In den kommenden Jahrzehnten wollen Raumfahrtagenturen und private Unternehmen beginnen, Menschen zum Mars zu schicken. Einige dieser Organisationen planen aktiv die Errichtung der ersten menschlichen Siedlung dort.
Bei all diesen Planungen kann man mit Recht sagen, dass die Idee, den Mars zu kolonisieren, möglicherweise vom Bereich der Science-Fiction in den Bereich der wahren Möglichkeiten übergeht. Dies wirft jedoch auch alle Arten von Fragen auf, die weit über die üblichen technischen Aspekte hinausgehenHürden und Kostenabschätzungen.
Es gibt auch berechtigte Fragen, ob Menschen langfristig auf dem Mars überleben könnten oder nicht. Und es gibt ethische Fragen, wie Menschen die Marsumgebung verändern könnten - nicht nur durch Terraforming in vollem Umfang, sondern durch alle Veränderungenin die Marslandschaft.
In Anbetracht all dessen stellt sich auch die durchaus berechtigte Frage, ob eine Kolonie auf dem Mars langfristig wirtschaftlich rentabel wäre oder nicht. Bei den ernsthaftesten Vorschlägen zur Schaffung einer Mars-Siedlung geht es darum, das Problem zu lösenAutarkie in Bezug auf Ressourcen.
Es ist also wichtig zu überlegen, ob wir auf dem Mars eine funktionierende Wirtschaft aufbauen können, die mit einer menschlichen Siedlung einhergeht. Welche Herausforderungen müssen dafür bewältigt werden, und vor allem ist es das alles wertAufregung?
Mars als "neue Grenze"
Für Enthusiasten der Mars-Kolonialisierung wird oft die Hoffnung auf eine "neue Grenze" geweckt, die mit der Erforschung und Kolonialisierung Nordamerikas vergleichbar ist. Abgesehen von den vielen hässlichen Aspekten dieser Phase in unserer Geschichte dh Eroberung, Völkermord und Sklaverei, die auf jeden Fall wahrscheinlich nicht auf dem Mars repliziert werden, hat dieser Ansatz eine klare Logik.
Durch die Darstellung der Marslandschaft als neue Grenze appellieren Befürworter der Mars-Kolonialisierung an den Sinn für Abenteuer der Menschen. Das Leben in einer solchen Umgebung wäre sehr herausfordernd, aber genau das macht es für viele Menschen attraktiv.
Wenn Mars-Kolonisten zum Mars reisen und als erste auf dem Roten Planeten leben, wären sie tatsächlich "Pioniere". Und es gibt etwas zu sagen, wie harte Aufgaben das Beste aus den Menschen herausholen. Als Präsident John F. Kennedysagte in seiner berühmten Rede von 1963 an der Rice University :
"Wir entscheiden uns, zum Mond zu gehen. Wir entscheiden uns, in diesem Jahrzehnt zum Mond zu gehen und die anderen Dinge zu tun, nicht weil sie einfach sind, sondern weil sie schwer sind, weil Dieses Ziel dient dazu, das Beste aus unseren Energien und Fähigkeiten zu organisieren und zu messen. weil diese Herausforderung eine ist, die wir annehmen wollen, die wir nicht verschieben wollen und die wir gewinnen wollen, und die anderen auch. "
Natürlicher Reichtum auf dem Mars
Ein weiterer ansprechender Aspekt, der häufig mit diesem "Grenzgespräch" einhergeht, ist die Idee, dass der Mars reich an Ressourcen ist. Mit seinem reichhaltigen Mineralreichtum gibt es diejenigen, die glauben, dass Kolonisten, die zum Mars reisen, an einem weiteren "Goldrausch" teilnehmen werdenein anderer mineralischer Wirtschaftsboom.
Auf den ersten Blick hat dieses Argument einige Vorteile. In Bezug auf seine Struktur und Zusammensetzung ist der Mars sehr "erdähnlich". Er besteht hauptsächlich aus Metallen und Silikatmineralien, die zwischen einem Metallkern und einem Silikatmantel und unterscheidenKruste.
