Die Erde mitnehmen: Ist die Weltraumforschung „nachhaltig“?

In den kommenden Jahrzehnten werden Raumfahrtagenturen aus der ganzen Welt weiter in den Weltraum vordringen als je zuvor. Dazu gehört die Rückkehr zum Mond vielleicht um diesmal zu bleiben, die Erforschung des Mars und vielleicht sogar die Errichtung menschlicher Siedlungen auf beiden.Darüber hinaus gibt es sogar Vorschläge zur Einrichtung von Lebensräumen im Weltraum, die Millionen aufnehmen könnten.

Diese Pläne bauen auf jahrzehntelanger Planung auf, die bis zu den Anfängen des Weltraumzeitalters zurückreicht. In einigen Fällen sind die Pläne von Vorschlägen inspiriert, die über ein halbes Jahrhundert davor gemacht wurden. Während diese großartigen Visionen für die Erforschung und Kolonisierung des Weltraums viele präsentierenHerausforderungen, sie inspirieren auch innovative Lösungen.

Insbesondere Missionen in den Weltraum erfordern ein neues Denken über Umweltkontroll- und Lebenserhaltungssysteme ECLSS, die eine Selbstversorgung in Bezug auf Luft, Wasser, Nahrung und Schutz vor Strahlung und den Gefahren des Weltraums gewährleisten können. Diesesind unerlässlich, da Missionen, die Astronauten weit von der Erde wegbringen, nicht auf Nachschubmissionen von der Oberfläche in den Low Earth Orbit LEO angewiesen sein können.

Immer mehr Forscher suchen nach einer bestimmten Art von ECLSS, die als bioregeneratives Lebenserhaltungssystem BLSS bezeichnet wird. Ein BLSS ahmt die natürliche Umgebung nach, indem es biologische dh lebende Elemente verwendet. Die Attraktivität des BLSS für RaumgestalterLebenserhaltungssysteme ist, dass sie theoretisch nachhaltig gestaltet werden können.

Aufgrund der Bedrohung durch den Klimawandel wird das Finden nachhaltiger Lösungen auf der Erde von vielen als eine Frage von Leben und Tod angesehen. Im Gegensatz zur Erde ist die Marge für Fehler im Weltraum und in feindlichen außerirdischen Umgebungen jedoch gleich Null! Durch nachhaltige EntwicklungTechnologien und Strategien für lebensfeindliche Weltraumumgebungen dürften die daraus resultierenden Anwendungen auch auf der Erde nützlich sein.

Leider leiden diese Bemühungen und ihre Einbettung in Missionsarchitekturen unter einem besonderen Problem. Im Grunde genommen herrscht Unklarheit über „Nachhaltigkeit“ und was sie für die Zukunft der Weltraumforschung bedeutet. Dieses Problem verfolgtalles von der Schaffung langlebiger Lebensräume bis hin zu Plänen für Terraforming!

Diese Fragen wurden in einer kürzlich erschienenen Studie mit dem Titel " aufgeworfen. Terraform Sustainability Assessment Framework for Bioregenerative Life Support Systems." Laut den Studienautoren Morgan Irons und Lee Irons, a " Rahmenwerk zur Nachhaltigkeitsbewertung von Terraform" TSAF wird benötigt, um Technologie und Methoden zu evaluieren, um sicherzustellen, dass ECLSS und BLSS wirklich nachhaltig sind.

Bodenkunde und Raumfahrt

Lee Irons ist der Exekutivdirektor der Norfolk-Institut in Virginia, ein Forschungs- und Entwicklungsunternehmen, das sich auf „Human Resiliency“-Lösungen für die Erde und den Weltraum spezialisiert hat. Er bringt jahrzehntelange Erfahrung in den Bereichen Weltraumplasmaphysik, Energieerzeugung, Dekontaminierung und Sanierung gefährlicher Umgebungen sowie groß angelegte Ingenieur- und Bauprojekte mit.

Morgan Irons ist Doktorandin in Boden- und Pflanzenwissenschaften an der Cornell University, Forschungsstipendiatin des Carl Sagan Institute, Graduate Research Fellow der 2020 National Science Foundation NSF und Empfängerin des 2019 Ken Souza Memorial Spaceflight Award.

gemeinsam gegründet von Lee und Morgan Deep Space Ecology Inc. DSE im Jahr 2016, um agrarökologische Systeme zur nachhaltigen Verbesserung der Ernährung auf und außerhalb der Erde zu entwickeln und zu entwerfen. Zu den Früchten ihrer Arbeit gehörten Vorbehandlungen in Regolith des Mars, um das Pflanzenwachstum darin zu unterstützen, das Morgan während ihrer Bachelorarbeit bei entwickelte Duke-Universität.

Im Jahr 2018 patentierte Morgan auch ein Modell für ein Geschlossenes Ökologisches System CES Modell für einen Lebensraum auf dem Mars, bestehend aus einer menschlichen Wohnzone, einer ökologischen Pufferzone und einer landwirtschaftlichen Zone. Diese Bemühungen zielten darauf ab, nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken und Ernährungssicherheit für Landwirte außerhalb der Welt und auf der Erde zu gewährleisten.

