المريخ المستخدم من البقاء على قيد الحياة: أين تجد الغذاء ، الماء ، المأوى ؟

الكلاسيكية الخيال العلمي والقصص حول المريخ كثيرا ما يقول من علة العينين المريخ التي تغزو الأرض لها موارد ثمينة. ولكن الواقع هو أنه في العشرين سنة القادمة — مع كل والتقنية قيود الميزانية — أن الناس سوف تكون الوحيد الذي يتطفل على الكوكب الأحمر. هذا العام, ناسا النقاب عن أحدث خطة القفز 300 مليون ميل في الرابع من الشمس كوكب الأرض. استراتيجية تتوخى إنشاء القمري المحطة في مدار القمر الذي سيكون بمثابة نقطة انطلاق عميق البعثات الفضائية إلى المريخ. المأهولة المخفر الفضاء السحيق بوابة سيتم إطلاق منصة الفضاء السحيق النقل ، نوعا من نسخة من "المؤسسة" وكالة الفضاء.

في بداية عام 2030 المنشأ رائد الفضاء يمكن أن تترك بصمة رجل آخر السماوية كائن منذ عام 1969. أنه أو أنها سوف تحتاج إلى عبقري الأدوات التي سوف تجعل من الممكن البقاء على البرد القاسية كوكب بعيد من أقرب مكان يمكنك استدعاء "الوطن".

المياه في كل مكان

حقيقة أن المريخ لديه الماء ليس مفاجأة. التدفقات السطحية على الكوكب الأحمر ، والتي دوري تسرب الرصاص العلماء إلى الاعتقاد أن الماء السائل يحتاج حقا أن تأخذ مكان. في العام الماضي أعلنت وكالة ناسا أنه قد اكتشف أيضا خزان ضخم من الجليد ، متجمدة تحت سطح الأرض.

ومع ذلك ، فإن أول المسافرين إلى المريخ من غير المرجح أن يكون من السهل الوصول إلى مصادر المياه هذه ، أو سيكون مكلفا جدا في التعامل معها. بدلا من ذلك, رواد الفضاء في المستقبل يمكن استخدام نوع من odologies وضعت من قبل علماء من جامعة كاليفورنيا في بيركلي.

هذا الجهاز يعمل على الطاقة الشمسية ، يستخدم معدنية خاصة العضوي (MOF) لسحب المياه من رطوبة الهواء لا يقل عن 20 في المئة. البحوث حول هذا الموضوع نشرت الشهر الماضي في مجلة العلوم.

مع هذا النموذج تمكنت من جمع حوالي ثلاثة غالونات من الماء من الهواء في 12 ساعة فقط باستخدام الجنيه وزارة المالية. في إطار الجمع بين المعادن مثل المغنيسيوم مع الجزيئات العضوية التي يتم ترتيبها في صلبة مسامية الوبر لتخزين الغازات والسوائل.

"إذا كانت الرطوبة على سطح المريخ حوالي 20 في المئة أو أكثر ، لا أفهم لماذا لا يعمل هذا الجهاز هناك" يقول عمر ياجا, co-مؤلف العمل ، الذي كان أول من اخترع وزارة المالية قبل 20 عاما.

على الرغم من أن odological رائع أن تكون مفيدة في المناطق القاحلة على وجه الأرض, هذا الجهاز هو مناسبة و جافة تماما المريخ ، حيث ، على الرغم من الظروف الصحراوية, الرطوبة النسبية ليلا يمكن أن تصل إلى 80-100% — والتي هي أكثر من كافية لامتصاص الماء من الغلاف الجوي.

ياجا فريق يعمل بالفعل على أرخص وأكثر كفاءة وزارة المالية من أجل امتصاص بخار الماء. "مسألة وقت فقط عند هذه التكنولوجيا تصبح قادرة على المنافسة اقتصاديا. هذا هو خطوة هامة في اتجاه المستقبل من الماء ، أسميها "شخصية المياه".

طباعة الحضارة

في أيامنا يمكننا الطباعة على طابعة 3D يمكن لأي شخص — حتى العمال المبايض. القدرة على إنتاج قطع الغيار والأدوات سوف تساعد بالتأكيد المريخ المستعمرين الذين ليست قادرة على أن تأخذ في كل مرة.

ليس ببعيد مجموعة من جامعة نورث وسترن أثبتت إمكانية الطباعة هياكل ثلاثية الأبعاد باستخدام المريخ و القمر الغبار. أكثر دقة, أنها ليست حقيقية الغبار ، ولكن ناسا وافق تقليد مع نفس الحجم والشكل. الباحثون برئاسة راميل شاه تستخدم عملية تسمى اللوحة 3D يستخدم الطلاء الجديدة التي أبلغت بها مختبر تستخدم لطباعة أشياء مثل الجرافين و أنابيب الكربون النانوية.

دراسة نشرت في وقت سابق من هذا العام في الطبيعة التقارير العلمية.

3D-المواد المطبوعة التي تتكون من 90% من الغبار من الوزن مرنة جدا و دائمة مثل المطاط. فمن الممكن "إلى قطع ، إلى أضعاف أضعاف و يعطي أي شكل أمام اللوحة 3D". يمكنك حتى جعل الطوب ليغو.