Darüber hinaus gibt es Hinweise auf die Existenz zahlreicher Metalle auf dem Mars, die für industrielle Anwendungen nützlich sein könnten. Zu den Nachweisen für das Vorhandensein dieser Mineralien gehören Studien von Marsmeteoriten sowie Beweise, die von an der Oberfläche operierenden Roboterlandern und -rovern gesammelt wurden.
NASA-Missionen wie die Wikinger I und II Lander sowie die Mars Pathfinder , Geist und Gelegenheit Rover haben Aluminium, Eisen identifiziert, Magnesium und Titan bei der Untersuchung von Marsbodenproben. Wissenschaftler haben auch Hinweise auf Spuren anderer Mineralien wie Chrom, Lithium, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Wolfram und Gold gefunden.
Zusätzlich die Gelegenheit Rover fand kleine kugelförmige Strukturen bekannt als " Blaubeeren " auf der Oberfläche. Diese bestanden aus Hämatit, einer üblichen Form von Eisenoxid. Beide Geist und Gelegenheit haben auch gefunden Meteoriten aus Eisen-Nickel auf der Oberfläche sitzend. Diese könnten alle von Kolonisten gesammelt und geerntet werden.
Realitätsprüfung
Natürlich hat diese Münze eine Kehrseite. Wenn es darauf ankommt, hat der Mars sehr wenig mit den "Grenzen" der Erde zu tun. Für den Anfang ist die Umwelt völlig lebensfeindlich, wie wir sie kennen, und hat Bedingungen, die dies bewirkenlassen Sie selbst die rauesten Umgebungen der Erde im Vergleich angenehm aussehen.
Die Atmosphäre auf dem Mars ist unglaublich dünn und reicht von einem Tiefststand von 30 Pa auf Olympus Mons bis zu einem Hoch von 1.155 Pa 1,155 kPa in der Hellas Planitia einem der größten Einschlagkrater auf dem Mars. Im Durchschnitt beträgt der atmosphärische Druck ungefähr0,636 kPa auf der Oberfläche, die kleiner ist als 1% von dem, was wir auf der Erde haben 101.325 kPa . Die Marsatmosphäre ist nicht nur unglaublich dünn, sondern auch giftig für Menschen und Säugetiere. Die Erdatmosphäre besteht aus
78% Stickstoff und ungefähr 21% Sauerstoffgas, die Marsatmosphäre besteht aus 96% Kohlendioxid und Spuren von Argon, Stickstoff und Wasserdampf. Künstlerkonzept der frühen Marsumgebung rechts und heute rechts. Quelle :
1% . Tatsächlich ist die überwiegende Mehrheit des Wassers des Planeten als Eis in den Polen eingeschlossen. Werbung
20 ° C 70 ° F am Mittag um den Äquator bis zu einem Tief von -153 ° C -225 ° F um die Pole. Und da die Atmosphäre so dünn ist, entweicht die Wärme der Sonne leicht. Zur Veranschaulichung hätte eine Person, die mittags am Äquator auf dem Mars steht, warme Füße 24 ° C; 75° F, aber ein sehr kalter Kopf 0 ° C; 32 ° F. Aufgrund saisonaler Temperaturschwankungen kommt es auf dem Mars häufig zu Staubstürmen, die stark genug werden können, um den gesamten Planeten zu bedecken. Diese können Monate andauern und so intensiv werden, dass sie verhindern, dass Sonnenlicht an die Oberfläche gelangt, was zu Monaten der Dunkelheit und Dunkelheit führtextreme Kälte. Ein solcher Sturm, der 2018 stattfand, verursachte die
Gelegenheit Rover, um den Betrieb einzustellen . Werbung
sind durchschnittlich ausgesetzt 0,62 rad 6,2 mSv Strahlung pro Jahr . Aufgrund der dünnen Marsatmosphäre und der Tatsache, dass es keine schützende Magnetosphäre gibt, erhält die Oberfläche herum 24,45 rad 244,5 mSv pro Jahr. Verwandte :
Was braucht es, um die ersten Marsmenschen zu erschaffen? Die Situation wird bei Sonnenprotonenereignissen auch bekannt als Sonneneruptionen noch extremer. P
Eine längere Exposition gegenüber diesem Strahlungsniveau würde das Risiko für akute Strahlenkrankheit, Krebs, genetische Schäden und sogar den Tod dramatisch erhöhen. Dann haben Sie die Schwerkraft auf dem Mars, die ungefähr ist
38% von dem, was wir hier auf der Erde erleben oder 0,3794 g .Obwohl noch nicht bekannt ist, wie eine langfristige Exposition gegenüber dieser Schwerkraft aussehen könnte, wurden zahlreiche Studien zu den langfristigen Auswirkungen einer Exposition gegenüber Mikrogravitation durchgeführt, und die Ergebnisse sind nicht ermutigend. Der bekannte Wissenschaftskommunikator Bill Nye der Wissenschaftsmensch ging in einem seiner vielen Vorträge zu diesem Thema auf diese Herausforderungen ein.
