Der Mars wird sowohl mit dem Erfolg und der Entwicklung von SpaceX als auch im Allgemeinen mit der Aktualisierung des Themas der Kolonisierung eines anderen Planeten zu einem immer heißeren Diskussionsthema. Wer sonst, wenn nicht Mars? Im Zusammenhang mit dem Roten Planeten werden die interessantesten Themen und Szenarien entwickelt, vom Bau unterirdischer Stützpunkte bis zur vollständigen Veredelung des Planeten, der ihn in eine zweite Erde verwandelt. Der ehemalige Astronaut Jeff Hoffman plant beispielsweise, den Mars mit Sauerstoff zu versorgen.
Es wird eines Tages passieren. Die NASA bereitet die Produktion ihrer neuen schweren Rakete vor, des Space Launch System (SLS), das Menschen aus der Erdumlaufbahn schicken wird. Vielleicht kommt die lächerliche Mars One-Show irgendwie raus und fängt immer noch an, anständige Dinge zu tun. Die Haupthoffnungen sind natürlich auf SpaceX gerichtet.
Wir sind bereits zu dem Schluss gekommen, dass die menschliche Zivilisation den Mars definitiv bevölkern sollte und wird. Bevor Sie jedoch für ein One-Way-Ticket zum Gale Crater sparen, müssen Sie sich die Umstände ansehen, die uns daran hindern, eine stabile außerirdische Kolonie aufzubauen. Es wird oh sein, wie schwierig.
Wenn dies jedoch der Fall ist, geschieht alles in fünf Schritten.
1. Geh zum Mars
In den nächsten zehn Jahren wird die NASA endlich ein Raumschiff haben, das Menschen zum Mars bringen kann. Mit dem massiven neuen 2.500 Tonnen schweren SLS, der mit der Orion-Kapsel verbunden ist, können Astronauten zum ersten Mal seit dem Ende des Apollo-Mondprogramms im Jahr 1972 den Weltraum jenseits der sicheren erdnahen Umlaufbahn der Erde erkunden.
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Während für eine langfristige Mission wahrscheinlich die Aufnahme eines Lebensraums erforderlich ist, um der Besatzung Spielraum zu geben, wird eine neunmonatige Reise zum Mars umständlich und langweilig sein. Und auch extrem gefährlich.
Unabhängig von den Startrisiken ist die Besatzung während eines Fluges zum Mars verheerenden Strahlungswerten ausgesetzt, die das Krebsrisiko erheblich erhöhen könnten. Und wenn sie sich für gesunde Mars-Kinder entscheiden, kann kosmische Strahlung auch Spermien und Eier schädigen.
Sicher auf dem Mars zu landen ist ebenfalls ein Problem. Die NASA setzte 2012 einen innovativen "Himmelskran" ein, um den monochromatischen Curiosity Rover auf der Oberfläche zu landen. Die Orion-Kapsel wiegt fast 10 Tonnen, ohne Lander oder Servicemodul.
Die Agentur entwickelt derzeit riesige aufblasbare Hitzeschilde, die das Raumschiff verlangsamen, wenn es sich dem Mars nähert, und die Landung eines großen Schiffes ermöglichen.
Die gute Nachricht ist, dass es im Wesentlichen eine technische Herausforderung ist, auf einmal zum Mars zu gelangen, aber es gibt noch weitere Herausforderungen. Jeff Hoffman weist darauf hin, dass das ganze Unternehmen sehr teuer sein wird. "Welche Finanzen für die Entwicklung des Mars durch den Menschen benötigt werden, ist schwer vorstellbar", stellt er fest. Dutzende Milliarden Dollar, nicht weniger.
Hoffman schlägt vor, dass eine neue Generation von unternehmerischen Milliardären, die an Weltraumforschung interessiert sind, Teil einer neuen sozialen Lösung sein könnte. "Elon Musk sagt, er möchte zum Mars, und ich hoffe, er hat Erfolg", sagt Hoffman.
2. Autark werden
Sobald Sie erfolgreich auf dem Mars gelandet sind, möchten Sie, dass Luft, Wasser, Nahrung und Energie weiterleben. Kurzfristig können Sie sich auf die Versorgung mit Lieferungen verlassen, die von der Erde gebracht oder auf eine Versorgungsmission geschickt wurden, aber am Ende müssen Sie alles selbst produzieren.
