Dlaczego plan Elona Muska dotyczący kolonizacji Marsa to tylko mrzonka
Miscellanea / / April 06, 2023
Wyjaśniają ekolodzy, fizycy, inżynierowie górnictwa i inni specjaliści.
Jerzego Dworskiego
Futurolog, bioetyk, dziennikarz Gizmodo piszący o lotach kosmicznych.
Elon Musk niedawno powtórzył swój cel, jakim jest wysłanie miliona ludzi na Marsa do 2050 roku. Założyciel SpaceX jest przekonany, że stawką jest przyszłość ludzkości. Być może tak, ale warunki, które wypowiada, są po prostu śmieszne. I własnie dlatego.
Zanim zagłębię się w ten temat, powinienem wyjaśnić, że nie wszystkie problemy, które zostaną omówione w dalszej części, są nie do pokonania. Nie martwię się trudnościami technicznymi, a poza tym wcale nie jestem przeciwny kolonizacji Czerwonej Planety. Chociaż moim zdaniem będzie to wymagało zmiany gatunku ludzkiego, jaki znamy.
Całkiem możliwe, że w odległej przyszłości hałaśliwe miasta pojawią się na czwartej planecie od Słońca. Moje główne pytanie dotyczy zupełnie nieracjonalnych ram czasowych, w których Musk myśli, że to się stanie. Na początku 2022 roku, w rozmowie z kuratorem TED, Chrisem Andersonem, po raz kolejny
opowiedziane jego plan wysłania miliona kolonistów na Marsa do 2050 roku, zachowując zaskakująco powagę.Człowiek, który ma plan
W rozmowie z Andersonem Musk mówił o tytanicznym wysiłku, który byłby wymagany, aby dostarczyć tysiące kolonistów na Marsa przy pomocy tysięcy rakiet SpaceX Starship – prawie jak w serialu „Battlestar "Galaktyka"". Wizja Muska wciąż pasuje do jego tweety 2020, w którym pisał o swoim zamiarze budowy 100 rakiet rocznie przez 10 lat.
Rakiety statków kosmicznych mają być wysyłane partiami w ciągu 30-dniowego okna, które otwiera się co 26 miesięcy. Interwał jest obliczany w ten sposób wykorzystać ten momentkiedy Ziemia i Mars są najbliżej siebie. Jeśli zaczniemy startować w 2028 roku i zrealizujemy właśnie tę częstotliwość, marsjańskie marzenie Muska o milionie ludzi może stać się rzeczywistością w ciągu zaledwie 22 lat.
Dla Muska imponująca liczba miliona kolonistów to nie tylko cel czy prognoza. Jest to warunek konieczny istnienia kolonii na Czerwonej Planecie. Krytyczny próg, powiedziała Andersonowi, zostałby osiągnięty, gdyby z jakiegokolwiek powodu rakiety z Ziemi przestały docierać do Marsa, co zadecydowałoby o losie kolonii i ostatecznie całej ludzkości.
Musk twierdzi, że zachowuje się jak prawdziwy filantrop, podkreślając, że niepowodzenie w kolonizacji Marsa i staniu się gatunkiem międzyplanetarnym może doprowadzić do naszej zagłady. Uważa, że jest to ważne, aby zmaksymalizować czas trwania ludzkiego życia lub świadomości. Ale to jest jak mała świeczka w bezkresnej ciemności wszechświata. A ta świeca może po prostu zgasnąć.
Musk powiedział także kuratorowi TED, że życie na Marsie „nie będzie luksusowe, zwłaszcza na początku”. Wręcz przeciwnie, będzie to „niebezpieczna i ciężka praca w ciasnych warunkach” i znajdą się tacy, którzy będą chcieli wrócić na Ziemię. Ale będzie super – dodał.
Świetne dla Elona Muska – może, ale na pewno nie dla kolonistów, którzy muszą przetrwać we wrogim niewygodny świat. Jeśli w ogóle tam dotrą. Założyciel SpaceX powiedział Andersonowi, że „jeśli chcesz, prawie każdy może pracować, oszczędzać pieniądze i zaoszczędzić 100 000 $, aby polecieć na Marsa”. Ponadto, według niego, przyszli „Marsjanie” będą mogli otrzymać pomoc od państwa lub wziąć pożyczkę.
Moim zdaniem miliarderowi za bardzo się spieszy. Dla porównania, NASA ma nadzieję wylądować pierwszych ludzi na Marsie pod koniec lat 30. lub na początku lat 40. XX wieku. Wtedy obecność będzie się rozszerzać, ale bardzo powoli i ostrożnie, po starannej pracy badaczy, naukowców i być może kilku kolonistów, którzy w nadchodzących latach postawią pierwsze niepewne kroki na niegościnnej planecie, oraz dziesięciolecia.
