At komme til Mars, hvad end det tager

Det er vigtigt at sende bemandede missioner til Mars, ifølge Pierre Brisson, præsidenten for Mars Society Switzerland, "fordi vi kan." Vi talte med ham om denne udfordring, mens han for nylig var på EPFL for at holde en tale.

Pierre Brisson, en planetologientusiast, der leder den schweiziske afdeling af Mars Society, tror på behovet for at sende folk til Mars. Han holdt for nylig et foredrag på EPFL om de tekniske udfordringer, vi stadig mangler at overvinde for at komme til den røde planet - den eneste, han tror på, vi nogensinde kunne nå - og oprette en koloni.

Hvorfor er du så interesseret i Mars?

Jeg har altid været passioneret omkring fysisk geografi, planetologi og ting relateret til rummet generelt. Men det, der interesserer mig ved Mars, er, at det er den eneste planet, hvor vi en dag kunne leve. Og den er meget mere interessant end Månen - en naturlig satellit, hvis geologiske udvikling næsten stoppede meget tidligere.

Hvorfor tror du, det er vigtigt at sende mennesker til Mars?

Fordi det er teknologisk muligt. Måske ikke lige med det samme men det vil ske en dag. Det vi skal gøre er at udvikle en massiv raket, ligesom Elon Musks Big Falcon. Selvom jeg tvivler på, at folk vil være i stand til at leve permanent på Mars - selvom det kunne være vores mål - kunne vi i det mindste sende bemandede missioner dertil. Og det bliver vi nødt til at gøre, fordi menneskestøttede robotter fungerer meget bedre, når mennesker er i nærheden. At sende information mellem Mars og Jorden tager 3-22 minutter hver vej, hvilket betyder, at direkte menneskelig kontrol ville være umulig, medmindre folk er på stedet. Hvad mere er, uanset hvor sofistikerede vores robotter er, de kan kun gøre det, de er blevet programmeret til. Men mennesker kan reagere på skiftende omstændigheder og ændre robotternes adfærd i overensstemmelse hermed. Selvfølgelig, en anden grund til at sende folk til Mars er udfordringen – spændingen ved at opnå så stor en bedrift. Der er også spørgsmålet om vores arts overlevelse. Hvis vi en dag ikke længere kan leve på jorden, vores efterkommere vil være glade for, at vi begyndte at planlægge nu.

Så Mars kunne være en "Planet B?"

Ja, til sidst. Vi er nødt til at begynde at udvikle teknologi nu, hvis vi ønsker, at mennesker en dag skal kunne bo der permanent. Det ville tage en koloni omkring 100 år at blive fuldstændig selvforsynende; i begyndelsen, den ville være næsten helt afhængig af Jorden. Det sagt, Mars har nogle vigtige naturressourcer, som kan bruges næsten med det samme. Dens luft indeholder 95% CO ₂ , som kan bearbejdes til at udvinde kulstof og ilt. Og vandet på Mars kunne være en kilde til brint, som når det kombineres med kulstof, kan danne metan, methanol, ethylen og andre vigtige forbindelser. Endelig, Marsjorden blev dannet af de samme typer sten, som vi har på Jorden. Det åbner mulighed for at producere metaller, glas og gødning. Vi bliver nødt til at lave så mange halvfærdige materialer som muligt på stedet, da det ville være ekstremt besværligt at sende dem op fra Jorden.

Ud fra det du beskriver, at leve på Mars lyder realistisk. Hvordan tror du, de første kolonier vil se ud?

Forholdene vil være svære i starten. Forskere arbejder allerede på forskellige livsstøttesystemer, gennem initiativet Micro-Ecological Life Support System Alternative (MELISSA) fra European Space Agency (ESA). Disse livsstøttesystemer består af store kupler, som folk vil bo inde i, og hvor næsten alt det organiske materiale, de bruger, bliver genbrugt, da organiske forbindelser vil være ekstremt værdifulde. Den største udfordring vil være at designe strukturer, der kan modstå den store trykforskel mellem indersiden af ​​kuplerne – mennesker har brug for, sige, 0,5-0,7 bars tryk for at leve - og det atmosfæriske tryk på Mars, hvilket er omkring 6 millibar i gennemsnit. Den forskel vil være en enorm belastning for kuplens vægge. Mulige løsninger, som forskerne kigger på, omfatter geodætiske halvkugler på omkring 10-20 meter i diameter, der er solidt forankret i jorden - og som vil tjene som fælles områder - kombineret med mindre individuelle kamre, hvor mennesker ville bo. Disse kamre ville være forbundet med hinanden og lavet af en stålramme og ultratykke glasplader. Hele kolonien ville blive dækket af enorme blokke af Mars-is for at beskytte mod stråling.

Så folk ville ikke være i stand til at forlade kolonien?

Kun i rumdragter, som jeg forestiller mig ville blive mere behagelig og lettere at have på, efterhånden som teknologien udvikler sig. Jeg vil også gerne påpege, at forholdene på Mars er meget mere modtagelige for menneskeliv end dem på Månen. Primært fordi Mars har en atmosfære, selvom den er tynd. Og for det andet fordi dagene på Mars varer 24 timer og 39 minutter, hvorimod de på Månen svarer til 14 jorddage. Der er også det faktum, at temperaturudsving er meget mindre på Mars - lige fra 20°C om dagen til -120°C om natten, og at tyngdekraften på Mars er tættere på det, vi oplever på Jorden, hvilket betyder, at folk kan bevæge sig mere naturligt med en kropsvægt, der er mere som den, de er vant til. Undersøgelser har vist, at mikrotyngdekraft kan påvirke en krops vitale funktioner - astronauter på den internationale rumstation (ISS) har rapporteret læsioner på deres optiske nerver, for eksempel. Missioner til Mars vil forhåbentlig være mindre risikable i den forbindelse.

Men turen til Mars ville være meget længere. Hvad er de største udfordringer der?

Først og fremmest, stråling. Selve niveauet på Mars ville være overskueligt, omtrent det samme som på ISS. Men det kan være et problem under den seks måneder lange tur til planeten, når astronauter ville blive udsat for forskellige slags ioniserende partikler. De kan beskytte sig mod solstråling - som hovedsageligt består af protoner - ved at søge tilflugt i kamre omgivet af vandreservoirer, når solstorme rammer. Hvad der er mere farligt er den lille mængde galaktisk kosmisk stråling, de vil blive udsat for, består af højenergikerner kaldet HZE-ioner. De har så meget energi, at der i øjeblikket ikke er noget materiale, der er i stand til at blokere dem, og de genererer ekstremt farlige gammastråler ved stød. Dosis af denne stråling, som astronauter ville modtage på en tur til Mars, er ikke overdreven - men de ville ikke være i stand til at tolerere meget mere. Det er en af ​​grundene til, at man rejser længere end til Mars – siger, en flere års tur til en af ​​Jupiters måner - ville ikke være mulig. Så med hensyn til afstand, Mars er inden for rækkevidde givet vores eksisterende teknologi.

Beviser det ikke, at mennesker er for jordbundne til at rejse i rummet?

Det er rigtigt, at vi har udviklet os på Jorden og er designet til det. Forskere mangler stadig at studere sundhedseffekterne af et længere ophold på Mars. Og vi er ikke sikre på, at det bliver længere end en eller to omløbsperioder, som varer 26 måneder hver, ville være sikre - selvom nuværende forskning indikerer, at de sandsynligvis ville være det. Vi har et vindue af muligheder, vi skal gribe. I hvert fald de spændende ting, vi kunne lære af kortere bemandede missioner til Mars, omkring 30 måneder, ville være det værd.