Könnte uns ein echter Stillanzug auf einer Wüstenwelt am Leben halten?

Es ist eines der bekanntesten Stücke spekulativer Technologie in der Science-Fiction: der Stillsuit.

Als wesentliches Merkmal von Frank Herberts Düne, der Stillsuit ist der Ganzkörperanzug zum Recycling von Körperflüssigkeiten, der von den Fremen von getragen wirdArrakis, eine technologische Anpassung an eine Wüstenwelt ohne Wasser, aber die Heimat einer äußerst wertvollen Ressource, die zur menschlichen Besiedlung des kargen Planeten führt.

Obwohl es keines davon gibtGewürz-Melange auf dem Mars zumindest keine, von denen wir wissen, Dünen Arrakis hat einige sehr starke Parallelen zum Roten Planeten gleich neben uns und einige wichtige Lektionen über das Überleben in einer so unversöhnlichen Umgebung.

Arrakis als Stellvertreter für den Mars

Als Herbert schriebDüne in den 1960er Jahren griff er auf viele reale Orte und Ereignisse zurück, um das Universum in seiner Romanreihe zu errichten. Die offensichtlichste Inspiration ist die Arabische Halbinsel, unter deren Wüsten riesige Vorkommen einer anderen natürlichen Ressource liegen, die dieMotoren von Empire-Öl.

Mars ist auch ein weiteres offensichtliches Analogon. Eswar bekannt seit dem späten 19. und frühen 20. Jahrhundert war der Mars bestenfalls ein unwirtlich kalter, staubiger Planet mit wenig Wasser auf seiner Oberfläche jenseits seiner Polkappen Percival Lowells fantastische Marskanäle beiseite.

Als Herbert schriebDüneDer Mars war bereits Schauplatz einiger der prägendsten Science-Fiction-Literatur des 19. und 20. Jahrhunderts, darunter einige der bahnbrechenden Werke von Edgar Rice Burroughs.

Es sollte also nicht überraschen, dass Herbert sich von den Science-Fiction-Tropen inspirieren ließ, die sich zu der Zeit, als er in den 1960er Jahren schrieb, längst etabliert hatten.

Unseren bekannten Wüstennachbarn als weit entfernte Sandwelt voller kolossaler Sandwürmer, tödlicher politischer Intrigen und Stillsuits mit Fremen nachzubauen, schmälert nicht seine Fähigkeit, Lösungen für die wirklich dringende Herausforderung unseres gegenwärtigen Moments der Weltraumforschung zu inspirieren.

Die Herausforderung des Wassers

Wasser ist nach Sauerstoff die wertvollste Ressource, die der menschliche Körper benötigt, um zu funktionieren, aber es ist genauso vergänglich, manchmal im wahrsten Sinne des Wortes. Der Körper verwendet Wasser, um verschiedene Verunreinigungen in unserem Körper durch Schweiß, Tränen,Urin und verschiedene andere Körperfunktionen, und es ist überraschend großzügig mit seinem Flüssigkeitsverbrauch, wobei Erwachsene etwa 2 bis 3 Liter Wasser pro Tag verlieren.

Daher ist der Körper so konzipiert, dass er regelmäßig Süßwasser aufnimmt, um das verlorene Wasser zu ersetzen, was offensichtlich ein Problem darstellt, wenn kein Wasser vorhanden ist.Süßwasser zum Trinken. Bei einer beliebigen Anzahl von Körperfunktionen, die die Wasserversorgung des Körpers langsam entwässern, kann die Dehydration unter bestimmten Bedingungen innerhalb von Stunden einsetzen, mit schwerer Dehydration kurz darauf und dem Tod innerhalb von etwa drei bis fünf Tagen.

Wir wissen, dass der Mars etwas Wasser hat, aber ob es außerhalb seiner Eiskappen etwas gibt, ist noch eine offene Frage. Wenn es jedoch Wasser gibt, wird es für menschliche Entdecker wahrscheinlich sehr schwer zugänglich sein.

Das meiste Wasser auf dem Mars, von dem wir wissen, existiertauf dem Planeten kalte Polarregionen als Eis, aber da die Temperaturen an den Polen fast -200 °Fahrenheit -128 °C erreichen, würde das Erreichen dieses Wassers einen industriellen Vorgang erfordern, der nach dem ersten Schritt menschlicher Entdecker auf dem Roten Planeten wahrscheinlich jahrelange Anstrengungen erfordern würde.

Die ersten Menschen auf dem Mars werden wahrscheinlich Wasser mitbringen müssen, oder zumindest die Mittel, um Süßwasser aus anderen Quellen herzustellen oder herauszufiltern. Geben Sie die Idee des Stillsuits ein.