Wizja NASA i Muska dotycząca tego, jak i kiedy Mars zostanie skolonizowany, jest całkowicie sprzeczna. Jakby żyli w dwóch różnych rzeczywistościach. I nie jest pewne, że prawda leży gdzieś pośrodku. Ktoś nie tylko się myli, ale katastrofalnie się myli. A tym kimś jest Elon Musk.
puste prognozy
Przybliżone obliczenia są zabawne, ale mogą prowadzić do błędnych i nadmiernie uproszczonych wniosków. Rzeczywistość jest taka, że SpaceX zajmie dużo czasu i wysiłku, aby opracować, przetestować i certyfikować statek kosmiczny, a następnie zbudować mega-rakiety, o których mówi Musk.
W pełni zintegrowany statek kosmiczny jeszcze nie dotarł w kosmos. Jestem pewien, że SpaceX w końcu zbuduje swoją gigantyczną rakietę, ale ciężka wyrzutnia, która jest kluczowym elementem planów Muska na Marsa, jeszcze nie istnieje. W pełni zintegrowana, bezzałogowa rakieta Starship miała wystartować w ultraszybki orbitalny lot kosmiczny pod koniec 2022 roku. Twórczość Muska wymagała jednak ulepszeń i dodatkowych testów.
Należy zauważyć, że Starship został zaprojektowany tak, aby można go było używać wielokrotnie. Oznacza to, że SpaceX musi stworzyć bezprecedensową wieżę startową Mechazilla, która złapie rakietę podczas pionowego opadania i lądowania. Nigdy wcześniej nie zrobiono czegoś takiego, a rozwój może zająć trochę czasu.
Musk musi również walczyć z regulatorami. Federalna Administracja Lotnictwa (FAA) i Korpus Inżynieryjny Armii Stanów Zjednoczonych są zaniepokojone szkodami środowiskowymi, jakie może spowodować kosmodrom SpaceX w południowym Teksasie. Po dużym opóźnieniu przez FAA wydany pozwolenie na wystrzelenie dwustopniowego statku kosmicznego Starship w porcie kosmicznym Boca Chica. Ale pod warunkiem, że SpaceX podejmie 75 dodatkowych działań w celu złagodzenia wpływu na środowisko.
Gdy Starship stanie się rzeczywistością, SpaceX stanie przed trudnym zadaniem budowy masy pociski. Twierdzenie Muska o 100 rakietach rocznie brzmi ambitnie, ale uwierzę mu, kiedy zobaczę to na własne oczy.
W tej chwili firma nie może produkować silników rakietowych Raptor we właściwym tempie. Pod koniec 2021 roku Musk powiedział, że kryzys produkcyjny Raptora naraziłby firmę na niebezpieczeństwo bankructwa, gdyby SpaceX nie mógł co dwa tygodnie wystrzeliwać rakiety Starship. Czyniąc to, musimy wierzyć, że za około sześć lat SpaceX rozwiąże wszystkie te problemy i zacznie produkować statki kosmiczne w ogromnych ilościach. A to będzie wymagało stałego napływu siły roboczej, materiałów, paliwa i wszystkich innych elementów przyszłej rakiety.
Jesteśmy tylko ludźmi
Nawet gdyby SpaceX mógł zabrać tak wielu ludzi na Marsa w tak krótkim czasie, nadal istniałaby ogromna liczba przeszkód do pokonania. Przede wszystkim czynnik ludzki. Mówiąc najprościej, nasze ciała nie są stworzone do przestrzeni kosmicznej lub wrogich obcych światów. Czerwona planeta ze swoją boleśnie rozrzedzoną atmosferą, niską temperaturą i brakującą magnetosferą nie oferuje ani tlenu, ani tlenu woda, brak ochrony przed śmiertelnym promieniowaniem radioaktywnym.
„Spełnienie marzenia Elona Muska o samowystarczalnej kolonii na Marsie wiąże się z ryzykiem, które znacznie przewyższa ryzyko wysłania małego grupami ludzi tam i z powrotem”, Thomas Lang, profesor na Wydziale Radiologii i Obrazowania Biomedycznego na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco. „Ryzyko związane ze stosunkowo niewielką misją na Czerwoną Planetę, która może obejmować 6-miesięczne podróże do iz miejsca docelowego oraz 18-miesięczny pobyt na powierzchni, jest już zniechęcające”.
