Die Kolonisierung des Mondes und die Kolonisierung des Mars werden von Experten als einzigartiger technologischer Durchbruch für die Menschheit angesehen. Neben bedeutenden wissenschaftlichen Fortschritten erklärt sich der starke Anstieg des Interesses auch aus der Tatsache, dass Mond und Mars unbezahlbare und praktisch unerschöpfliche Mineralienquellen sind.
Prophezeiung der Genies
Kurz vor seinem Tod schlug der britische theoretische Physiker Stephen Hawking vor, dass ein technologischer Durchbruch und die Bereitstellung von Ressourcen für Erdbewohner gleichermaßen erreicht werden könnten, indem der einzige Satellit der Erde - der Mond - besiedelt und dauerhaft besiedelt wird - einer der attraktivsten unter dem Gesichtspunkt der Verwendung in die Interessen der Planeten der Menschheit - Mars.
Die Entwicklung von Projekten zur Erforschung von Mond und Mars begann in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts. Wissenschaftler sprachen jedoch über einen der wichtigsten Gründe für das Reisen und Besiedeln entfernter Objekte wie im Vorbeigehen, ohne dies besonders zu beachten - der Himmelskörper, der der Erde in Zukunft am nächsten sein könnte Jahrzehnte, um die Menschheit vor Energiekrisen zu retten und die Umsetzung der arbeitsintensivsten und komplexesten Projekte in den Bereichen Industrie, Medizin, Gesundheitswesen und Wissenschaft zu ermöglichen.
Wir sprechen über das leichteste Isotop von Helium - Helium-3, eine Substanz, deren Reserven innerhalb der Erde äußerst begrenzt sind. Es ist dieses und ein weiteres "benachbartes" Isotop, das die Menschheit für die Energie des neuen Jahrtausends nutzen kann - die Kernfusion, mit der alle traditionellen Arten von Mineralien "zur Ruhe gebracht" werden können: Öl, Kohle sowie radioaktiver Uranbrennstoff für Kernkraftwerke.
Nur 0,003 Gramm Helium-3 in einem Fusionsreaktor setzen die gleiche Energiemenge frei wie ein ganzes Barrel Öl, und eine Tonne Helium-3, die in einen Fusionsreaktor geladen wird, erzeugt Energie, die 15,8 Millionen Barrel Öl entspricht.
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Die Extraktion des Heliumisotops auf der Mondoberfläche kann mit der Suche nach Kohlenwasserstoffen unter den Sanddünen im Nahen Osten verglichen werden: Leicht förderbares Öl drückt in einem mächtigen Brunnen nach den ersten "Einstichen" der Oberfläche an zuvor erforschten Orten buchstäblich nach oben. Mit Helium-3 auf der Mondoberfläche ist die Situation ähnlich: Der Mondboden, der seit Hunderten von Millionen von Jahren von der Sonne emittierten Partikeln praktisch "versiegelt" wird, enthält Millionen Tonnen eines wertvollen Isotops, und für seine industrielle Produktion ist es nicht notwendig, wie sie in solchen Fällen sagen, das Rad neu erfinden.
Die Umsetzung eines vollwertigen Programms zur Gewinnung von Mondboden im Moment und in den nächsten 30, 50 und 100 Jahren wird die Menschheit zwar nicht in der Lage sein - selbst hochmoderne Technologien und supermächtige Trägerraketen, die mehrere Tonnen gleichzeitig in die Mondumlaufbahn befördern können, werden keine Rolle spielen … Das Hauptproblem ist nicht einmal, dass die entsprechende Energieinfrastruktur für den industriellen Verbrauch von Helium-3 auf der Erde derzeit völlig fehlt, sondern wie genau Menschen auf dem Mond überleben und beginnen können, ihn zu entwickeln.
Eine der wichtigsten Aufgaben der modernen Kosmonautik ist nach wie vor die Schaffung eines superschweren und kostengünstigen Trägerraketen, obwohl sich beide Konzepte auf den ersten Blick gegenseitig ausschließen. Trotz der Tatsache, dass vorgefertigte Lösungen wie der amerikanische Saturn-V und die sowjetische Energia sowie andere Projekte zur Schaffung superschwerer Trägerraketen bereits fertig sind oder sich in der Endphase befinden, besteht das Hauptproblem im Zusammenhang mit dem sicheren und zuverlässigen Aufenthalt einer Person auf der Mondoberfläche wurde nicht vollständig gelöst.