In Herberts Roman wurden Stillsuits nicht nur entwickelt, um den Körper zu kühlen, um den Wasserverlust zu begrenzen, sondern, was noch wichtiger ist, um Wasser, das durch die natürlichen Funktionen des Körpers verloren geht, aufzufangen und zu recyceln. Der fiktive Anzug bestand aus verschiedenen Schichten, die die durch Schwitzen, Atmen und Wasserlassen verlorene Feuchtigkeit aufsaugen und dann die Verunreinigungen filtern, um trinkbares Wasser zu produzieren, das im Anzug gespeichert werden würde. Der Träger konnte dann das aufbereitete Wasser aus einem an seinem Körper befestigten Schlauch trinkenNacken.

In Herberts Roman wurde behauptet, dass ein gut gemachter Fremen-Stillanzug das Wasser seines Trägers so gut recyceln kann, dass der Träger auf einer Wüstenwelt wie Arrakis nur einen Fingerhut Wasser pro Tag verlieren würde. Der Anzug wird in der beschriebenBuch von Planetologen Liet Kynes:

"Es ist im Grunde ein Mikro-Sandwich - ein hocheffizientes Filter- und Wärmeaustauschsystem. Die Hautkontaktschicht ist porös. Schweiß dringt durch sie, nachdem der Körper abgekühlt ist ... fast normaler Verdampfungsprozess. Die nächsten beiden Schichten... umfassen Wärmetauscherfilamente und Salzabscheider. Salz wird zurückgewonnen. Körperbewegungen, insbesondere Atmung und einige osmotische Wirkungen sorgen für die Pumpkraft. Aufbereitetes Wasser zirkuliert in Auffangtaschen, aus denen Sie es durch dieses Rohr in der Klammer an Ihrem Hals ziehen... Urin und Kot werden in den Oberschenkelpolstern aufbereitet. In der offenen Wüste trägt man diesen Filter über dem Gesicht, diesen Schlauch in den Nasenlöchern mit diesen Stöpseln um einen festen Sitz zu gewährleisten. Atme durch den Mundfilter ein, durch die Nase ausMit einem gut funktionierenden Fremen-Anzug verlieren Sie nicht mehr als einen Fingerhut Feuchtigkeit pro Tag..."

Ob wir jemals einen Anzug für Mars-Entdecker entwickeln könnten, der bei der Wassergewinnung so effizient war, bleibt abzuwarten. Aber wenn wir ehrlich sind, wird jeder Mars-Entdecker wahrscheinlich etwas ebenso effizientes brauchen, wenn nicht sogar noch mehr, wenn erhabe Hoffnung aufüberleben auf dem Mars.

Wie machbar sind tatsächliche Stillsuits für zukünftige Astronauten auf dem Mars?

Zum Glück haben wir etwas Ähnliches gemacht wie Dünen Läuft seit einiger Zeit immer noch auf der Internationale Raumstation.

"An Bord der [Internationalen Raumstation] gibt es ein ganzes geschlossenes System, das dem Wasser gewidmet ist."NASA sagt. "Zuerst wird das Abwasser der Astronauten wie Urin, Schweiß oder sogar die Feuchtigkeit aus ihrem Atem aufgefangen. Anschließend werden Verunreinigungen und Verunreinigungen aus dem Wasser gefiltert. Das Endprodukt ist Trinkwasser, das zur Rehydratisierung von Lebensmitteln verwendet werden kann.baden oder trinken. Wiederholen. Das System klingt ekelhaft, aber recyceltes Wasser auf der ISS ist sauberer als das, was die meisten Erdlinge trinken."

Dies ist sehr sinnvoll, da es in der niedrigen Erdumlaufbahn nicht viel Wasser gibt, also ist die Internationale Raumstation in vielerlei Hinsicht ein Arakis – oder Mars – im Miniaturformat, abzüglich der riesigen Sandwürmer.

Dies gibt uns ein Gefühl dafür, wie die zukünftige Erforschung des Mars und des Mondes aussehen wird. Da beiden Welten eine atembare Atmosphäre fehlt, werden alle Astronauten auf dem Mond oder dem Mars effektiv in einer geschlossenen, luftdichten Umgebung existieren, die wäreperfekt in der Lage, alle Flüssigkeiten, Feuchtigkeit oder Dämpfe einzufangen, die von den Astronauten darin produziert werden.

Von da an geht es eigentlich nur noch darum, das trinkbare flüssige Wasser aus dem Abfallmaterial zu trennen, was wir bereits tun. Wenn wir irgendwann in den 2030er Jahren oder später den Menschen auf den Mars bringen, ist die Technologie zur Rückgewinnungmenschliches Abwasser wird mit ziemlicher Sicherheit so weit fortgeschritten sein, dass es überhaupt möglich ist Dünen Stillsuits sehen geradezu verschwenderisch aus.