Zdaniem profesora główne problemy dotyczą tego, jak utrzymać fizjologię człowieka na poziomie funkcjonalnym, chronić kolonistów przed promieniowaniem i przezwyciężać skutki skrajnej izolacji. Agencje kosmiczne na całym świecie już przyglądają się tym zagrożeniom, a Lang jest przekonany, że w końcu znajdziemy sposoby radzenia sobie z nimi. Ale nawet jeśli można temu zagrożeniu zapobiec, stworzenie kolonii z milionem osadników na każdego Mars, według Langa, to wciąż „skok w nieznane” zarówno pod względem ewolucji technicznej, jak i społecznej.
Z biegiem czasu prywatne firmy, takie jak SpaceX i agencje rządowe, mogłyby zbudować statek kosmiczny i rozwijać technologię wspomagającą, na przykład dla jednostek mieszkalnych, źródeł zasilania lub transport. To jednak nic w porównaniu z problemem wydobycia z trzewi samego Marsa zasobów, które będą potrzebne kolonistom do życia. Nawet jeśli jakieś rozwiązania zostaną znalezione podczas pierwszych misji na Czerwoną Planetę, to nie wiadomo, czy uda się je przeskalować i zastosować, aby zapewnić dużą liczbę ludzi.
Ledwo zaspokojone potrzeby
Jill Som, dyrektor programu badań środowiskowych na Uniwersytecie Południowej Kalifornii, patrzy na problem z perspektywy podstawowych ludzkich potrzeb. „Ludzie mogą wytrzymać kilka minut bez oddychania, kilka dni bez picia i kilka tygodni bez jedzenia. Dlatego tlen, woda i żywność są najbardziej potrzebne. Bez nich nie będziemy w stanie przetrwać, a tym bardziej się rozwijać” – mówi Som.
Zmiana marsjańskiej atmosfery tak, aby ludzie na planecie mogli swobodnie oddychać, oczywiście nie zadziała za kilka dekad. Oznacza to, że koloniści będą musieli mieszkać w zamkniętych przestrzeniach i, zdaniem Soma, prowadzić skuteczne systemy recyrkulacji, które usuną dwutlenek węgla i wyprodukują tlen, tak aby powietrze było odpowiednie oddechowy. Dostarczenie wody milionowi ludzi to kolejne poważne zadanie. Som mówi, że wodę można wytworzyć z wodoru, tlenu i dużej ilości energii. Ale na Marsie to wszystko nie jest dostępne.
„Niemożliwe jest również dostarczenie wody dla tak dużej kolonii z Ziemi, więc trzeba znaleźć i stopić lód na Marsie” – dodaje Som. - Najwyraźniej lód można znaleźć na głębokości i na biegunach, ale jest tam niesamowicie zimno. Ponadto są daleko od cieplejszych stref, w których najprawdopodobniej będzie zlokalizowana kolonia. Jeśli uda ci się zdobyć wystarczającą ilość lodu, a następnie zamienić go w wodę, znowu będziesz potrzebować wydajnego systemu recyklingu. Wszystkie odpady będą musiały zostać zebrane, oczyszczone i ponownie wprowadzone do obiegu”.
Z pewnością nie jest to łatwe zadanie. Docelowo uda się zbudować infrastrukturę niezbędną do życia miliona „Marsjan”. Jednak niewypowiedziana sugestia, że pojawi się spontanicznie i natychmiast wraz z nadejściem spragnionych kolonistów, to nic innego jak żart.
Kolejne pytanie dotyczy sposobu wyżywienia osadników. Catfish szacuje, że wykarmienie kolonii tej wielkości wymagałoby około 1500 kilometrów kwadratowych pól uprawnych. Obszar może nie wydawać się zbyt duży, ale mniej więcej tyle samo zajmuje Los Angeles (lub St. Petersburg). Koloniści będą również potrzebować dobrej jakości gleby, wody i jakiegoś nawozu, który można uzyskać z oczyszczania ścieków i kompostu z resztek jedzenia.
Som nie jest inżynierem i nie może ocenić, na ile jest to wykonalne. Zdaje sobie jednak sprawę, że zadanie jest wyraźnie monumentalne. Trudna prawda jest taka, że w tej chwili nie wiemy, jak odtworzyć na dużą skalę naturalne procesy, które tworzą nasze planeta wyjątkowy i żywy. „Chciałbym podkreślić, że wszystko to zapewni jedynie minimalne niezbędne warunki dla każdego mieszkańca marsjańskiej kolonii” – dodaje Som. „Musimy zadać sobie pytanie, co uważamy za dobre życie na Marsie, dla którego ktokolwiek podjąłby ryzyko”.