setzen Sie es : "Kennen Sie das Staatsmotto von Kalifornien? Eureka! Leute entdeckten Lachs, der so aus dem Sacramento River kommt streckt die Arme weit aus. Dieses Protein schwimmt einfach in Ihren Schoß. Und schließlich fanden sie ihrenSteine sind aus Gold… Deshalb ihr Staatsmotto lautet Eureka. OK. Ihr Jungs. Wenn ihr zum Mars geht, ist das nicht so ...
Sie öffnen die Tür des Raumschiffs macht ein Keuchen, es ist mindestens 20 unter Celsius ... Wenn Sie wirklich denken, dass es cool ist, zum Mars zu gehen, ein Pionier oder Siedler zu sein, ein Lager aufzubauen und vom Land zu lebenLand, geh einfach in die Antarktis ... Nimm zwei Jahre lang alle benötigten Tauchflaschen und schau, ob du denkst, dass das wirklich für dich ist. " Das vielleicht überzeugendste Argument gegen die Einrichtung eines Geschäfts auf dem Mars oder dem Mond oder im Asteroidengürtel ist jedoch die Entfernung. Wenn sich Mars und Erde am nächsten Punkt in ihren Umlaufbahnen befinden, sind sie im Durchschnitt ungefähr
54,6 Millionen km 33,9 Millionen Meilen voneinander entfernt. Dies wird als " bezeichnet
Opposition ", was darauf hinweist, dass sich Sonne und Mars während dieser Zeiträume auf gegenüberliegenden Seiten des Himmels befinden von der Erde aus beobachtet. Dies geschieht etwa alle zwei Jahre. Zu anderen Zeiten befindet sich der Mars jenseits der Sonne relativ zu uns und erscheint im selben Abschnitt des Himmels. In diesen Fällen, die als "Konjunktion" bezeichnet werden, können Erde und Mars so viel sein wie
401 Millionen km 249 Millionen Meilen voneinander entfernt. Dies ist ein sehr langer Weg, um Erz oder anderes Edelmetall aufzunehmen und zur Erde zurückzubringen. Darüber hinaus wäre der Preis für die Gründung einer Kolonie zur Unterstützung dieser Bergbauaktivitäten astronomisch. Nach Elon Musks eigenen Schätzungen ein Hauptbefürworter der Mars-Kolonialisierung könnte dies bis zu kosten.
10 Billionen Dollar ! Unter diesen Umständen ist es weitaus wirtschaftlicher, einfach hier zu bleiben und weiterhin Rohstoffe von der Erde zu gewinnen.
Aber kann es gemacht werden?
Abgesehen davon gibt es immer noch Möglichkeiten, wie wir eine Kolonie auf dem Mars und eine Wirtschaft um ihn herum aufbauen können. In Bezug auf Edelmetalle und Erz gibt es eine Reihe von Methoden, mit denen Kolonisten vermessen, extrahieren,und Marserze verfeinern.
