sıcaklık 20 °C'ye kadar düşebilirken, Curiosity bölgesinde - ekvatora yakın olan Gale Krateri'nde - tipik gece sıcaklıkları -70 °C'ye kadar düşmektedir.
Mars'taki yerçekimi de Dünya'da yaşadıklarımızın sadece %40'ı kadardır, bu da ona uyum sağlamayı oldukça zorlaştırır. göre NASA raporu Sıfır yerçekiminin insan vücudu üzerindeki etkileri, haftada %5'e kadar kas kütlesi ve ayda %1'e varan kemik yoğunluğu kaybıyla oldukça derindir.
Doğal olarak, bu kayıplar, en azından bir miktar yerçekiminin olduğu Mars yüzeyinde daha düşük olacaktır. Ancak kalıcı yerleşimciler, uzun vadede hala kas dejenerasyonu ve osteoporoz sorunlarıyla uğraşmak zorunda kalacaklardı.
Biyosfer 2 projesi, Dünya'daki Mars benzeri koşulları simüle etme girişimidir. Kredi: Bilim Fotoğraf Kütüphanesi
Ve sonra, solunamaz bir atmosfer var. Gezegenin atmosferinin yaklaşık %95'i karbondioksittir, bu da yaşam alanları için solunabilir hava üretmeye ek olarak, yerleşimcilerin basınç giysisi ve şişelenmiş oksijen olmadan dışarı çıkamayacakları anlamına gelir.
Mars'ın ayrıca Dünya'nın jeomanyetik alanıyla karşılaştırılabilir bir küresel manyetik alanı yoktur. İnce bir atmosferle birleştiğinde bu, önemli miktarda iyonlaştırıcı radyasyonun Mars yüzeyine ulaşabileceği anlamına gelir.
Mars Odyssey uzay aracının Mars Radyasyon Ortamı Deneyi (MARIE) tarafından alınan ölçümler sayesinde bilim adamları, Mars'ın üzerindeki yörüngedeki radyasyon seviyelerinin 2,5 kat daha yüksek Uluslararası Uzay İstasyonunda olduğundan daha fazla. Yüzeydeki seviyeler daha düşük olacaktır, ancak yine de insanların alışık olduğundan daha yüksek olacaktır.
Aslında, bir son kağıt analiz eden bir grup MIT araştırmacısı tarafından sunulmuştur. Mars bir 2020'den başlayarak gezegeni kolonileştirmeyi planlıyor - ilk astronotun 68 gün sonra boğulacağı, diğerlerinin ise oksijen açısından zengin bir atmosferde açlık, susuzluk veya yakma kombinasyonundan öleceği sonucuna vardı.
Sanatçının Mars One habitatının dışında duran bir Marslı astronot konsepti. Kredi bilgileri: Bryan Versteeg/Mars One
Kısacası, Mars'ta kalıcı bir yerleşim yaratmanın zorlukları çoktur, ancak mutlaka aşılmaz değildir. Ve eğer birey ve tür olarak, Mars'ın insanlık için ikinci bir ev olacağına karar verirsek, şüphesiz hepsine hitap etmenin yaratıcı yollarını bulacağız.
Kim bilir? Bir gün, belki kendi yaşamlarımızda bile gerçek Marslılar olabilir. Ve onlar biz olurduk!
Universe Today, Mars'ta insanların yaşama olasılığı hakkında birçok ilginç makaleye sahip. İşte Nancy Atkinson'ın bir olasılık hakkında harika bir makalesi. Mars'a tek yönlü, tek kişilik yolculuk
kullanmaya ne dersin Mars'ta kolonileşmeye yardımcı olan mikroplar ? Ve Dünya ile Mars arasındaki mesafeleri bilmek istiyorsanız, kontrol edin. Burada .
Mars Topluluğu, Mars'ı kolonileştirmeye çalışıyor. Ve kırmızı koloni Mars'ı kolonize etmekle ilgili harika bir makale kaynağıdır.
Son olarak, genel olarak Mars hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, Astronomy Cast'ta Kızıl Gezegen hakkında birkaç podcast bölümü hazırladık. 52. Bölüm: Mars , Bölüm 91: Mars'ta Su Arayışı , ve Bölüm 94: İnsanlardan Mars'a – Bölüm 1, Bilim Adamları .