Marsin asuttaminen

Marsin asuttaminen mukaan ihmisten , eli asennus autonominen ihmisyhteisön tällä planeetalla on klassinen scifi teema ja se hanke, jossa 2010-luvulla kokenut suosittu villitys. Tärkeitä. Mars kuuluu kaikkiin aurinkokunnan planeetoihin (lukuun ottamatta tietysti maata ), joka tarjoaa suotuisimmat olosuhteet ihmisen asentamiselle . Pintalämpötilassa on matalat ääripäät, ohut ilmakehä tarjoaa jonkin verran suojaa haitallista säteilyä vastaan ja on erityisesti potentiaalinen hapen lähde, kun taas vettä on läsnä joko jään, höyryn tai nesteen muodossa. Jälkeen Venus on kaikkein helpoin planeetan ylettyä Maan energian suhteen ja läheisyys kanssa kauttakulkua 7-8 kuukautta. Marsin kolonisaatioprojekti on uuden avaruuden yrittäjien johtama liike, ja se näyttää joillekin vastaukseksi kasvavaan huoleen ihmiskunnan tulevaisuudesta maan päällä.

Vuosikymmenien ajan tulevaisuudessa astronauttihenkilöstön asentaminen Marsin maaperälle rajoitetuksi ajaksi on teknisten ongelmien (laskeutuminen ja paluu maapallolle hyväksyttävissä olosuhteissa, kulutushyödykkeiden tuotanto kentällä) ja ratkaisemattomia taloudellisia kysymyksiä. Pysyvä laitos toisaalta herättää ongelman taloudellisesta kannattavuudesta ja ihmisen fysiologian mukauttamisesta paljon pienempään painovoimaan ja huomattavasti enemmän säteilyyn . Lisäksi näyttää siltä, että täysin steriilin maailman houkuttavuus, jossa ihmisten liikkumisvapaus on vakavasti heikentynyt ja rangaistavaksi elämäntavaksi, tuntuu heikosta.

Marsin ja Maan vertailu

Samankaltaisuudet maan kanssa

Vaikka Maa näyttää kooltaan paljon naapuriltaan Venukselta , Marsin ja Maan yhtäläisyydet ovat kolonisaation näkökulmasta paljon mielenkiintoisempia:

Marsin päivä (tai sooli ) on voimassa hyvin lähellä maanpäällisen päivä 24 tuntia 39 minuuttia ja 35,244 sekuntia;
Marsin pinta edustaa 28,4% maan pinnasta, toisin sanoen hieman vähemmän kuin planeettamme maapintojen pinta (29,2% maapallon pinnasta);
Marsin akselin kallistuma on 25,19 ° ja maapallon 23,44 °. Kuten maapallolla, Marsilla on vuodenaikoja ; kuitenkin, koska Marsin vuosi on 1,88 maavuotta, ne kestävät huomattavasti kauemmin;
Marsilla on ilmakehä: vaikka se on hyvin pieni (noin 0,7% maapallon ilmakehästä ), se voi tarjota jonkin verran suojaa auringon säteilyltä ja kosmisilta säteiltä ; Marsin ilmakehää on käytetty menestyksekkäästi myös avaruuskoettimien ilmajarrutuksessa ;
huomautukset ja Mars Exploration Rover on NASA ja Mars Express on ESA varmisti veden Mars muodossa jään, höyryn ja nesteen syvyydestä. Mars sisältää merkittäviä määriä kaikkia elämään tarvittavia kemiallisia alkuaineita . Nykyään vettä on läsnä napakorkkeissa ja sen maaperässä. Satelliittitutkimukset ovat havainneet satunnaisia nestemäisen suolaveden (suolaveden) virtauksia planeetan pinnalla.