"في أماكن مثل غيرها من الكواكب والأقمار مع الموارد المحدودة الناس سوف تضطر إلى استخدام ما هو متاح على هذا الكوكب أن أعيش" ، ويقول شاه ، أستاذ مساعد في كلية الهندسة ماكورميك. "لدينا 3D الطلاء حقا فتح إمكانية الطباعة الفنية المختلفة أو الهيكلية الكائنات لإنشاء الموئل خارج الأرض".

البيت

ناسا تطوير الحل المباني على الكوكب الأحمر. هذا هو الإبرة.

من الناحية الفنية "المريخ الجليد منزل" كبير قابل للنفخ هيكل أنبوبي, والتي سوف تشمل المواد التي تم جمعها على هذا الكوكب و السجناء في الجليد قذيفة.

فكرة نفخ جزء من بنية أنه من السهل إلى وسائل النقل. لماذا الثلج ؟ الماء يحمي من الإشعاع و هو واحد من أكبر الأخطار التي يواجهها الناس في رحلات الفضاء. التعرض لفترات طويلة قد يسبب السرطان أو مرض الإشعاع الحادة.

بدلا من ذلك, يمكن أن تكون المشكلة من السكن والمختبرات وغيرها من المباني تحت السطح ، مما اضطر الباحثون أن يعيش مثل الكهوف. ولكن المريخ الجليد المنزل يوفر منظور أفضل.

"جميع المواد اخترنا هي شفافة ، حتى جزء من النهار من الخارج يمكن الحصول على داخل وتعطيك أن نفهم أن كنت في المنزل ، لا كهف" يقول كيفنكمبتون ، الباحث الرئيسي في الجليد مشروع المريخ المنزل ناسا.

تفاحة في اليوم

ومن غير الواضح ما إذا كان الخيال العلمي اقبال "المريخ" زيادة المبيعات من البطاطا ، ولكن العلماء تطوير مجمع النبات ذاتيا المزارع التي توفر رواد المستقبل مع الفواكه الطازجة والخضروات.

على سبيل المثال ، مشروع مشترك بين وكالة ناسا ، جامعة أريزونا والخاصة — bioregenerative نظام دعم الحياة (BLSS) قدمت تربة النبات الدائرة التي لا تتطلب التربة (أو ما هو أفضل ، البراز البشري) لإنتاج المواد الغذائية.

في حلقة مغلقة نظام يبدأ مع الماء المخصب مع المواد الغذائية. تغذية المياه يدعم نظام الجذر من النباتات. نظام في وقت واحد و هو مفيد والنباتات الناس ، منذ اللحظة التي تنبعث منها غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يتم امتصاصه من قبل النباتات. النباتات بدورها تنتج الأكسجين خلال عملية التمثيل الضوئي.

"أول مشروع كبير بدأ في عام 2004. نحن تصميم وبناء الكاميرا إلى زراعة المحاصيل الغذائية في القطب الجنوبي (أنتاركتيكا). إنه لا يزال هناك لا يزال يعمل," يقول الجينات جاكوميللي ، مدير مركز زراعي تمكنت البيئات السابق الباحث الرئيسي في المشروع BLSS.

BLSS قدمت في "المحيط الحيوي 2" مغلقة النظام البيئي ، المملوكة والمدارة من قبل الأستراليين.

التحديات القادمة

ومن الواضح أن المزيد من العمل قبل رواد الفضاء تبدأ في النمو الأحمر لذيذ التفاح على الكوكب الأحمر. ناسا و الشركاء التجاريين لا تزال تطوير الجيل المقبل من الصاروخ الذي سيحمل كل الثقيل عمليات البعثات في المستقبل. حاليا وغيرها من المشاريع لإنشاء وحدات سكنية في أعماق الفضاء التي سوف تتخذ البشر إلى المريخ.

يبقى عقبة خطيرة. على سبيل المثال, المشكلة من الإشعاع. العلماء ، بتمويل من وكالة الفضاء الأوروبية قد أعلنت مؤخرا عن إطلاق جهاز يحاكي الفضاء الإشعاع لدراسة التهديدات ووضع الحلول للتخفيف من تأثيرها على الناس و المعدات. حاليا والفضاء الطب يتعامل في الغالب مع دراسة كيف يمكن للناس البقاء في صحة جيدة ومستقرة في ظل ظروف الفضاء العميق.

لا يزال هناك مسألة البقاء بعيدا عن المنزل. إذا ما يكفي من الناس قوي البقاء على قيد الحياة على المدى الطويل الرحلة ؟ موضوع كما أجرت البحث في ظروف القطب الجنوبي.

هذا العام بمناسبة الذكرى ال60 عصر الفضاء ، عندما روسيا أطلقت أول قمر صناعي إلى الفضاء. للوصول إلى المريخ في أقل من قرن من هذه المرحلة الحرجة ستكون لحظة تاريخية بمناسبة جديد مستقبل الجنس البشري.