Und wenn es um die größten Herausforderungen, Logistik und Transport geht, gibt es auch dort Lösungen. Beginnen wir mit Logistik und Transport. Für alle nicht besetzten Missionen, die in Richtung Mars gestartet wurden, die Zeit, die sie brauchten, um dorthin zu gelangenhat in der Regel genommen
150 zu 300 Tage Dies waren jedoch
ungeschraubt Missionen, was bedeutet, dass sie eine deutlich geringere Masse als ein bemanntes Raumschiff haben und viel schneller reisen können. Um dieses Problem zu lösen, müsste die Menschheit neue Antriebskonzepte entwickeln wie kernthermisch und nuklearelektrischer Antrieb NTP / NEP. Richtig realisiert, könnten Raumschiffe, die mit Nuklearmotoren ausgestattet sind, die Reise zum Mars in nur wenigen Minuten antreten.
100 Tage . Immer noch nicht schnell genug, um den Marsabbau oder andere derartige Unternehmungen rentabel zu machen, aber es ist trotzdem eine Verbesserung. Eine weitere Maßnahme zur Kostensenkung wäre die Verarbeitung von Erzen vor Ort und die Durchführung durch Roboter. In einer kürzlich durchgeführten Studie hat der Planetenforscher
Gary Stewart dargelegt, wie in einem metallreichen Krater auf dem Mars eine automatisierte Einrichtung eingerichtet werden könnte, die für die Vermessung, Gewinnung und Raffination von Metallen zur Herstellung fertiger Materialien und Produkte verantwortlich ist. Die Basis würde Solarmodulfarmen, lokale Eis- und Salzvorkommen und die In-situ-Ressourcennutzung ISRU nutzen, um autark zu sein. Sobald die Erze von Bergarbeiterrobotern gefördert werden, würden sie zu automatisierten Gießereien gebracht, die darauf angewiesen wärenüber 3D-Drucktechniken zur Herstellung von Eisenlegierungsprodukten.
Ebenso können Edelmetalle wie Gold zu Goldbarren, elektronischen Bauteilen und sogar Schmuckprodukten verarbeitet werden. Basierend auf Stewarts
Schätzungen , eine tägliche Goldproduktion "von nur 0,001 m³ kann zu einem jährlichen Umsatz von mehreren Milliarden Dollar mit allen Edelmetallprodukten führen. " Mit der Zeit würde sich diese Anlage nicht nur amortisieren, sondern auch die Einrichtung weiterer automatisierter Bergbauanlagen ermöglichen. Diese könnten wiederum die Schaffung einer Mars-Siedlung erleichtern, indem sie die Grundlage für eine Exportwirtschaft schaffenvor der Zeit.
Da wir gerade von der Gründung einer Mars-Kolonie sprechen, gründete Elon Musk aus diesem Grund zusätzlich zur Wiederbelebung der Weltraumforschung das private Luft- und Raumfahrtunternehmen SpaceX in
2002 . Dazu gehört die Entwicklung wiederverwendbarer Raketenstufen, die SpaceX hat mit ihren erreicht Falcon 9 und Falcon Heavy Trägerraketen. Zwischen
1970 und 2000 Die Kosten pro Kilogramm für den Start von Nutzlasten oder Besatzungen in den Weltraum blieben relativ stabil - im Durchschnitt 18.500 USD pro Kilo $ 8.390 pro Pfund. Für die Falcon 9 und Falcon Heavy Die Kosten für das Senden von Nutzlasten an den Low Earth Orbit LEO betragen nur 2.720 USD pro kg ca. 1.236 USD pro Pfund und ungefähr $ 1400 $ 640 pro Pfund. Mit der Entwicklung der