Erot

Maapallon ja Marsin välillä on suuria eroja:

aurinkoenergia saavuttaa Marsin ylempään ilmakehään ( aurinkovakio ) on vain puolet siitä, mikä saavuttaa Maan. Maalla vastaanotettu määrä on kuitenkin keskimäärin samaa luokkaa, koska Marsin ilmakehä suodattaa säteilyn vähemmän (vähemmän ilmakehän heijastuksia ja vähemmän pilviä);
pintagravitaatio Mars on vain 38%, että Maan (3,71 vastaan 9,81 m / s 2 ). Vaikka mikropainovoiman tiedetään aiheuttavan terveysongelmia, kuten lihasten menetystä ja demineralisaatiota, Marsin painovoimalla ei ole osoitettu olevan samaa vaikutusta. Mars Gravity Biosatellite oli projekti oppia vaikutuksista matalan Marsin pintagravitaatio ihmisiin;
Vaikka äärimmäiset organismit selviävät maapallon vihamielisistä olosuhteista, mukaan lukien Marsin ilmakehän simulaatiot, harvat kasvit ja eläimet voivat selviytyä Marsin pinnalla vallitsevista olosuhteista;
ilmakehän paine Mars on liian alhainen, jotta selviytymisen ihmisen ilman tilaa puku paineistettu;
ilmapiiri Mars on paljon kylmempää kuin Maan joiden keskimääräinen lämpötila on -63 ° C ja vähintään -140 ° C . Kylmin lämpötila kirjataan maapallolla on -93,2 ° C: in Etelämantereella ;
läsnäolo veden pinnalla on vain ohimenevä ja vain tietyissä olosuhteissa. Itse asiassa vaaditaan tyydyttävät paineolosuhteet sekä etäisyys Auringosta, joka ei ole liian korkea eikä liian matala, jotta nestemäinen vesi olisi mahdollista planeetan pinnalla;
Marsin kiertoradan epäkeskisyyden on suurempi kuin Maan lämpötilan nostaminen vaihtelua aseman planeetan sen kiertoradalla;
Mars ilmapiiri on osittainen paine on hiilidioksidin 0,71 kPa vastaan 0,037 kPa maapallolla. CO 2 myrkytys ( hyperkapnian ) alkaa ihmisillä noin 0,10 kPa. Jopa kasveille yli 0,15 kPa CO 2: n läsnäolo on myrkyllistä. Tämä tarkoittaa, että Marsin ilma on myrkyllistä kasveille ja eläimille myös alipaineessa;
Marsilla ei ole magnetosfääriä aurinkotuulen vaikutusten minimoimiseksi . Mars Odyssey -koettimen mukaan Marsin kiertoradalla oleva säteily on 2,5 kertaa vahvempi kuin kansainväliselle avaruusasemalle . Pintatasolla säteilyä vaimentaa kuitenkin planeetta, joka ei ole alttiina auringolle, ja ilmakehä toisella puolella. Aurinkokennon tapauksessa säteilyannokset voivat olla hyvin suuria, mutta ne voidaan havaita ajoissa satelliittiverkon ansiosta. Säteilyn haitallisuuden taso on huonosti mitattu. Yksimielisyys on, että protoneja sisältäviä aurinkolamppuja lukuun ottamatta Mars-matkalle tai kolonisaatiolle ei ole välitöntä suurta riskiä.

Marsiin matkustamiseen liittyvät riskit

NASA: n Science- lehdessä vuonna 2013 julkaistun tutkimuksen mukaan , joka perustuu Marsin tiedelaboratorion avaruusaluksen keräämiin tietoihin , lento Marsille altistaisi astronautit säteilyannoksille hyväksyttävän rajan sisällä tai jopa sen ulkopuolella: ilman uutta , nopeampi käyttövoima, joten 360 päiväksi arvioidun edestakaisen matkan aikana astronautit kärsivät arvioidusta annoksesta 662 miljoonaa sievertiä (mSv) tietäen, että astronautti ei voi altistua yli 1000 mSv: lle koko uransa ajan, ja että mies Maapallon annos on 1–30 mSv vuodessa tai jopa joskus jopa 50 mSv. Tämä 660 mSv -annos vastaa esimerkiksi kahta suurinta annosta, jotka työntekijät kärsivät Fukushima Daiichin ydinvoimalaitoksella vuonna 2011 tapahtuneesta onnettomuudesta . Suurin sallittu annos oli 678 mSv (verrattuna ydinvoimalalle hyväksyttyyn annokseen 20 mSv). työntekijä vuodessa Ranskassa). Mukaan Cary Zeitlin, yhtenä johtaa tämän tutkimuksen tekijät, tämä "on kuin koko kehon scan välein viisi tai kuusi päivää . " Tutkimuksessa korostetaan myös, että tätä arviointia olisi lisättävä huomattavasti, jos matkan aikana tapahtuu ajoneuvoon kohdistuva voimakas auringonvalo , tietäen, että niitä ei voida ennakoida usean kuukauden ajan. Cary Zeitlin lisää kuitenkin, että käsityksemme kosmisten säteiden vaikutuksista ihmiskehoon on edelleen "rajallinen" .

