Terraforming-Planeten im Fokus (Mars, Venus …)
Am 15. August 2019 twitterte Elon Musk eine seltsame Idee: den Planeten Mars zu atomisieren, nicht als Kriegshandlung, sondern als Versuch, Terraforming zu betreiben. Laut dem SpaceX-Führer würden explodierende Atombomben über den Mars-Polkappen große Mengen Kohlendioxid und Wasserdampf in die Atmosphäre abgeben, zwei Treibhausgase. Der Planet Mars wird sich dann erwärmen und für potenzielle marsianische Siedler gastfreundlicher werden. Eine solche Aussage kann Menschen überraschen, beunruhigen oder zum Lachen bringen.
Terraforming ist ein wiederkehrendes Thema in wissenschaftlichen Studien und Science Fiction
Obwohl noch kein Projekt dieser Art ernsthaft untersucht wurde, war die Terraformierung bestimmter Körper des Sonnensystems bereits Gegenstand zahlreicher Studien. Es ist auch eines der Lieblingsfächer der Science-Fiction. Ist es möglich, seine Ozeane an die Venus zurückzugeben ? Auf dem Planeten Mars oder auf dem Mond an der frischen Luft atmen ? Wir erleben es leider auf der Erde, die menschliche Spezies ist durchaus in der Lage, das Klima eines Planeten zu verändern. Es ist im Moment ein Phänomen, das nicht kontrolliert wird und das den Bewohnern der Erde überhaupt nicht zugute kommt.
Da wir nicht in der Lage sind, unsere Produktion von Treibhausgasen einzudämmen, hoffen einige, künstliche Gegenmaßnahmen wie die Befruchtung der Ozeane und massive Waldplantagen zur Abscheidung von CO2 oder die Errichtung gigantischer Sonnenschirme im Weltraum durchführen zu können. . Diese Disziplin nennt man Geoengineering. So absurd es auch scheinen mag, es verändert die Erde mehr oder weniger.
Die Menschheit hofft, mit Terraforming Parameter zu beherrschen, die sie auf der Erde nicht einmal kontrolliert
Menschen und die meisten Arten auf unserem Planeten können nur unter ganz bestimmten Bedingungen überleben. Temperaturen, Drücke, atmosphärische Zusammensetzung oder sogar Symbiose zwischen verschiedenen Arten bilden ein fragiles Gleichgewicht. Die geringste Änderung einiger Prozent dieser Parameter kann zum Massensterben führen.
Die Wette der Terraforming ist, dass es der menschlichen Spezies gelingt, diese Parameter zu kontrollieren und sie auf anderen Planeten in einen akzeptablen Bereich zu bringen. Natürlich ist dies heute eine völlig illusorische Perspektive. Wir sind immer noch nicht in der Lage, die genaue Funktionsweise der Erde zu verstehen, daher sind wir nicht bereit, sie zu kontrollieren. Wir können uns jedoch vorstellen, wie bestimmte Prozesse einer Zivilisation helfen könnten, die diese Aufgabe beispielsweise auf dem Planeten Mars wirklich angehen möchte.
Wie man den Planeten Mars terraformt
Wenn wir über Terraforming sprechen, ist es tatsächlich eine ganze Reihe von Ergebnissen, die mit mehr oder weniger wichtigen Mitteln umgesetzt werden können. Wenn wir zum Beispiel den Planeten Mars zu einem perfekten Zwilling der Erde machen wollten, wäre die Aufgabe gewaltig.
Der Planet Mars ist etwa zehnmal weniger massereich als die Erde, daher müssten wir das Äquivalent mehrerer kleiner Planeten zurückbringen, Kollisionen organisieren und einige Millionen Jahre warten, bis er sich abgekühlt hat. Wir hätten dann die erste Stufe des Terraformings erreicht. Auf einem solchen technischen Niveau und mit einem solchen Energieaufwand scheint sogar interstellares Reisen eine glaubwürdigere Alternative zu sein, um eine zweite Heimat zu finden.
Um zu einer akzeptableren Lösung zu gelangen, können wir zunächst Zugeständnisse machen. Nehmen wir stattdessen an, dass der Planet Mars seine aktuelle Masse beibehält. Der Planet hat eine Oberflächengravitation von etwas mehr als einem Drittel der Erdgravitation. Dies setzt eine Zeit der Anpassung voraus, ist jedoch wahrscheinlich kein grundlegendes Hindernis für das Leben auf dem Planeten Mars. Man könnte sich vorstellen, dass eine erfolgreiche Terraformierung des Planeten Mars darin bestehen würde, ihn zu einem Planeten zu machen, auf dem man im Freien atmen kann. Auch hier scheint die Herausforderung riesig. Es sind drei Hauptprojekte zu realisieren: Erhöhen Sie den Luftdruck, ändern Sie seine Zusammensetzung, um ihn atmungsaktiv zu machen, und bringen Sie die Temperaturen in einen akzeptablen Bereich.