Pokaż mi technologię
Profesor górnictwa na Uniwersytecie Nowej Południowej Walii w Australii, Serkan Saidam, mówi, że mamy teraz technologię potrzebną do wysłania ludzi na Marsa. Ale brakuje nam technologii potrzebnej do stworzenia kolonii i najprawdopodobniej do 2050 roku nie będziemy mieli wystarczających możliwości, aby podtrzymać życie w ponad milionowym marsjańskim mieście. „Aby zbudować pozaziemskie miasto i zapewnić warunki dla jego mieszkańców, będziemy musieli zorganizować wiele pozaziemskich operacji” – wyjaśnia Saidam.
Przede wszystkim koloniści będą potrzebować nowych technologii, aby wydobywać surowce na miejscu. Dostarczenie ich z Ziemi byłoby „bardzo ryzykowne, niewiarygodnie drogie i po prostu niewykonalne”. Koloniści będą musieli wyciągnąć większość niezbędnych materiałów z wnętrza Marsa i być może z pobliskich asteroid. Ponadto wymagany będzie sprzęt do wzbogacania do wstępnego przetwarzania surowców, a także sprzęt do produkcji produktów. Wszystko to jest niemożliwe bez ludzkiej pracy, a on jest bez jedzenia i wody.
Aby te operacje stały się rzeczywistością, konieczne jest wyprodukowanie znacznie większej ilości energii i materiałów, niż jest to wymagane do podstawowego przetrwania na Marsie, a także stworzenie rezerw do wykorzystania w przyszłości. Roboty znacznie ułatwią ten proces, powiedział Saidam, ale nawet istniejące lądowe systemy wydobywcze nie są jeszcze w pełni autonomiczne.
Saidam wymienia również inne problemy. Dość zniechęcająca lista obejmuje między innymi: dogłębne badanie Marsa z punktu widzenia geologii i geotechniki; zapewnienie niezawodnego źródła energii elektrycznej; tworzenie rynków wspierających łańcuch dostaw; ograniczanie ryzyka dla biznesu i innych interesariuszy; wypracowanie norm prawnych i zasad etycznych dla zasiedlenia nowych terytoriów; zachowanie przestrzeni dla pokojowych przedsięwzięć.
Uwaga Jill Som, że nie jesteśmy w stanie na dużą skalę odtworzyć naturalnych procesów zachodzących na Ziemi na innej planecie, przypomniała mi nieudane eksperymenty Biosfery 2 w latach 90. W takim razie dwie misje zademonstrowano ogromne wyzwania w zarządzaniu zamkniętymi ekosystemami. I wydaje się wątpliwe, aby duża kolonia na Marsie mogła przetrwać i rozwijać się bez odpowiedniego zarządzania.
Kevin Olsen, fizyk z Uniwersytetu Oksfordzkiego, który analizuje dane dla sondy Trace Gas Orbiter, mówi, że stworzenie w pełni zamkniętego środowiska w przestrzeń kosmiczna zasadniczo niemożliwe. Stopniowo zabraknie powietrza, wody i paliwa, więc kolonia będzie musiała zamienić się w fabrykę do produkcji surowców. „Ta technologia jest daleko w tyle za lotami kosmicznymi i technologią mieszkaniową”, wyjaśnia Olsen.
Ciekawym osiągnięciem był niedawny eksperyment z udziałem łazika Perseverance, w którym tlen był pozyskiwany z dwutlenku węgla w marsjańskiej atmosferze. Jednak nie przybliża nas to do przekształcenia eksperymentu przeprowadzonego w celu sprawdzenia teorii w coś praktycznego i rzeczywistego.
Inne życie
Ziemia, w przeciwieństwie do Marsa, ma silne pole magnetyczne, które chroni nas przed promieniowaniem jonizującym. Według Olsena pole jest tak duże, że chroni i Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. Dlatego nawet długi pobyt i eksperymenty w kosmosie nie będą w stanie przygotować człowieka do lotu na Marsa i życia na jego powierzchni.
W wywiadzie dla TED Anderson i Musk omawiali podziemne tunele, które chroniłyby osadników przed niebezpiecznymi poziomami promieniowania. To byłaby dobra broszura podróżnicza, ponieważ kolonistom zasadniczo proponuje się życie jak krety, tylko na krótko wydostając się na powierzchnię.
Promieniowanie stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia, podobnie jak izolacja. A poziom izolacji społeczności marsjańskiej byłby bezprecedensowy, ponieważ powodzenie tego przedsięwzięcia ostatecznie oznaczałoby narodziny zupełnie nowej cywilizacji ludzkiej.