Ihmisen asennuksen rajoitteet

Asennus

Marsin pinnan olosuhteet ovat lämpötilan ja ilmakehän paineen suhteen lähempänä maapallon olosuhteita kuin muiden planeettojen tai kuiden olosuhteet, lukuun ottamatta Venuksen ylempää pilvialuetta . Pinta pysyy kuitenkin epäystävällisenä ihmisille ja useimmille eläville organismeille alhaisen ilmanpaineen ja vähän happea (0,1% happea) vuoksi.

Vuonna 2012 kokeet näyttivät osoittavan, että tietyt jäkälät ja syanobakteerit olivat selviytyneet ja osoittaneet huomattavaa sopeutumiskykyä fotosynteesiin sen jälkeen, kun 34 päivää oli simuloitu Marsin elinoloja Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrtin Mars-simulointilaboratoriossa . Jotkut tutkijat uskovat, että syanobakteereilla voi olla merkitystä Marsin autonomisen perustan kehittämisessä. He ehdottavat, että syanobakteereja käytetään suoraan moniin tarkoituksiin, mukaan lukien ruoan, polttoaineen ja hapen tuottaminen; mutta myös välillisesti heidän kulttuurinsa tuote voi sallia muiden organismien kasvun, mikä avaa tien joukolle biologisia prosesseja, jotka mahdollistavat elämän Marsin resurssien perusteella.

Ihmiset ovat tutkineet maapallon alueita, joilla on samat olosuhteet kuin Marsilla. NASAn tietojen mukaan Marsin lämpötilat matalilla korkeuksilla ovat samanlaisia kuin Etelämantereella. Miehitettyjen stratosfääristen ilmapallojen (35 km vuonna 1961 ja 38 km vuonna 2012) mittaama ilmanpaine on samanlainen kuin Marsin pinnan.

Mahdolliset siirtokuntien paikat

Kaksi päätyyppiä sivustoja herättää huomiota potentiaalisina kolonisaatiokohteina: luolat päiväntasaajan alueilla ja laavatunnelit.

Mars Odyssey löysi Arsia Monsin luolien sisäänkäynnin . On oletettu, että uudisasukkaat voisivat hyötyä suojasta, jota nämä luolat tai vastaavat rakenteet voisivat tarjota säteilystä ja mikrometeoriiteista. Geotermistä energiaa voi olla läsnä myös päiväntasaajan alueilla.

Useat tunneleista sijaitsevat Arsia Monsilla. Samankaltaiset esimerkit maapallolla osoittavat, että se voi olla pitkä käytävä, joka tarjoaa täydellisen säteilysuojelun ja on suhteellisen helppo sulkea paikan päällä olevalla materiaalilla, erityisesti pienissä osissa.

Terraforming

Marsin terraforming- mahdollisuudesta on puhuttu paljon, jotta joukko organismeja, myös ihmisiä, voi selviytyä Marsin pinnalla ilman tekniikan apua.

Tämä prosessi vaatisi kaksi päävaihetta: kasvu ilmakehän paineessa ja lämpötilassa pinnalla, sitten tason kohoaminen ympäristön hapen pääsy osapaine on 120 hectopascalien O 2 tarpeen selviytymisen nisäkkään ihmisen koko.

Viestintä

Maan ja Marsin välistä radioviestintää haittaavat vakavasti näiden kahden ruumiin välinen etäisyys ja radiosignaalin etenemiselle valon nopeuden asettamat rajoitukset . Yhteyden edestakainen matka kestää 6,5 minuutista, kun kaksi planeettaa on lähinnä (etäisyys noin 60 miljoonaa km), jopa 44 minuuttiin, kun ne ovat ylemmässä yhteydessä (noin 400 miljoonaa km). Kommunikaatio voi olla vaikeaa, ellei mahdotonta, muutaman päivän ajan jokaisessa synodisessa jaksossa , ylemmän yhdistämisen aikana, kun aurinko on suoraan Marsin ja Maan välillä.

Geneettisesti muunnetut astronautit

Marsin siirtomaiden geneettinen muuntelu on yksi keino, jonka avulla Marsin asuttaminen on mahdollista. Suunniteltujen parannusten joukossa ovat sellaisten aminohappojen synteesi, joita ihmiskeho ei normaalisti tuota, kyky vastustaa säteilyä, parempi luun uudistuminen, kyky syödä yksinomaan sokerivettä jne.

