At rejse ud i rummet, eksempelvis til Mars, er ikke en simpel opgave - hverken for fysikken, men bestemt heller ikke for psyken. Det så vi på i artiklen ‘De 5 største udfordringer ved fremtidens rumrejser er både psykiske og fysiske’.
At gennemføre en rumrejse vil være en stor udfordring for selv en veltrænet astronaut - men når man så er nået til Mars, kommer der nye udfordringer, som bestemt ikke er mindre.
Det er emnet for denne artikel.
For sandheden er, at vi ikke kan bo på Mars uden så mange tekniske hjælpemidler, at en base nærmest vil minde om en rumstation:
- På en rumstation søger man at beskytte sig mod rummet, og man kommer kun udenfor, når der skal gennemføres en rumvandring.
- På en Marsbase vil man tilsvarende beskytte sig mod forholdene på Mars, og man kommer kun sjældent udenfor – og kun hvis man er iført rumdragt.
Det er ikke, hvad man kan kalde et normalt liv. Det nærmeste, vi kommer her på Jorden, er Amundsen-Scott-basen (en amerikansk videnskabelig forskningsstation) på Sydpolen, men selv her er det lettere at bo end på Mars – for på Jorden kan vi i det mindste trække vejret.
Mars er endda det letteste sted at bo i Solsystemet, udover Jorden, da andre mulige rejsemål som Jupiter og Saturns måner er meget værre.
I denne artikel vil vi se på nogle af de myter, der er om at kolonisere Mars, og vi begynder med kartoffeldyrkning.
\ Miniserie: Fremtidens rumfart i Solsystemet
Denne artikel er anden og sidste del af en miniserie om, hvad fremtiden bringer indenfor rumfarten i vores solsystem. Den første artikel kan du læse her: ‘De 5 største udfordringer ved fremtidens rumrejser er både psykiske og fysiske’.
I artiklerne forudsætter vi, at fremtidens samfund ønsker at afsætte de nødvendige midler til at sende mennesker langt ud i Solsystemet.
Dette er bestemt en mulighed. Tre faktorer kan dog føre til en fremtid, hvor Solsystemet ikke kommer til at blive en del af vores historie i det 21. århundrede og måske også længere frem:
- Det vil koste en masse penge, og det mest sandsynlige er, at en bemandet udforskning ikke vil give et hurtigt politisk, økonomisk eller militært udbytte. Man må jo huske, at drivkraften bag Apollo ikke var videnskab, men ren politik i den kolde krig.
- Klimaændringerne kan få fremtidens samfund til at koncentrere sig mere om Jorden og mindre om fjerne kloder
- Stadigt mere autonome robotter udstyret med AI kan overtage mange opgaver med at udforske rummet til en meget lavere pris, end hvis man sender astronauter.
Men vi bevarer optimismen og dykker i denne serie ned i, hvilke udfordringer det giver at sende mennesker ud på lange rejser i Solsystemet samt slå os ned på fremmede planeter.
1) At dyrke kartofler på Mars er ikke som i filmen ‘The Martian’
Mange har sikkert set filmen ’The Martian’, der handler om en astronaut (spillet af Matt Damon), der er strandet på Mars og nu må søge at klare sig, indtil han kan reddes tilbage til Jorden.
Det er bestemt en god film, der søger at beskrive, hvordan det er at leve og bo på Mars.
I en central scene søger astronauten at dyrke kartofler ved at blande afføring med støv fra Mars. I filmen lykkes det, men i virkeligheden ville det gå galt, da Marsstøv indeholder de såkaldte perfklorater, der er salte af perklorsyre (HClO4).
Disse salte blev første gang fundet af NASAs Phoenix-lander i 2008, og det var en overraskelse, da man nok havde ventet mere almindeligt salt som det, vi kender fra køkkenet, nemlig NaCl.
Mikroorganismer på Jorden kan godt udnytte perklorater som energikilde, men i de mængder, der er i marsstøvet, op til 1 procent, er det desværre giftigt. Marsstøvet skal altså renses grundigt, før det kan bruges til at dyrke planter.
Vi nævner dette eksempel, fordi det viser, at selv om en planet på mange måder ligner Jorden, så kan der være små forskelle, som gør den mere eller mindre ubeboelig for os mennesker.
