Hvis menneskeheten skal leve lenge, kan det hende vi må kolonisere andre planeter. Enten vil vi selv gjøre jorden ubeboelig, eller så kommer den ganske enkelt til en naturlig slutt og ikke vil være i stand til å støtte livet - en dag blir vi tvunget til å lete etter et nytt hjem.
Hollywood-filmer som The Martian og Interstellar gir oss en ide om hva som kan være i vente for oss. Mars er den desidert mest beboelige planeten i solsystemet vårt. Imidlertid er det flere tusen eksoplaneter som kretser rundt andre stjerner som kan erstatte Jorden vår. Hvilke teknologier trenger vi for å gjøre dette mulig?
Vi har allerede én romkoloni - den internasjonale romstasjonen (ISS). Imidlertid ligger den bare 350 km fra Jorden og mannskapet på seks, som er der, trenger å hele tiden forsyne ressurser. De fleste teknologiene som er utviklet for ISS, som stråleskjerming, vann- og luftgjenvinning, og høsting av solenergi, vil helt sikkert være tilgjengelige for fremtidige romoppgjør. Å skape en permanent romkoloni på overflaten av en annen planet eller måne kan imidlertid føre til mange nye problemer.
Unaturlig habitat
Hovedkravet for en menneskelig bosetning er et habitat - et isolert miljø som kan opprettholde lufttrykk, dets sammensetning (mengde oksygen) og temperatur og beskytte beboere mot stråling. Dette vil sannsynligvis være relativt vanskelig å oppnå.
Det er kostbart og vanskelig å lansere store og tunge gjenstander i verdensrommet. Romfartøy fra Apollo-oppdragene, som besto av flere moduler som var i stand til å løsrive og docking, ble sendt ut i verdensrommet og satt sammen av astronauter. Gitt den imponerende fremgangen i autonom kontroll, vil imidlertid delene kunne samles uavhengig av hverandre. I dag utføres manøvrer som Apollo-dokking fullstendig automatisk.
Salgsfremmende video:
3D-kabinetter
Alternativt kan du ta et lite sett med verktøy fra Jorden og lage et leveområde ved hjelp av lokale høstede ressurser. Spesielt kan 3D-skrivere brukes til å transformere mineraler fra lokal jord til fysiske strukturer. Forresten, dette har allerede begynt å bli sett på som en mulighet. Det private firmaet Planetariske ressurser demonstrerte hvordan 3D-utskrift fungerer med en metallrik asteroide som ble funnet på jorden på nedslagsstedet. NASA installerte en 3D-skriver på ISS for å vise at den kan brukes i null tyngdekraft som en potensiell metode for å lage komponenter til romfartøy i verdensrommet.
Vann som en viktig ingrediens
Når habitatet er bygget, vil kolonien kreve en konstant tilførsel av vann, oksygen, energi og mat for å opprettholde innbyggerne. Dette vil være nødvendig i tilfelle kolonien ikke er bygd på en idyllisk planet som Jorden når det gjelder overflod av ressurser. Vann er som kjent grunnlaget for livet. Det kan også brukes til å lage drivstoff eller beskytte mot radioaktiv stråling.
Den første oppgjøret må ta en viss mengde vann med seg, og deretter kaste alt flytende avfall. Dette praktiseres allerede på ISS, hvor ikke en eneste dråpe væske (vann etter vask, svette, tårer eller til og med urin) er bortkastet. Dessuten kan kolonien måtte trekke ut vann fra grunnvannsreservene som kan eksistere på Mars, eller isen som kan bli funnet under overflaten til noen asteroider.
Vann fungerer også som en kilde til oksygen. På ISS genereres oksygen ved en prosess kjent som elektrolyse for å skille oksygen fra hydrogen i vann. NASA jobber også med å utvikle metoder for å utvinne oksygen fra atmosfæren av biprodukter som karbondioksid, som vi puster ut når vi puster.
Energiproduksjon
Energiproduksjon er sannsynligvis det teknologiske aspektet ved å lage koloni som vi er best forberedt på takket være solcellepaneler. Avhengig av plasseringen av kolonien på planeten, kan det imidlertid hende vi må forbedre denne teknologien. På jordens avstand kan vi få rundt 470V strøm for hver kvadratmeter solcellepaneler. Dette tallet vil være lavere på overflaten av Mars fordi det ligger 50% lenger unna solen enn jorden, og har en tykk atmosfære som delvis avskjermer sollys.
Spesielt forekommer sandstorm med jevne mellomrom i atmosfæren til Mars, som er kjent for å være problematiske. Sand begrenser ytterligere lysmengden og kan også samle seg på og dekke panelene. Imidlertid blir løsningen på dette problemet allerede håndtert ved å oppgradere de eksisterende Mars-roverne som blir sendt til Mars. For eksempel ble NASAs to Mars-rovere Spirit og Opportunity designet for 90 dagers drift, men mer enn 12 år senere er de fremdeles i drift. Det har også blitt funnet at Marsvinden med jevne mellomrom tømmer støv fra panelene.
Vann
Kolonien må være selvopprettholdende slik at selv uten Star Trek Replicator er landbruket av stor betydning for matproduksjonen. Avlinger kan også brukes til å omdanne karbondioksid i luften til pustende oksygen. Å dyrke planter på jorden er ikke så vanskelig fordi de har tilpasset seg dette miljøet i tusenvis av år. Å dyrke frukt og grønnsaker i rommet eller på en annen planet er imidlertid ikke så lett.
Temperatur, trykk, luftfuktighet, karbondioksidnivå, jordsmonn og tyngdekraft påvirker alle planternes overlevelse og vekst i ulik grad i en rekke arter. Flere studier og eksperimenter pågår for å dyrke planter i kontrollerte kammer som etterligner miljøet i en romkoloni. Hydroponics er en mulig løsning på dette problemet, som det er påvist på jorden med reddik, salat og grønn løk. Hydroponics involverer dyrking av planter i en rik næringsvæske uten jord.
Endring av klimaet
Det endelige kravet til en romkoloni er et klima som er egnet for livet. Sammensetningen av atmosfæren og klimaet på andre himmellegemer er veldig forskjellig fra Jorden. Det er ingen atmosfære på månen eller asteroider, og på Mars er atmosfæren stort sett karbondioksid. Her varierer overflatetemperaturene fra 20 ° C helt til -153 ° C ved polene om vinteren, og lufttrykket er bare 0,6% av det på jorden. Under slike forhold vil bosetterne bli tvunget til å leve i isolerte naturtyper, utenom det bare er mulig å bruke romdrakter.
Kan vi skape liv på Mars?
Alternativt kan vi endre planetens klima i stor skala. “Geoengineering” studeres allerede som en måte å svare på jordas klimaendringer. Dette krever enorm innsats, men lignende metoder kan utvides og brukes for eksempel til andre planeter som Mars.
Potensielle løsninger er også biotekniske organismer som kan omdanne karbondioksid i atmosfæren til oksygen, eller mørkere Mars 'polarhetter for å redusere mengden sollys de reflekterer og derved øke overflatetemperaturene. I tillegg vil det å skape et stort kretsløst solspeil bidra til å reflektere solens lys til bestemte regioner, for eksempel polene, for lokal temperaturøkning. Noen mener at slike relativt små temperaturendringer kan påvirke klimaendringene og skape mye høyere lufttrykk. Dette kan være det første skrittet mot terraformering av Mars.