Asennusprojektit Marsiin

Vuonna 2012 Mars One -hanke kutsui kaikki hakemaan Marsin siirtomaa, jonka tavoitteena oli perustaa siirtomaa vuoteen 2032 mennessä . Yritys julistettiin konkurssiin 15. tammikuuta 2019.

Elon Muskin SpaceX- yhtiölleen määrittelemä päätavoite on mahdollistaa Marsin siirtokunta tarjoamalla kuljetusvälineitä "auttamaan ihmiskuntaa perustamaan pysyvä ja autonominen siirtokunta Marsiin seuraavien 50-100 vuoden aikana". Punainen lohikäärme -hanke (avaruuskoetin) olisi tekninen osoitus matkustusmahdollisuuksista. Vuonna 2016 Elon Musk paljasti visionsa Marsin siirtokunnasta, johon osallistui satoja uudelleenkäytettäviä kantoraketteja, joista kukin kuljettaa 100--250 siirtomaata.

Galleria

Taiteellinen käsitys asennuksesta Marsille, Nasa, 2005.
Eri elementit ihmiskäynnistä Marsille.
Pöly on huolenaihe Mars tehtäviä.
Rendezvous, planeettojen välinen kuljetusalus ja laskeutumismoduuli kohtaavat kiertoradalla Marsin ympärillä.
Erilaisia Marsin tukikohdan asennuksia ja laitteita.
Astronautit lähestyvät Viking 2 -laskulaitetta .