Mondwache
Die seit Anfang der 50er Jahre entwickelten Mondbasisprojekte gingen von mehreren Wegen aus, um die Mondoberfläche zu beherrschen. Eine der plausibelsten und wirtschaftlich einfachsten Möglichkeiten, den Mond zu kolonisieren, könnte der vom amerikanischen Physiker Gerard O'Neill vorgeschlagene Plan sein: Für einen erfolgreichen Abbau auf der Mondoberfläche wurde vorgeschlagen, eine riesige Station in Form eines Rings mit einem Durchmesser von 1,5 Kilometern zu bauen.
Die Station, die von O'Neill als Umschlagplatz für die Arbeit auf dem Mond vorgeschlagen wurde, sollte voll autark sein: Nach der Endmontage und Inbetriebnahme mussten die Menschen in den Räumlichkeiten der Anlage eine Art Industrieproduktion und Mini-Farmen gründen und zehntausend Menschen mit allem versorgen, was sie brauchten. einschließlich Trinkwasser und Essen.
Sie planten unter anderem, die Station mit riesigen Spiegeln auszustatten, die einen Teil der Sonnenenergie mit einem nahezu idealen Wirkungsgrad von mehr als 70% auf die Erde übertragen können. Parallel zu O'Neills Plan gab es andere Ideen, wie eine Mondbasis funktionieren sollte. Sowjetische Wissenschaftler haben wiederholt die Idee vertreten, nicht nur "Punkt" -Siedlungen an der Oberfläche zu errichten, sondern auch eine zirkumlunare Orbitalbasis, von der aus "Schichtarbeiter" auf kleinen wiederverwendbaren Schiffen jeden "Morgen" zur Arbeit gehen würden.
In den späten 1980er Jahren begann sich die Theorie der Mondbesiedlung in den Argumenten der Wissenschaftler aufzulösen, dass Mondumlaufbasen und ferngesteuerte Bergbauroboter, deren Wartung und Reparatur mit Hilfe kleiner Außenposten durchgeführt werden kann, für den "gezielten Einsatz" der Reichen ausreichen würden Ressourcen des Erdsatelliten.
Bereits 2017 entschieden die Wissenschaftler jedoch, dass "Mondhäuser" überhaupt nicht benötigt werden - anstatt kleine Objekte für Missionen für fünf bis sieben Tage zu bauen und zu produzieren, wurde vorgeschlagen, Raumschiffe anzupassen.
Wo und warum?
Trotz ehrgeiziger Pläne für die Entwicklung des Mars hat die Menschheit noch keine klare Vorstellung davon, wohin sie fliegen soll und warum sie benötigt wird. Gleichzeitig wurden sogar Wissenschaftler, die sich in ihrer Meinung einig waren, in mehrere "kriegführende" Lager aufgeteilt: Einige glauben, dass die Erforschung des Mondes Zeitverschwendung ist und Sie sofort zum Mars fliegen müssen, andere sind sich sicher, dass Sie "irgendwie später" zum Mars gelangen können Die Monderkundung und das Debuggen der Weltraumtechnologie werden abgeschlossen sein. Die dritte Gruppe lehnt im Allgemeinen die Kolonisierung von Mars und Mond als solche ab und führt überzeugende Beweise dafür an, dass alles, was für die Verwendung auf der Erde erforderlich ist, einschließlich seltener Metalle und anderer chemischer Elemente, in ausreichenden Mengen auf der Oberfläche von Asteroiden im erdnahen Raum liegt.
"All dies ist unter akzeptablen Bedingungen viel einfacher zu organisieren - dem terrestrischen Grad an Sonneneinstrahlung und technischen Lösungen, die vor 40-50 Jahren beschrieben wurden", sagte Mikhail Lapikov, Experte auf dem Gebiet der Kosmmonautik, in einem Interview mit dem Fernsehsender Zvezda.
In den späten 1990er Jahren kamen Wissenschaftler nach einer Spektralanalyse von Asteroidenstücken, die durch die dichten Schichten der Atmosphäre leckten, zu dem Schluss, dass das Senden automatischer oder bemannter Schiffe an Objekte im erdnahen Weltraum die industrielle Produktion auf der Erde mit allen erforderlichen Metallen versorgen würde.