Der 2020 Mars Rover der NASA - im Wesentlichen ein Upgrade auf Curiosity - wird mit einem Elektrolyseexperiment ausgestattet, um Sauerstoff aus Kohlendioxid in der Marsatmosphäre zu extrahieren.
„Zum ersten Mal in der Geschichte werden wir Sauerstoff auf der Marsoberfläche produzieren“, sagt Hoffman, der an dem Instrument arbeitet. "Es wird hundertmal weniger sein als für eine menschliche Expedition erforderlich, aber dies ist nur der Anfang."
Es gibt Hinweise darauf, dass der Mars einst mit Wasser überschwemmt war - mit Seen, Flüssen und Ozeanen. Heute ist es wahrscheinlich, dass die Eiskappen des Mars voller Wasser sind und saisonale Strömungen sogar unter der Oberfläche fließen können. Die Gewinnung von Wasser aus Urin und Schweiß hat sich bereits als wirksames Entsorgungssystem erwiesen - auf der Internationalen Raumstation bewährt.
Dies wird zunächst helfen, aber nicht ausreichen, um die Gemeinschaft zu erhalten. Daher ist eine lokale Süßwasserquelle unerlässlich.
Die Lebensmittelproduktion auf dem Mars kann viel schwieriger sein. Die gemeinnützige Mars Society experimentierte mit dem Anbau von Nahrungsmitteln an einer isolierten Wüstenforschungsstation in Utah. "Wir haben einige interessante Biologie gemacht, aber wir haben es nicht bis zur köstlichen Biologie geschafft", sagt der Mars-Software-Ingenieur und Enthusiast Digby Tarvin über sein letztes Mal auf der Station vor 10 Jahren.
Tarvin wird voraussichtlich zur Forschungsstation in Utah zurückkehren und sagt, dass seitdem erhebliche Fortschritte erzielt wurden.
„Die Menschen haben essbare Grüns angebaut, aber das reicht uns nicht aus, um von dem zu leben, was wir produzieren“, sagt er. "Eines der Forschungsprojekte schlägt die mögliche Verwendung lokaler Rassen als Nährstoffsubstrat unter Zusatz ausreichender Mineralien und Düngemittel vor."
Die ultimative Idee ist, dass Kolonisten auf Marsboden Getreide anbauen können.
Wenn es um Energie geht, ist es ziemlich einfach: Brennstoffzellen und Kernbatterien, ergänzt durch Sonnenkollektoren. Diese Ressourcen müssen jedoch sorgfältig verwaltet werden, und dafür ist der nächste Schritt wichtig:
3. Bilden Sie eine Regierung
Die Verwaltung einer außerirdischen Kolonie ist möglicherweise nicht so einfach, wie es sich anhört. Die ersten Missionen - insbesondere die mit Raumfahrtagenturen - werden mit ziemlicher Sicherheit von einem hierarchischen Kontrollsystem gesteuert.
Die letzten 50 Jahre der menschlichen Raumfahrt haben uns gelehrt, dass dies die sicherste Methode unter extremen Bedingungen ist. Mit zunehmender Reife der Siedlung wird jedoch eine Form der Demokratie bevorzugt.
"Eine Weltraumkolonie eignet sich hervorragend zur tyrannischen Kontrolle", sagte Charles Cockell, Astrobiologe an der Universität von Edinburgh, der die Möglichkeiten zur Entwicklung von Weltraumlebensräumen untersucht. "Wenn jemand die Kontrolle über Sauerstoff erlangt, erlangt er auch die Kontrolle über die Bevölkerung mit allen sich daraus ergebenden und sehr schlimmen Folgen in Form unbegrenzter Macht."
Als Kommandeur einer Weltraumkolonie auf der Erde ist Tarvin einer der wenigen Menschen mit Erfahrung in der Führung einer Marsbasis. "Dies ist sicherlich keine militärische Umgebung im Star Trek-Stil", sagt er. "Dies ist eine kleine Gruppe ernsthaft motivierter Menschen, und es wird nicht so schwierig sein, mit ihnen umzugehen."
Die Regierung wird alle dazugehörigen Strukturen benötigen. Jede neue Gesellschaft braucht eine Wirtschaft sowie Systeme für die Erhaltung des Lebensraums, Beschäftigung, Gesundheitsversorgung, Kinderbetreuung, soziale Dienste und Bildung. Kurz gesagt, der Mars wird Bürokraten brauchen.