Lähteet

Viitteet

(in) " House Science Committee Hearing Charter: Lunar Science & Resources: Future Options " osoitteessa www.spaceref.com (luettu 25. heinäkuuta 2017 ) .
(in) " Avaruuskilpailu uudelleen? Venäjä ampuu kuun, Marsin ” , ABC News ,24. heinäkuuta 2017( luettu verkossa , kuultu 25. heinäkuuta 2017 ).
(in) Viorel Badescu , Mars mahdollinen energia- ja aineellisia resursseja , Berliini / Heidelberg, Springer Science & Business Media,2009( ISBN 978-3-642-03629-3 , luettu verkossa ) , s. 600 Ote sivulta 600
" NASA vahvistaa todisteet nestemäisen veden virtaamisesta nykypäivän Marsilla " (käytetty 29. syyskuuta 2015 )
(in) David R. Williams, " maaliskuu tietoisku " , NASA, National Space Science Data Center,Syyskuu 2004(katsottu 12. lokakuuta 2007 )
Fong 2014
(sisään) " Gravity Hurts (so Good)] " , NASA,2001
(sisään) " March Mice " , science.nasa.gov ,2004
(in) " Can Elämä olemassa Marsissa? " [ Arkisto22. helmikuuta 2001] , Mars Academy , ORACLE-ThinkQuest
(sisään) Calvin Hamilton , " Maaliskuun esittely "
(in) Glenn Elert , " lämpötila pinnalla Mars "
(en) MH Hecht , " nestemäisen veden metastabiilisuus Marsilla " , Icarus , voi. 156, n ° 22002, s. 373-386 ( DOI 10,1006 / icar.2001.6794 , Bibcode 2002Icar..156..373H )
(in) Guy Webster ja Dwayne Brown , " NASAn Mars avaruusalus paljastaa dynaamisempaa Punainen planeetta " , NASA ,10. joulukuuta 2013(katsottu 2. maaliskuuta 2014 )
(sisään) Jerry Coffey , " Air on Mars " ( Arkisto • Wikiwix • Archive.is • Google • Mitä tehdä? ) , Universe Today ,5. kesäkuuta 2008(katsottu 2. maaliskuuta 2014 )
" Kun lentäisivät kohti Marsia, astronautit altistuisivat vaarallisille säteilylle " , osoitteessa leparisien.fr ,30. toukokuuta 2013(käytetty 10. marraskuuta 2019 ) .
Sylvestre Huet, ” Lento Marsille: ja radioaktiivisuutta? » , Sivustolla sciences.blogs.liberation.fr ,5. kesäkuuta 2013(käytetty 10. marraskuuta 2019 ) .
(in) Emily Baldwin , " jäkälät selviää agressiivinen ympäristö Maaliskuu " , Skymania uutiset26. huhtikuuta 2012(katsottu 27. huhtikuuta 2012 )
(in) JP Vera Ulrich Kohler , " adaptiivinen potentiaali ekstremofiilejä on Marsin pinnan laatu ja sen vaikutuksista asuttavuuden Mars " [PDF] , Euroopan Geosciences unioni ,26. huhtikuuta 2012(katsottu 27. huhtikuuta 2012 )
(in) " Sään selviäminen Marsilla " DLR
(en) Cyprien Verseux , Mickael Baqué , Kirsi Lehto , Jean-Pierre P. de Vera et ai. , " Kestävä elämän tuki Marsilla - syanobakteerien mahdolliset roolit " , International Journal of Astrobiology ,3. elokuuta 2015( DOI 10.1017 / S147355041500021X , luettu verkossa , käytetty 16. syyskuuta 2015 )
(in) " Extreme Planet take the Toll " , Mars Exploration Rover , Jet Propulsion Laboratory, Kalifornian teknillinen instituutti,12. kesäkuuta 2007
(in) " Korkeammat, kauemmas ja pidemmät - ennätyslennolennot 1900-luvun toisella puolella " [ arkisto30. huhtikuuta 2003] , US Centennial Of Flight Commission (käytetty 22. syyskuuta 2014 )
(in) " Ilmanpaine vs. Korkeustaulukko ” , Sable Systems International,2014
(in) Martyn J. Fogg , " hyöty geotermisen energian Marsissa " , lehden British Interplanetary Society , Vol. 49,1997, s. 403-22 ( Bibcode 1997JBIS ... 50..187F , lukea verkossa [PDF] )
(in) GE Cushing , TN Titus , JJ Wynne1 ja PR Christensen , " THEMIS panee Mahdolliset Cave luukut Mars " [PDF] (näytetty 18 kesäkuu 2010 )
(in) Antonio Regalado , " ei-niin-salainen suunnitelma geneettinen muuntelu astronautit " , MIT Technology Review ,2017( luettu verkossa , kuultu 25. heinäkuuta 2017 )
" Biologi: avaruusmatkailijat voivat hyötyä geenitekniikasta ", Space.com ,2017( luettu verkossa , kuultu 25. heinäkuuta 2017 )
" Mars One Ventures AG selvitystilassa " , Handelsregisteramt des Kantons Basel-Stadt ( käyty 10. helmikuuta 2019 ) : "Baselin kaupungin siviilioikeus julisti 15.1.2019 tekemällään päätöksellä yrityksen konkurssiin 15. tammikuuta. 2019, 15.37, liuottamalla se. "
" Mars One: yritys, joka tarjosi yksisuuntaisen lipun Marsille, konkurssi ", Futura Sciences ,12. helmikuuta 2019( lue verkossa , tutustunut 12. tammikuuta 2020 )
(in) " SpaceX n Elon Musk julkistaa Planeettojen Avaruusalus asuttaa maaliskuussa " , Space.com ,2016( luettu verkossa , kuultu 25. heinäkuuta 2017 )
Boddy Jessica (2016) Huipputarinat: Vauva, jolla on kolme vanhempaa, 3D-painetut luut ja elpyvät sukupuuttoon kuolleet lajit ; Science Journal, tiedeyhteisö; Syyskuu 30, 2016DOI: 10.1126 / science.aah7371

Bibliografia

Charles Frankel , Marsin mies. Tiede tai fiktio? , Dunod,2007( lue verkossa )
(en) Frank Crossman ja Robert Zubrin , On Mars: Uuden maailman asuttaminen , Apogee Books Space -sarja,2002( ISBN 1-896522-90-4 )
Robert Zubrin , Marsin tapaus: Suunnitelma punaisen planeetan asettamiseksi ja miksi meidän täytyy , Simon & Schuster / Touchstone,1996( ISBN 0-684-83550-9 )
(en) Ed Regis , " Älkäämme siirtykö Marsille " , New York Times ,21. syyskuuta 2015( lue verkossa , tutustunut 22. syyskuuta 2015 )
(en) Kevin Fong , " Outot, tappavat vaikutukset, joita Marsilla olisi kehollesi " , Wired (aikakauslehti) ,12. helmikuuta 2014(käytetty 12. helmikuuta 2014 )