Raumschiff und Superschwer Trägerrakete - ein vollständig wiederverwendbares System - SpaceX nähert sich dem Punkt, an dem es Startdienste mit Besatzung für die Umlaufbahn, den Mond und den Mars anbieten kann. Wie sie auf ihrem angeben Website Die Missionszeitleiste beginnt mit einer Erkundungsmission in 2022 : "Die Ziele der ersten Mission werden darin bestehen, die Wasserressourcen zu bestätigen, Gefahren zu identifizieren und die anfängliche Energie-, Bergbau- und Lebenserhaltungsinfrastruktur einzurichten. Eine zweite Mission mit Fracht und Besatzung ist für 2024 mit primärer Mission geplantZiele des Aufbaus eines Treibstoffdepots und der Vorbereitung zukünftiger Besatzungsflüge. Die Schiffe dieser ersten Missionen werden auch als Beginn der ersten Marsbasis dienen, von der aus wir eine blühende Stadt und schließlich eine sich selbst tragende Zivilisation auf dem Mars bauen können. "
Künstlerische Darstellung von Mars Base Alpha
letzte Jahre , Musk hat angegeben, dass diese erste Basis Mars Base Alpha könnte bereits 2028 zusammengestellt werden. Entsprechend der Vision von Musk würde die Stadt ungefähr 20 Jahre zu bauen würde beinhalten 1000 Raumschiffe. Von 2050 Musk hofft, die Schaffung einer vollwertigen Marsstadt mit einer Bevölkerung von geleitet zu haben. eine Million Einwohner . In Bezug auf die Wirtschaft dieser Stadt hat Musk erklärt, dass er nicht glaubt, dass Bergbau und eine Exportwirtschaft in naher Zukunft rentabel wären. Als solche würde eine marsianische Wirtschaft er erklärte weitgehend auf dem Kauf von Immobilien basieren.
Der Schlüssel dazu ist, den Umzug zum Mars attraktiv zu machen. Wie Musk während seiner berühmten Rede sagte: "
Menschen zu einer multiplanetaren Spezies machen ", die er am lieferte Internationaler Astronautischer Kongress 2016 "Wenn wir die Kosten für den Umzug zum Mars auf die Kosten eines mittleren Hauspreises in den USA bringen können, der bei etwa 200.000 US-Dollar liegt, dann ist die Wahrscheinlichkeit, eine sich selbst tragende Zivilisation aufzubauen, meiner Meinung nach sehr hoch ... Fast jederWenn sie sparen würden und das war ihr Ziel, könnten sie letztendlich genug Geld sparen und ein Ticket kaufen und zum Mars ziehen - und Mars würde lange Zeit einen Arbeitskräftemangel haben, damit es nicht an Arbeitsplätzen mangelt. "
Diese Gefühle spiegeln wider, was der berühmte Luft- und Raumfahrtingenieur und Autor Robert Zubrin über den Aufbau einer Marswirtschaft zu sagen hatte.
zusammengefasst In einer Studie zu diesem Thema würden zunehmend billigere Startdienste die Auswanderung zum Mars ermöglichen, sobald eine sich selbst tragende Kolonie gegründet wurde. "Ihre Motive dafür werden in vielerlei Hinsicht den historischen Motiven für Europäer und andere entsprechen, nach Amerika zu kommen, einschließlich höherer Löhne in einer arbeitsarmen Wirtschaft, Flucht vor Tradition und Unterdrückung sowie der Freiheit, ihre Rechte auszuübenBestreben, in einer ungezähmten und undefinierten Welt zu schaffen. Unter den Bedingungen einer derart großen Einwanderung wird der Verkauf von Immobilien eine bedeutende Einnahmequelle für die Wirtschaft des Planeten darstellen. "
Ein weiterer Aspekt einer marsianischen Wirtschaft würde laut Zubin auf Innovation und Ideen beruhen. Im Wesentlichen würde die Herausforderung, auf dem Mars zu leben, in Verbindung mit der Freiheit der Möglichkeiten eine marsianische Kolonie zu einem "Schnellkochtopf für Erfindungen" machen..
Die Lizenzen für diese Erfindungen würden eine stetige Einnahmequelle für Mars-Siedlungen darstellen so dass zusätzliche Siedlungen gebaut werden können und zu einem höheren Lebensstandard auf der Erde und auf dem Mars beitragen.
Vergiss das Koloniemodell!
