science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Habitat Mars:Duurzaam leren leven op de rode planeet

De prototype-habitat van de Mars Society in Utah doet onderzoek naar hoe het zou zijn om op Mars te leven. Krediet:Mars Society MRDS

Er is tegenwoordig nogal wat geroezemoes over hoe de mensheid een "multiplanetaire" soort zou kunnen worden. Dit is begrijpelijk, overwegende dat ruimteagentschappen en ruimtevaartbedrijven van over de hele wereld van plan zijn missies uit te voeren naar een lage baan om de aarde (LEO), de maan, en Mars in de komende jaren, om nog maar te zwijgen van het vestigen van een permanente menselijke aanwezigheid daar en daarbuiten.

Om dit te doen, de mensheid moet de nodige strategieën ontwikkelen voor duurzaam leven in vijandige omgevingen en afgesloten ruimtes. Om mensen voor te bereiden op dit soort ervaringen, groepen zoals Habitat Marte (Mars Habitat) en anderen zijn toegewijd aan het uitvoeren van gesimuleerde missies in analoge omgevingen. De geleerde lessen zullen niet alleen mensen voorbereiden om in de ruimte te leven en te werken, maar ook ideeën voor duurzaam leven hier op aarde bevorderen.

Habitat Marte werd in 2017 opgericht door Julio Francisco Dantas de Rezende, de hoogleraar duurzaamheid bij de afdeling Product Engineering van de Federale Universiteit van Rio Grande do Norte (UFRN) en de directeur innovatie bij de Research Support Foundation (FAPERN). Hij is ook de coördinator van Habitat Marte en Mars Society Brazil.

Prof. Rezende werd geïnspireerd om de Mars Society naar Brazilië te halen na het bijwonen van hun congres in 2016 in Washington, gelijkstroom, waar beroemde wetenschappers en oprichter Robert Zubrin spraken over hun missie. Deze omvatten het uitvoeren van gesimuleerde missies in hun analoge omgevingen in Utah (het Desert Mars Research Station) en Nunavut, Canada (het Flashline Mars Arctic Research Station).

Geïnspireerd door dit werk, Prof. Rezende keerde terug naar Brazilië en zette zijn eigen middelen in om gelijkaardige initiatieven te lanceren. Het resultaat was de Mars Society Brazil en de oprichting van de Habitat Marte-trainingsomgeving. Als locatie, ze kozen het halfdroge gebied van Caiçara do Rio do Vento - ongeveer 100 km (62 mijl) ten westen van Natal, een ruige streek waar maar een paar keer per jaar regen valt, waardoor het een goede benadering van Mars is.

Deelnemers aan de "luchtsluis" van de habitat bereiden zich voor op een EVA. Krediet:Habitat Marte/Prof. J. Rezende

Momenteel, deze trainingsomgeving blijft het enige analoge Marsstation op het zuidelijk halfrond en, net als zijn tegenhangers in andere landen, is toegewijd aan het ontwikkelen van de vaardigheden en technologieën die nodig zijn om duurzaam te leven op Mars en andere planeten. Zoals Prof Julio Rezende via e-mail aan Universe Today uitlegde:

"[W]e zijn geïnteresseerd in het ontwerpen van systemen die samenwerken om een ​​zelfvoorzienend/circulair systeem te hebben waarin de energie zelf wordt opgewekt, het geproduceerde afval wordt gerecycled en het voedsel zelf wordt geproduceerd. Bij Habitat Marte zetten we ons in voor de ontwikkeling van sociale technologieën zoals kassen, zonne-oven, stortbakken, aquaponics, waterfilters, en serres. Onze uitdaging is om technologieën te ontwikkelen die zowel in de ruimte als in aride en semi-aride regio's worden toegepast, of andere regio's die worden bedreigd door waterschaarste en droogte."