4. Erweitern
Die ersten Siedler des Mars werden in Kapseln leben, in denen sie auf dem Planeten ankommen, möglicherweise verbunden mit anderen Kapseln und aufblasbaren Kuppeln. Wenn sie jedoch anfangen, lokale Ressourcen in Form von Wasser, Nahrung und Energie zu nutzen, benötigen sie auch lokale Materialien, um eine größere Kolonie oder sogar eine ganze Reihe von Kolonien aufzubauen.
Zumindest wäre es sinnvoll, den Marsfelsen zu verwenden, damit die Kolonisten in den Untergrund gehen und sich vor der schädlichen Strahlung verstecken können. Oberflächen könnten gebohrt werden, um Höhlen zu bilden, Steine, die zur weiteren Verwendung als Baumaterial gewonnen werden - genau wie wir Häuser aus Stein auf der Erde bauen. Es kann auch möglich sein, Mineralien für die Entwicklung von Metallen oder Glas zu extrahieren.
Robert Zubin, Präsident der Mars Society, ist einer der führenden Befürworter der Terraformierung des Mars - der Umwandlung des Planeten von einer luftlosen, kargen Welt in eine grüne und sauerstoffreiche Welt mit einem voll funktionsfähigen Ökosystem.
Es ist jedoch ein großes Problem, den Mars mit einer atmungsaktiven Atmosphäre zu füllen. Die Erdatmosphäre ist in einer Magnetblase enthalten, die als Magnetosphäre bekannt ist und von unserem Magnetfeld erzeugt wird. Der Mars hat kein solches Feld, und jede Atmosphäre, die jemals darauf war, wurde höchstwahrscheinlich von einem Strom geladener Teilchen oder vom Sonnenwind, der von der Sonne fegt, weggetragen.
Die Geschichte der Vergangenheit der Marsatmosphäre wird derzeit von der Maven-Mission untersucht, aber selbst wenn wir diese dünne Luftblase auf dem Roten Planeten nachbilden, ist dies wahrscheinlich das Schicksal der vergangenen Atmosphäre.
5. Kinder haben und die Kultur stärken
Unter der Annahme, dass die Spermien und Eier von Astronauten auf dem Weg zum Mars nicht durch Weltraumstrahlung zerstört werden (Weltraumagenturen erwägen dieses Problem ernsthaft), wird früher oder später ein bestimmter Prozentsatz der Siedler Kinder haben wollen.
Schließlich ist dies der einzige Weg, um die Kolonie über Generationen hinweg zu erhalten. Für eine erfolgreiche Entwicklung muss die Bevölkerung groß genug sein, um eine Degeneration im Laufe künftiger Generationen zu vermeiden.
Cameron Smith, Anthropologe an der Universität von Portland in Oregon, schlug vor, dass eine Bevölkerung von 2.000 Menschen ausreichen würde, um ein langfristiges Überleben zu gewährleisten.
"Wenn wir eine glückliche Zukunft im Weltraum haben wollen, wird sie nicht auf einer Handvoll Astronauten basieren, sondern auf der gesamten Gesellschaft", sagte sie. Smith glaubt, dass mit der Entwicklung neuer Generationen und der Geburt einer neuen Kultur Menschen eher Marsmenschen als Migranten werden.
Zubin stimmt diesem Standpunkt zu: „Irgendwann wird die Marsbasis keine Basis mehr sein und ein normales Dorf werden“, sagt er. "Eine echte Gesellschaft mit echten Menschen, die ein echtes Leben führen, mit Kindern, mit Schulen, mit Orchestern und so weiter."
Ein Kind, das über dem roten Himmel des Mars geboren wurde, wird wahrscheinlich eine andere Sichtweise haben als die irdische Weltanschauung und wird möglicherweise niemals zu seinem Heimatplaneten zurückkehren. Jeder Schritt zur Errichtung der menschlichen Zivilisation auf dem Mars ist durchaus möglich. Eine Frage bleibt: Wirst du es versuchen? Mars ist ein kalter, luftloser, grausamer und roter Ort. Die einfache Aufgabe des Überlebens wird zu einer täglichen Herausforderung.