Selbst wenn dies erfolgreich wäre, wäre es genauso schwierig, diese Bedingungen über die Zeit aufrechtzuerhalten. Tatsächlich hat der Planet Mars Schwierigkeiten, seine atmosphärischen Schichten angesichts der Arbeit, Sonnenwinde zu untergraben, beizubehalten, hauptsächlich aufgrund seiner geringen Schwerkraft und des Mangels an Magnetfeldern. Um ein solches Projekt nachhaltig zu gestalten, sollten wir auch einen Weg finden, Sonnenwinden entgegenzuwirken. Wenn wir uns ein Mars-Terraforming vorstellen wollen, müssen wir vielleicht damit beginnen.
Schützen Sie den Planeten Mars vor Sonnenwinden dank eines Magneten im Weltraum
2017 unterbreitete Jim Green, Direktor der NASA-Abteilung für Planetary Science, einen Vorschlag. Durch die Anordnung eines sehr starken Elektromagneten am L1-Lagrange-Punkt des Sonne-Mars-Systems sollte es möglich sein, den gesamten Mars-Planeten in seiner Magnetosphäre zu erfassen.
Dieses Gerät würde als eine Art Schutzschild gegen die Sonnenwinde wirken. Um dieses Ergebnis zu erzielen, müsste ein sehr starkes Magnetfeld aufgebaut werden. Wir sind also immer noch klar auf der Seite der Science-Fiction, aber diese menschliche Modifikation könnte es dem Planeten Mars ermöglichen, eine etwas dickere Atmosphäre zu entwickeln. Die Oberflächentemperaturen würden um einige Grad ansteigen, was schon ein kleiner Sieg ist.
Atmen Sie im Freien, kreieren Sie einen Wasserkreislauf … ist es auf dem Planeten Mars möglich ?
Wir müssen jedoch noch viel weiter gehen, um unser Ziel der Atemluft zu erreichen. Wir können versuchen, den atmosphärischen Druck und die Temperaturen durch verschiedene Prozesse weiter zu erhöhen, wie das Schmelzen der Polkappen mit Umlaufspiegeln oder Atombomben, den Import von Treibhausgasen um Millionen Tonnen oder die künstliche Reduzierung die Albedo des Planeten Mars. Es gibt keinen Mangel an Ideen, aber sie alle erfordern Mittel, die weit über die menschlichen Fähigkeiten hinausgehen, und die Ergebnisse sind sehr hypothetisch.
Selbst wenn wir alle Polkappen des Planeten Mars schmelzen und das gesamte darin enthaltene CO2 freisetzen könnten, würde der atmosphärische Druck nur auf 7% des Erddrucks ansteigen. Die restlichen 93% müssten importiert werden, was eine absolut herkulische Aufgabe ist. Auch hier ist die Alternative des interstellaren Reisens eher attraktiv.
Stellen Sie extremophile Lebewesen vor, um Sauerstoff zu erzeugen
Das Erreichen von Atmosphärendruck und akzeptablen Temperaturen löst auch das Sauerstoffproblem nicht. In geringem Umfang hat die NASA an diesem Problem gearbeitet. Seit 2014 entwickelt die amerikanische Raumfahrtbehörde ein kleines Experiment, mit dem eines Tages ein Marsrover ausgerüstet werden könnte. In Gegenwart von Licht und in Kontakt mit dem Boden des Planeten Mars könnten einige Cyanobakterien und extremophile Algen möglicherweise diesen Sauerstoff produzieren. Die NASA entwickelt dieses Konzept in der Hoffnung, auf einfache Weise Sauerstoff für eine mögliche Mars-Basis erzeugen zu können. Es würde offensichtlich eine gigantische Skalierung erfordern, um auf diese Weise die gesamte Atmosphäre des Planeten Mars zu versorgen.