Noget er man nødt til at dyrke
Kartoffeldyrkningen rører også ved et andet centralt punkt, hvis man vil bo på Mars, nemlig at man næsten er nødt til at dyrke et eller andet, simpelthen fordi det ikke vil være muligt at medbringe nok mad til et mange måneder langt ophold på Mars.
Det går jo en del lettere på rumstationen ISS, der regelmæssigt får leveret alle former for forsyninger med ubemandede rumskibe.
Det er nok nødvendigt at starte som vegetar, for det er nemlig ikke så ligetil at medbringe dyr til at spise. Dyr har jo brug for plads, vand og føde, så det vil kræve alt for mange ressourcer at holde dyr, i et omfang så de kan bruges som føde. Det kan måske komme, men først på et sent tidspunkt.
Det bliver også nødvendigt at beskytte både dyr og planter både mod strålingen fra rummet, og de meget lave temperaturer, især om natten, hvor termometeret let kan komme ned i nærheden af -100 grader. Den nødvendige beskyttelse vil nok kræve, at drivhusene bliver underjordiske, men det giver til gengæld problemer med sollyset.
\ Om artiklens forfattere
Helle og Henrik Stub er begge cand.scient’er fra Københavns Universitet i astronomi, fysik og matematik.
I mere end 50 år har parret beskæftiget sig med at formidle astronomi og rumfart gennem radio, fjernsyn, bøger og foredrag og kurser.
De skriver om aktuelle astronomiske begivenheder for Videnskab.dk, hvor de går under kælenavnet ‘Stubberne’.
2) Marsluften er giftig og fuld af støv
Det at skaffe mad på Mars er kun et af mange problemer, for Mars er ikke bare en kold ørken, som vi på en eller anden måde kan tilpasse os, sådan som mennesker her på Jorden har tilpasset sig et liv i en ørken.
På Jorden kan vi i det mindste trække vejret, men på Mars er atmosfæren ikke bare meget tyndere end luften på Mount Everest - den er simpelthen giftig. Der er næsten ingen fri ilt, kun 0,13 procent, men derimod masser af CO2, så vi ville dø, hvis vi forsøgte at indånde den.
Og så er der støvet. Mars er en meget støvet planet, hvor støvstorme undertiden kan indhylle hele planeten i så tætte skyer, at det kan være svært at se Solen.
Luften er dog for tynd til, at støvstorme kan anrette skader som at vælte raketter eller ødelægge bygninger som i filmen The Martian.
Men går man ud på Mars iført rumdragt, skal man jo ind igen, og det betyder, at man slæber lidt støv med ind. Efter et par måneder vil der være et rødligt lag støv alle vegne, og det vil helt sikkert volde mange problemer for det maskineri, der findes.
Astronauterne kan heller ikke undgå at indånde det, og det er ikke spor sundt. Støvet er ikke så giftigt, at man dør af det lige med det samme, men det kan give alvorlige helbredsproblemer.
I gennemsnit er Mars-støv kun 3 mikrometer i diameter, eller omkring 4 procent af bredden af et menneskehår. Dette fine støv kan irritere astronauternes lunger, sive ind i deres blodbaner og øge risikoen for lidelser som lungesygdomme og kræft.
Mars-støv indeholder som nævnt perklorater, der for eksempel kan påvirke hormonreguleringen, og indånding af blot et par milligram Mars-støv ville overstige den anbefalede sikre dosis på Jorden.
Desuden indeholder støvet jernoxider, der giver støvet dets rødlige farve, samt silica (SiO2) og gips, der kan være giftige for mennesker. Indånding af silica, som er noget, kulminearbejdere på Jorden udsættes for, øger risikoen for lungekræft.
3) Lavere tyngdekraft svækker astronauterne
Men astronauterne skal ikke bare slås med støv og giftig luft, for Mars har en lavere tyngdekraft end Jorden.
Tyngdekraften er 1/3 af Jordens tyngdekraft eller dobbelt så stor som på Månen. Man skulle tro, at det var en fordel, men den lave tyngdekraft vil sandsynligvis svække både knogler og muskler.
Desværre er tyngdekraften også så stor, at det kan blive ganske besværligt at slæbe rundt på en stor rygsæk med ilt, noget, som astronauter på Månen jo har kunnet klare.