Nach den Prognosen von Astrophysikern kann ein großes Objekt mit einem Durchmesser von 1,5 bis zwei Kilometern sowohl unedle Metalle - Eisen und Nickel als auch Edelmetalle - Gold, Palladium und sogar Platin - enthalten, und die durchschnittlichen Kosten für Erz, das auf Asteroiden abgebaut wird, können zwischen 100 und 100 Millionen US-Dollar liegen zehn Milliarden, abhängig von der Menge des abgebauten Erzes.
„Es gibt Tausende solcher Objekte im erdnahen Raum. Der Bau von "Bergmannsschiffen" für die Arbeit an Asteroiden kann es ermöglichen, die Gewinnung von Metallen auf der Erde, wenn nicht sogar vollständig aufzugeben, die Entwicklung des Erdinneren auf jeden Fall bereits in der Anfangsphase um 40-50% reduzieren ", sagte ein Interview mit dem Fernsehsender" Zvezda ". Astrophysiker Boris Raevsky.
Die Entwicklung von Mineralien auf Asteroiden könnte die Gewinnung von Mineralien auf der Erde "schließen", aber dies wird nicht geschehen, bevor sich Dutzende der weltweit führenden Volkswirtschaften zusammengeschlossen haben, um ein Transport- und Produktionssystem zu schaffen und eine gerechte Verteilung der Ressourcen unter allen Teilnehmern zu vereinbaren.
Extrem gefährlich
Der rote Planet, den Wissenschaftler seit den späten 60er Jahren aktiv untersuchen, ist sowohl von außergewöhnlichem wirtschaftlichem Interesse als auch von unglaublicher Gefahr für Raumfahrer und Kolonisten. Wenn im Falle einer "Rotationsbasis" an Mond- und Zirkumlunarbasen vorhandene Technologien verwendet werden können (angepasst an die Aufenthaltsdauer), ist im Falle der Gestaltung des Lebens auf dem Mars viel mehr Aufwand erforderlich, und es wird wahrscheinlich möglich sein, auf Kosten der ersten Erfolg zu erzielen Kolonisten.
Das Hauptgeheimnis des Mars ist in seinen Tiefen verborgen: Im Boden des Roten Planeten, der vor Millionen von Jahren eine Kopie der Erde gewesen sein könnte, ist fast das gesamte Periodensystem gespeichert. Das Wort "praktisch" sollte wörtlich genommen werden: Eine schwache Atmosphäre und niedriger Druck haben ihre Arbeit seit Millionen von Jahren erledigt, so dass es auf dem Mars kein Öl, Gas oder andere Kohlenwasserstoffe geben kann. Mit Ausnahme von terrestrischen Mineralien haben Wissenschaftler einen erhöhten Gehalt an Eisen, Magnesium, Kalzium, Schwefel und anderen wertvollen Substanzen im Boden des Mars gefunden, die wahrscheinlich auf der Erde nützlich sind.
Die Gewinnung von Mineralien auf der Marsoberfläche ist aufgrund ihrer Abgelegenheit und Spezifität nur mit dem Bau einer großen Basis oder sogar einer Stadt möglich. Vor dem Bau einer langfristigen Basis auf dem Mars müssen die ersten Kolonisten jedoch noch leben: Ein Flug auf der Erde-Mars-Route kann ohne spezielle Schutzausrüstung nicht überleben.
Veränderungen im menschlichen Körper durch einen langen Aufenthalt im Weltraum sind wissenschaftlich belegt: Der Astronaut Scott Kelly, der nach einem einjährigen Aufenthalt auf der ISS zurückgekehrt ist, ist ein lebendiges Beispiel dafür, dass die menschliche DNA nach einem langen Aufenthalt außerhalb der Erde ihre Struktur ändert. Wie sich dies auch während des Fluges oder unmittelbar nach der Landung herausstellen kann, können Wissenschaftler immer noch nicht beantworten.
In der Science-Fiction hat der Mars immer als absolut zugänglicher Planet für die Besiedlung und Nutzung fungiert, aber in Wirklichkeit ist es eine Schatzkammer, die niemand in naher Zukunft öffnen und abholen kann.