Andererseits ist die Idee einer marsianischen Wirtschaft vielleicht ein runder Stift, den wir versuchen, in ein quadratisches Loch zu zwingen. Anstatt zu versuchen, eine Wirtschaft um das Ernten und Exportieren von Ressourcen herum aufzubauen, sollten wir vielleicht versuchen, eine zu bauenWirtschaft "von Grund auf".
Dies ist die Idee, die in einer Studie von Matthew Weinzierl, Professor an der Harvard Business School, aus dem Jahr 2018 vorgeschlagen wurde. Titel "
Weltraum, die letzte Wirtschaftsgrenze ", Weinzierl ging auf den Aufstieg der kommerziellen Raumfahrtindustrie auch bekannt als New Space und den Prozess der Dezentralisierung im Kern ein. Sobald der Prozess des Aufbaus der Infrastruktur, die das Überleben sichert, abgeschlossen ist, könnten Kolonisten eine lokale Wirtschaft und politische / soziale Systeme von Grund auf neu aufbauen. Wie Weinzierl
argumentiert : "Wenn solche weltraumökonomischen Visionen auch nur teilweise verwirklicht werden, werden die Auswirkungen auf die Gesellschaft - und die Ökonomen - enorm sein. Schließlich wird es unsere beste Chance in der Geschichte der Menschheit sein, Wirtschaftsgesellschaften aus einer fast Lücke zu schaffen und zu untersuchenObwohl Ökonomen die Aussicht auf eine entwickelte Weltraumwirtschaft mit gesunder Skepsis behandeln sollten, wäre es unverantwortlich, sie als Science-Fiction zu behandeln. "
Künstlerische Darstellung einer Mars-Kolonie
Leider gibt es noch viel zu tun, bevor eine sich selbst tragende Mars-Kolonie aufgebaut und eine lebensfähige Wirtschaft aufgebaut werden kann. Wie bereits erwähnt, müssen die Kosten für den Versand von Missionen zum und vom Mars erheblich gesenkt werden.
Und während wiederverwendbare Raketen ein guter Anfang sind, geht es auch darum, eine Infrastruktur zwischen Erde und Mars einzurichten, die Hin- und Rückflüge kostengünstiger macht. Nicht weniger als Lebensräume, die den Mond und den Mars umkreisen sowie Tankstellenauf beiden wird reichen.
Eine funktionierende Flotte wiederverwendbarer Raumschiffe wie die von Elon Musk
Raumschiff oder NASAs geplant- Weltraumtransport ist auch notwendig. Angesichts der Zeit und eines kostengünstigen Mittels, um Menschen zum und vom Mars zu bringen, könnte im Laufe der Zeit eine Kolonie entstehen. Unter der Annahme, dass diese Kolonie gedeiht und ihre Bevölkerung in der Lage ist, eine beträchtliche Menge an "Rotem Gold" aus dem Roten Planeten zu gewinnen, könnten möglicherweise Exporte beginnen. Dies wiederum würde wahrscheinlich zur Entwicklung einer echten interplanetaren Wirtschaft führenEnde der Knappheit wie wir sie kennen!
Weiterführende Literatur :
SpaceX - Making Life Multiplanetary
- Forbes - Gibt es ein Vermögen auf dem Mars zu machen?
- Marktplatz - Die Wirtschaftlichkeit der Kolonisierung des Mars
- Mars erkunden - Der Bericht von Mensch zu Mars Bericht 2019
- Reuters - Mars zeigt dem Menschen die letzte Grenze der Kreislaufwirtschaft
- ESA - Herausforderungen zukünftiger städtischer Siedlungen auf Mond und Mars
- Harvard - Weltraum, die letzte Wirtschaftsgrenze - Matthew C. Weinzierl
- Planete Mars - Ein Wirtschaftsmodell für eine Mars-Kolonie mit tausend Menschen
- Lockheed Martin Astronautics - "Die wirtschaftliche Lebensfähigkeit der Mars-Kolonisation" - Robert Zubrin
- "Rotgold - Praktische Methoden für die Vermessung von Edelmetallen, den Tagebau und die Raffination unter freiem Himmel auf dem Mars."
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