Stellen Sie sich nun vor, dass alle diese Probleme gelöst sind. Nach unüberwindlichen Anstrengungen hat die Menschheit die Atmosphäre des Planeten Mars verdichtet und mit Sauerstoff versorgt. Diese Atmosphäre wird durch eine magnetische Abschirmung weiter geschützt. Es ist jetzt möglich, auf dem Planeten Mars zu landen, den Helm abzunehmen und einen Hauch frischer Luft einzuatmen. Dank dieser dichten Atmosphäre ist flüssiges Wasser zurückgekehrt. Von nun an kreuzen einige Flüsse und Meere den Planeten Mars, nicht mehr als ein paar Milliarden Jahre zuvor, aber immer noch genug, um einige Seerennen zu organisieren. Terraforming ist noch lange nicht erreicht.
Marsforscher, nehmen Sie Ihren Helm nicht sofort ab…
Marsboden ist immer unfruchtbar, je schlimmer es ist giftig. Es gibt große Mengen an Perchlorat, einer krebserzeugenden Verbindung, die den Boden durchdringt und sich in Wasser auflöst. Die starken Winde, die die Atmosphäre bewegen, tragen große Mengen Staub. Der große Atemzug frischer Marsluft wird Sie wahrscheinlich dazu bringen, Ihre Lungen auszuspucken. Wenn es tatsächlich flüssiges Wasser gab, ist es nicht sicher, ob es in ausreichender Menge vorhanden ist, um einen echten Wasserkreislauf einzurichten. Die Regenfälle sind wahrscheinlich stark verstreut und regional. Abgesehen von einigen extremophilen Arten ist der Planet Mars immer noch nicht gastfreundlich.
Es ist jetzt notwendig, den Boden zu düngen und nach und nach einige Arten einzuführen, die Ökosysteme bilden können. Man hofft natürlich, dass die Menschheit nach Erreichen dieses Stadiums ein besseres Verständnis für die Funktionsweise von Ökosystemen hat. Wir haben noch nicht alle Arten aufgelistet, die auf der Erde leben, und wir verstehen immer noch nicht vollständig, welche Synergien sie verbinden. Mit anderen Worten, der Weg ist lang.
Selbst mit gigantischen Mitteln scheint die Terraformierung eines Planeten unüberwindbar zu sein
Wenn wir den Planeten Mars terraformen wollen, wollen wir die 3 Milliarden Jahre Arbeit, die die Erde zu dem gemacht haben, was sie heute ist, zurückerobern. Bei der Venus sieht es nicht viel besser aus. Die Venus hat den Vorteil, eine Oberflächengravitation anzubieten, die der der Erde fast ähnlich ist. Im Übrigen sieht die Aufgabe noch schwieriger aus als auf dem Planeten Mars. Es muss uns gelingen, die atmosphärische Masse des Planeten durch 90 zu teilen, Wasser wieder einzuführen und zuzustimmen, dass wir äquivalente Tage zu 216 Erdentagen leben.
Bei der Venus wie auch beim Planeten Mars erfordert Terraforming außergewöhnliche Ressourcen, die viel größer sind als die, die die Menschheit seit ihrer Entstehung für ein sehr ungewisses Ergebnis nutzen konnte. Man kann sich vielleicht realistischer sehr partielle Terraformationen vorstellen, die nicht das Ziel haben, den Planeten Mars oder Venus in ein neues Eden zu verwandeln, sondern sie zu Zielen zu machen, die etwas weniger feindlich sind. Ein paar Millipascal und ein paar Grad mehr sind immer noch wertvoll, wenn die Energiekosten relativ niedrig sind.
Der Schutz der Erde und sogar die interstellare Bewegung sind Terraforming vorzuziehen
Abgesehen davon, dass die Menschheit wilde Ressourcen ausgibt, könnte sie sich auch dafür entscheiden, in einer kontrollierten Umgebung zu leben, sei es in Tunneln und Kuppeln auf dem Planeten Mars oder sogar in Raumstationen, die aus Asteroiden gebaut wurden. Bei vergleichbaren Ausgaben ist interstellares Reisen auf Schiffen mit mehreren Generationen eine sinnvolle Alternative für einen Tag, um der Menschheit mehrere Häuser zu bieten.
Aber wenn zwei Planeten besser als einer sind, ist es gut, sich daran zu erinnern, dass ein Planet besser als Null ist. Die Basis des Mondes und des Mars mag in relativ naher Zukunft das Licht der Welt erblicken, aber das Leben wird niemals so angenehm sein wie auf der Erde. Unsere Aufgabe ist es, auf sie aufzupassen, damit wir uns nie wundern müssen, wie wir sie terraformieren können.
Images by Daein Ballard [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] / U.S. Environmental Protection Agency [Public domain] / D Mitriy [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] / NASA/Green / NASA/Techshot Inc.
Quellen