Tussen december 2017 en 2020, Habitat Marte heeft 42 missies uitgevoerd met meer dan 150 deelnemers, in totaal bijna 1300 uur (98 dagen) missietijd. Zoals prof. Rezende aangaf, deze activiteiten hebben geleid tot grote hoeveelheden gegevens die hebben geleid tot een verscheidenheid aan wetenschappelijke studies en publicaties. Voor elke missie aanvragers brengen tijd door in de gesimuleerde habitat en voeren de volgende activiteiten uit:

  1. Afname van bodem- en mineraalmonsters
  2. Astronomische waarneming
  3. Evaluatie en verbetering van levensondersteunende systemen bij Habitat Marte
  4. Toets, verbetering en evaluatie van ruimtepakken en koelmodule
  5. Uitvoering van extra-vehicular activiteiten (EVA)
  6. Intravehicular activiteiten (IVA) – activiteiten binnen het station
  7. Evaluatie van gedragsaspecten van de missieleden
  8. Rapporteren over de missie
  9. In kaart brengen van bedrijfsprocessen
  10. Ontwikkeling van artikelen die missieresultaten communiceren
  11. Onderhoud van de kas en het aquaponics systeem

De bemanningen verbouwen alle groenten en fruit die ze nodig hebben, inclusief aubergine, sla, bananen, tomaten, paprika's en zoete aardappelen - excuses aan Mark Watney voor het gebrek aan roodhuiden, roodbruin, paars, en andere aardappelen. Omwille van eiwitten, de bemanning kweekte ook tilapia-vis, en groeide basilicum en koriander voor smaak en toegevoegde voeding.

Pico do Cabugi (Cabugi-piek), een uitgedoofde vulkaan in Brazilië. Krediet:Habitat Marte/Prof. J. Rezende

Ze hebben zelfs bomen gecultiveerd voor herbebossing thuis (en mogelijk terraforming op Mars). Als je niet binnen werkt, de teams zouden buiten buitenactiviteiten (EVA) wandelingen maken terwijl ze ruimtepakken droegen. In één geval, een team voerde een EVA uit naar Pico do Cabugi (Cabugi Peak), een uitgedoofde vulkaan op ongeveer 40 km (25 mijl) van het oefenterrein die 590 meter (1935 voet) hoog is (hieronder weergegeven).

Terwijl daar, het team nam gesteentemonsters die ze zullen onderzoeken met behulp van de geologische laboratoria in UFRN. Prof. Rezende en zijn collega's hopen ook fijngemalen gesteentemonsters te gebruiken om een ​​Mars-bodemsimulant te ontwikkelen, die ze zullen gebruiken om de levensvatbaarheid van het telen van aardse gewassen op Marsgrond te testen. Voor dit onderzoek is zij gaan samenwerken met prof.dr. Wieger Wamelink van Wageningen University &Research Centre in Nederland.

Voor trouwe lezers van Universe Today (of fans van MarsOne), Dr. Wamelink zou een bekende naam moeten zijn. Een paar jaar geleden, Dr. Wamelink en collega's van Wageningen Universiteit voerden samen met MarsOne een serie landbouwonderzoeken uit. Dit omvatte het kweken van verschillende soorten gewassen in maan- en Marsbodemsimulanten om te zien welke zouden ontkiemen, groeien en veilig zijn voor consumptie.

Tussen 2013 en 2015 zij bevestigden dat in totaal 10 gewassen (inclusief rogge, radijs, tuinkers, erwten, groene bonen, tomaten en aardappelen) konden allemaal op Marsgrond groeien. Ze ontdekten verder dat zaden die uit deze gewassen werden geproduceerd ook konden ontkiemen, waardoor opeenvolgende oogsten worden gegarandeerd, en dat de planten geen schadelijke niveaus van zware metalen vasthielden (die veel voorkomen in maan- en Marsbodem).

Door de uitbraak van het coronavirus, deze missies zijn tijdelijk opgeschort, maar zullen binnenkort worden hervat. De laatste missie vond plaats op 14 maart, 2020, Ondertussen, Prof. Rezende en zijn collega's zijn doorgegaan met virtuele simulaties, dat is wat de laatste zes missies zijn geweest. Zoals hij ze beschreef:

Het EVA-team haalt rotsmonsters uit de voet van Pico de Cabugi. Krediet:Habitat Marte/Prof. J. Rezende

"Bij virtuele missies, deelnemers worden uitgenodigd om deel te nemen aan activiteiten op afstand met betrekking tot de Habitat Marte-protocollen en onderzoeksthema's die ruimte en duurzaamheid associëren, observeren hoe Habitat Marte kan bijdragen aan oplossingen met betrekking tot isolatie tijdens de coronavirusperiode. We realiseerden ons dat de acties van Habitat Marte richtlijnen kunnen bieden voor dit uitdagende moment."