Det er derfor blevet foreslået, at astronauter på vandring trækker en lille vogn, hvor det tunge udstyr kan være. Det lyder besværligt og er det sikkert også.
4) Stråling gør overflødige gåture umulige
Endelig er der strålingen. Mars har ikke noget magnetfelt, og atmosfæren er så tynd, at den heller ikke yder nogen beskyttelse mod hverken kosmisk stråling eller soludbrud.
En astronaut på Mars er derfor udsat for samme strålingsrisiko som ombord på rumskibet. På rumskibet har man et strålingsbeskyttet rum, og på Mars kan man søge tilflugt på basen, som naturligvis må være underjordisk for at yde den nødvendige beskyttelse.
Men konklusionen er klar: Ingen overflødige gåture på overfladen iført rumdragt.
Hvis man kører rundt i en rover, må man håbe, at den kan yde en vis beskyttelse, men der er ikke mange muligheder for at gå en god lang tur og nyde landskabet. Hvert minut uden for basen eller roveren bliver nøje planlagt.
Hvad med resten af Solsystemet?
Man kan vist godt sige, at Mars vil dræbe enhver astronaut, hvis enten udstyret svigter, eller vedkommende begår en fejl – og så er Mars endda den letteste og mest livsvenlige planet at besøge.
Jupiters måner kunne være meget spændende at besøge, men det forhindres af Jupiters meget stærke strålingsbælter.
Strålingen på ismånen Europa, hvor der måske findes liv i et hav under et tykt lag is, er absolut dødbringende - og det ikke bare for astronauter:
Selv vores bedste elektronik kan ikke klare strålingen i længere tid, så selv rumsonder, som skal udforske Europa, må nøjes med nogle få hurtige forbiflyvninger, før de igen skal ud og ’køle af’ i stor afstand fra Jupiter.
Saturns store måne Titan, der har en tæt atmosfære og søer af flydende metan ved -180 grader, står også højt på listen. Strålingen her er meget mindre end ved Jupiter, og desuden er man godt beskyttet af den tætte atmosfære.
I princippet kan astronauter godt lande på Titan, men det bliver svært at sejle rundt på metansøerne på grund af metans lave massefylde:
Ethvert normalt bygget skib vil gå til bunds med det samme, og det samme gælder metan-isbjerge – men der er en teoretisk mulighed for liv i flydende metan.
Så hvorfor ikke rejse til Titan?
Simpelthen på grund af afstanden, som er 1,2 milliarder km – og en så lang rejse tager flere år med de problemer, det nu giver.
Man skal heller ikke tænke på en tur til Venus, for her er temperaturen 480 grader og atmosfæretrykket så højt, at det svarer til trykket 900 meter under havets overflade her på Jorden.
Hvad med i fremtiden?
Det kan godt være, at vi mennesker ikke kommer til at ’erobre’ Solsystemet, men vi kan udforske det med stadigt mere autonome robotter udstyret med AI – og mon ikke Solsystemet får os til at værdsætte vores blå planet, Jorden, endnu mere?
Der er i hvert fald ikke nogen planet B i vores solsystem, men måske i et fjernt planetsystem mange lysår borte.
Det er tvivlsomt, om vi mennesker, eller biologiske væsener i det hele taget, nogensinde kan rejse mellem stjernerne, men vores rumsonder vil kunne gøre det. Også det vil dog kun give os nogle korte glimt af en fremmed verden – glimt, som helt sikkert vil føre til nye spørgsmål, som vi så bare ikke får svar på.
Men der er endnu en mulighed, nemlig at opfange radiosignaler fra fremmede civilisationer, hvor de fortæller om deres verden og planetsystem. Så kan man jo forestille sig, at der over millioner af år er opstået et slags galaktisk internet, hvor ’handelsvaren’ er informationer om livet rundt omkring i Mælkevejen.
Man kan godt forstå, at denne tanke har været diskuteret i mange år, for det at udveksle informationer og på den måde udvikle sig vil da give livet en vis mening.
Vi kan kun håbe at ’the best is yet to come’, for vi mennesker trænger godt nok til noget med et større og dybere perspektiv end at klare de næste kriser.