„Wenn wir alle Theorien über die Terraformierung des Mars mit Hilfe von thermonuklearen Explosionen oder chemischer Erwärmung verwerfen, kann die effektivste Methode zur Modifizierung des Planeten„ für sich selbst “die sogenannte bakterielle Behandlung sein, bei der beispielsweise Proben der„ zähesten “Bakterien von der Erde zum Mars gebracht werden als Extremophile , sagte der Analyst Alexander Lobanenkov in einem Interview mit dem Fernsehsender Zvezda.
Jetzt (und in den nächsten 50-70 Jahren) kann die moderne Wissenschaft die Tatsache, dass „Apfelbäume auf dem Mars blühen werden“, nicht erreichen: Laut Wissenschaftlern hilft es nicht, die Marsatmosphäre zu erwärmen und mit Sauerstoff zu sättigen, um die Bedingungen zu normalisieren. Niedrige Schwerkraft, Muskelatrophie und ständige Bewegung in einem Raumanzug werden ein weiteres Problem hinzufügen - Strahlung, deren Höhe auf dem Mars um ein Vielfaches höher ist als das für den Menschen zulässige Maximum. Und das zählt nicht die Dosis, die die Besatzungsmitglieder des Raumfahrzeugs während der Reise erhalten.
„Letztendlich werden die Kolonisten, zumindest diejenigen, die die Reise ertragen und überleben können, nach ein paar Jahren unweigerlich genetische Mutationen beginnen. Es ist schwer zu sagen, wozu dies führen wird, aber es besteht die Möglichkeit, dass entweder Probleme mit den Nachkommen auftreten oder dass es überhaupt keine Nachkommen auf dem Mars gibt oder dass andere schwerwiegende Veränderungen und Krankheiten auftreten , erklärte der Genetiker Vladimir Zakharov in einem Interview mit dem Fernsehsender Zvezda.
Wissenschaftler glauben, dass die beste Lösung in dieser Hinsicht die Kultivierung der ersten Kolonisten sein wird: Selbst auf der Erde werden Wissenschaftler Jahrzehnte vor dem Flug auf der Basis menschlicher DNA mithilfe der CRISRP / Cas9-Genomeditierungstechnologie "Übermenschen" schaffen können, die eine 210-tägige Reise, eine "Arbeitsreise", überleben können »Für die Gewinnung von Mineralien auf dem Planeten oder einen dauerhaften Aufenthalt dort.
Warum brauchen Menschen Platz?
Durch den Bergbau auf dem Mond, Asteroiden, dem Mars und anderen Planeten des Sonnensystems können Erdlinge erleichtert aufatmen. Die meisten wertvollen Metalle und Substanzen, die aus dem Boden gewonnen werden, werden von anderen Planeten "importiert", und der Erde kann die Rolle einer großen Verarbeitungsanlage zugewiesen werden. Die Entwicklung von Planeten und anderen Himmelskörpern kann den Hauptakteuren auf dem Markt für den interplanetaren Abbau von Rohstoffen einen echten Freibrief geben, woraufhin auf unbewohnten Planeten nicht ganz umweltfreundliche, aber recht billige Methoden zur Gewinnung von Fossilien angewendet werden können.
Unabhängig davon, wie rosig die Aussicht ist, die Erde zu überqueren und in den Weltraum zu gelangen, wird die Menschheit die ersten Versuche unternehmen, etwas Ähnliches erst in 100 bis 200 Jahren umzusetzen. Wissenschaftler und Experten auf dem Gebiet der Kosmonautik stellen fest, dass einige Lösungen wie die Entwicklung superschwerer Trägerraketen und die Schaffung experimenteller thermonuklearer Anlagen bereits stattfinden, nationale Programme zur Gewinnung von Ressourcen auf anderen Planeten, ganz zu schweigen von der vollständigen Platzierung von Siedlungen, jedoch einfach nicht umgesetzt werden können - für ihre Kosten und Ressourcenintensität.
Auf dem Gebiet der Weltraumforschung sind nach Ansicht von Wissenschaftlern nicht die strategischen Interessen einzelner Staaten wichtig, sondern ein gemeinsames Verständnis der Bedeutung und Notwendigkeit der Entwicklung dieser Richtung. Experten glauben, dass die Menschheit ohne die Unterzeichnung der entsprechenden Abkommen in etwa 200 bis 300 Jahren mit hoher Wahrscheinlichkeit wieder am Rande eines Krieges um Ressourcen stehen wird. Solche Kriege müssen jedoch Millionen von Kilometern von der Erde entfernt geführt werden.
Dmitry Yurov