Dit is een veelvoorkomend thema onder onderzoekers, wetenschappers en pleitbezorgers die zich inzetten voor het vinden van oplossingen voor het probleem van het leven in de ruimte. Bijvoorbeeld, Vera Mulyani (Vera Mars) verklaarde onlangs hoe de Mars City Design-wedstrijd van dit jaar, die gericht is op stadslandbouw, is geïnspireerd door de pandemie en de behoefte aan 'sociaal isolement'.

"In deze crisistijd voorstellen hoe we overvloedig op een andere planeet kunnen leven, lijkt een verre hachelijke situatie, "zei ze. "Echter, deze kritieke tijd kan ook een nieuw perspectief bieden, een verandering die op de lange termijn noodzakelijk is voor ons bestaan ​​en onze evolutie als mens. Dit initiatief kan ook leiden tot technologische ontdekkingen en innovaties. Het nastreven van een visie van morgen kan vandaag redden voordat het te laat is!"

Een ander gemeenschappelijk element is de manier waarop onderzoek naar duurzaamheid op andere planeten hier op aarde positieve gevolgen kan hebben. Vroeger, pogingen om astronauten naar de ruimte en de maan te sturen (het Apollo-programma) resulteerden in talloze toepassingen hier op aarde, variërend van beademingsapparatuur, hartmonitors, en magnetrons naar GPS, satellietcommunicatie, microchips en zonnepanelen.

Het is daarom gemakkelijk te zien hoe Project Artemis, missies naar Mars, en andere plannen om "interplanetair te gaan" zullen helpen om problemen hier thuis aan te pakken. Met de verwachting dat de wereldbevolking tegen het midden van de eeuw de 10 miljard zal bereiken, en de manier waarop klimaatverandering de natuurlijke systemen zal verstoren waarvan we afhankelijk zijn om te leven, weten hoe we meer kunnen doen met minder hulpbronnen (en minder afval produceren) is van vitaal belang voor ons voortbestaan.

  • Het interieur van de kas van Habitat Marte en een tomatenteelt. Krediet:Habitat Marte/Prof. J. Rezende

  • Foto van de Habitat Marte-bemanning van Mission 42 (de laatste persoonlijke missie vóór de pandemie). Krediet:Habitat Marte/Prof. J. Rezende

Prof. Rezende gaf zelf aan hoe deze verbinding tussen de aarde en het verkennen/leven buiten de wereld de kern vormt van de missie van Habitat Marte:

"We zijn geïnteresseerd in het creëren van een nieuwe generatie mensen die geïnteresseerd zijn in wetenschap en technologie, kennis zien als een instrument om samen te werken aan duurzame ontwikkeling. Wij zijn van mening dat de ervaring bij Habitat Mars de deelnemers motiveert om zichzelf te versterken en hun visie uit te breiden, gebaseerd op een ruimtelijke ervaring, die de wereld kan veranderen, samen te werken aan een meer welvarende wereld. [We zijn] ook toegewijd aan het presenteren van oplossingen voor semi-aride regio's in Brazilië. Voornamelijk gebaseerd op sociale technologieën. Sommige zijn mogelijk ook aangepast aan ruimtehabitats. We hebben twee pijlers:ruimte en aride/semi-aride regio's. Omdat ik van mening ben dat er meer gebieden zullen worden die getroffen worden door klimaatverandering. Onze initiatieven sluiten aan bij de 17 Sustainable Development Goals."

Deze doelen zijn in 2015 door de VN vastgesteld om als blauwdruk te dienen om "een betere en duurzamere toekomst voor iedereen" te bereiken. Naast het uitbannen van alle vormen van ongelijkheid, de SDG's roepen op tot het uitbannen van armoede en honger, evenals maatregelen tegen klimaatverandering, de voorziening van schoon water en sanitaire voorzieningen, en de ontwikkeling van duurzame steden en gemeenschappen tegen 2030.

De sleutel tot het bereiken van deze doelen is de ontwikkeling van technologieën en methoden waarmee mensen de lokale hulpbronnen verstandiger en duurzamer kunnen gebruiken en hun impact op het lokale milieu tot een minimum kunnen beperken. In dit opzicht, het werk dat wordt uitgevoerd door Habitat Marte, De Marsvereniging, HI-ZEE, en groepen zoals Mars City Design en Stellar Voorzieningen zullen implicaties hebben die veel verder gaan dan de ruimte!

Voor meer informatie over Habitat Marte, bekijk hun website en hun pagina bij het United Nations Office of Outer Space Affairs (UNOOSA). U kunt hier ook getuigenissen vinden van mensen die aan hun missie hebben deelgenomen.