Wciąż badamy dynamikę społeczną grup i jednostek w kontekście izolacji, mówi profesor Lang: „Mamy dane wykonane w wielu różnych miejscach, w tym na atomowych łodziach podwodnych, polarnych stacjach badawczych, ISS i rosyjskim eksperymencie „Mars-500”. Ale co z dynamiką społeczną w rozległym społeczeństwie odizolowanym od swojej rodzimej planety i żyjącym we wrogim środowisku? Cena, jaką przyjdzie zapłacić za epizody chaosu społecznego lub psychozy grupowej, może być fatalna w skutkach. Aby się rozwijać, takie społeczeństwo musi zachować bardzo wysoki poziom spójności miliona ludzi.
Jeśli chodzi o stabilność społeczną, Musk powiedział w rozmowie z Andersonem, że oczywiście pewne ryzyko jest, ale ma nadzieję, że „ludzie Marsa” będą bardziej oświeceni i nie będą ze sobą za bardzo walczyć przyjaciel.
Prawda o naszej przyszłości
Kolonizacja Marsa, zdaniem fizyka Kevina Olsena, będzie przedsięwzięciem fundamentalnie trudnym, a chęć zrobienia wszystkiego szybko czyni je jeszcze bardziej niebezpiecznym. Teraz, zarówno w prywatnym, jak i państwowym przemyśle kosmicznym, bezpieczeństwo jest szczególnie monitorowane. Rząd i społeczeństwo nie są gotowe narażać życia astronautów.
„Jeśli chodzi o złożoność i zagrożenia, tworzenie kolonii wykracza daleko poza to eksperymenty i eksploracji kosmosu, do których jesteśmy przyzwyczajeni. I musimy być przygotowani na to, że sprawy nie potoczą się tak gładko – mówi Olsen. „Będzie to wyzwanie przemysłowe i musimy potraktować je tak, jak traktujemy inne ryzykowne branże, takie jak rybołówstwo komercyjne, górnictwo czy metalurgia”.
Jill Som zastanawia się, dlaczego to wszystko jest w ogóle konieczne. Po co budować kolonię na Marsie dla miliona osadników? "Mamy kryzys planetarny tutaj na Ziemi" - mówi Som. „Wierzę, że mamy moralny obowiązek poświęcić nasz czas, energię i pieniądze, aby go przezwyciężyć dla dobra 8 miliardów ludzi, którzy żyją tu i teraz. A nie transportować na inną planetę małej grupki, która bez wątpienia będzie się składać z najbardziej uprzywilejowanych ludzi na świecie, aby mogli uniknąć problemów i spróbować rozpocząć nowe życie.
Profesor Lang podkreśla, że budowa dużej kolonii będzie procesem wieloetapowym. Zajmie to dziesięciolecia, a kilka pokoleń będzie musiało to stale utrzymywać. „Wierzę, że to wsparcie będzie tego warte”, mówi Lang. „Jeśli wszystko pójdzie dobrze, ustanowienie samowystarczalnego społeczeństwa na Marsie będzie kamieniem milowym w historii ludzkości i przygotuje grunt pod rozprzestrzenianie się ludzkiej cywilizacji w całym Układzie Słonecznym”.
Zarówno Som, jak i Lang mają rację. Mądrze byłoby dbać o swoją rodzimą planetę i jednocześnie dążyć do ustanowienia życia poza Ziemią. Możemy zrobić jedno i drugie i nie myśl, że są to wzajemnie wykluczające się cele.
Jednocześnie, gdy mówimy o przyszłości, ważne jest, abyśmy zachowali realizm i obiektywnie ocenili ramy czasowe, w których możemy osiągnąć wszystko, co obiecuje Musk. I on, celowo lub nie, sprzedaje fałszywe idee o krótkoterminowym potencjale ludzkości. A to ma swoje konsekwencje, bo wielu fanów i wyznawców Muska dosłownie wierzy mu na słowo. Najbogatszy człowiek na świecie dobrze by zrobił, gdyby traktował sprawy znacznie poważniej niż teraz.
Przeczytaj także🧐
- 4 koncepcje statków kosmicznych, które mogą stać się rzeczywistością w przyszłości
- 9 mitów o Marsie, w które wierzy wielu ludzi. Ale na próżno
- 4 ciała niebieskie w Układzie Słonecznym, które są najbardziej odpowiednie do życia
- „Jeśli masz okazję polecieć na Marsa, powinieneś o tym pomyśleć”: wywiad z dziennikarzem naukowym Ilją Kabanowem
- 9 zagrożeń na Marsie, które mogą zabić pechowego astronautę