Morgan und Lee wurde jedoch schnell klar, dass viel mehr wissenschaftliches Verständnis entwickelt werden musste, um die Ingenieur- und Designarbeit eines CES zu validieren. Also begann Morgan 2018 mit der Arbeit an ihrer Promotion in Bodenkunde undLee gründete das Norfolk Institute im Jahr 2019. Im Jahr 2020 stellten sie das Team und die Finanzierung zusammen, die sie benötigten, um ein Bodenexperiment zur ISS zu starten, das darauf abzielt, die Auswirkungen der Gravitation auf die Bodenstabilität zu bestimmen - auch bekannt als " Bodengesundheit im Weltraum" Versuch.

Warum Boden, fragen Sie sich vielleicht, wenn die meisten Pflanzenexperimente auf der ISS Hydroponik und Aeroponik Wasser und Luft beinhalten? Morgan und Lee erklären in ihrem neuen Artikel, dass die lebenserhaltende Umwelt der Erde im Großen und Ganzen das Ergebnis biogeochemischer Kreisläufe ist, die durch dieBoden, wo Wasser, Luft, geologische Mineralien, organische Stoffe, Mikroben, Pflanzen und andere Organismen chemisch und physikalisch interagieren, angetrieben durch Sonnen-, Gravitations- und geothermische Energie.

Das Ergebnis auf der Erde sind die Ökosysteme, die die natürliche Umwelt der Erde bilden. Wenn Umweltwissenschaftler von Nachhaltigkeit sprechen, beziehen sie sich auf die grundlegende Fähigkeit einer bodenbasierten Biosphäre, Leben, insbesondere menschliches Leben, zu erhalten.

Die Implikation ist, dass, damit ein BLSS die notwendigen Dienstleistungen erbringen kann, die für die menschliche Erhaltung erforderlich sind, das BLSS auf der natürlichen Umwelt und der „Wurzel“-Bodenbasis basieren muss, aus der die biologischen Elemente des BLSS stammen. InMit anderen Worten, damit ein BLSS im Weltraum nachhaltig ist, benötigt es eine eigene erdähnliche Bodenbasis.

Notwendigkeit & Innovation

Bevor dieses Jahrzehnt vorbei ist, plant die NASA, die ersten bemannten Missionen seit der Apollo-Ära zum Mond zu schicken - Projekt Artemis. Andere, wie die Europäische Weltraumorganisation ESA, Roscosmos Russland, die CNSA China, die ISRO Indien, JAXA Japan und die CSA Kanada, planen alle, ihre erste Besatzung zu entsendenMissionen zum Mond.

In allen Fällen beinhalten diese Pläne die Schaffung einer dauerhaften Infrastruktur, die es den Astronauten ermöglicht, dort für lange Zeiträume zu bleiben. Dazu gehört auch die der ESA. Internationales Monddorf , NASAs Artemis-Basislager, und die Mondtor. Um die NASA zu zitieren, das Ziel ist es, ein "nachhaltiges Programm zur Monderkundung zu schaffen."

In den 2030er Jahren beabsichtigen die NASA und China, bemannte Missionen zum Mars durchzuführen, die 2033, 2035 und 2037 starten. Diese Fenster fallen mit dem zusammen, was als " bekannt ist. Mars-Opposition,“ etwas, das etwa alle 26 Monate auftritt, wenn Erde und Mars einander am nächsten sind. Da dies die Transitzeit viel kürzer macht, müssen Missionen zum Mars in einem dieser Fenster gestartet werden.

Für diese und andere Pläne wird die Notwendigkeit von Nachhaltigkeit und Autarkie betont. Während die Internationale Raumstation ISS kann innerhalb weniger Stunden von der Erde aus versorgt werden, Mondlebensräume müssen Tage auf das Eintreffen von Nachschubmissionen warten. Für den Mars sind Gelegenheiten für Nachschubmissionen noch seltener, da sie etwa alle 26 Monate mit einer Opposition auftreten.

Um dies zu erreichen, haben die NASA und andere Raumfahrtagenturen ihre Missionsarchitekturen nach dem Prinzip von entworfen In-Situ-Ressourcennutzung ISRU. Grob definiert bedeutet dies, lokale Ressourcen zu nutzen, um die Missionsanforderungen und die Bedürfnisse der Astronauten zu erfüllen – einschließlich Nahrung, Wasser, Luft, Treibstoff, Baumaterialien usw.

Aber wenn es um Nachhaltigkeit geht, fehlt es an einer Definition. NASA's Plan für nachhaltige Monderkundung und -entwicklung, veröffentlicht im Jahr 2020, legt die Grundlage für die Ziele und Anforderungen des Artemis-Programms dar. Der Begriff „nachhaltig“ wird in dieser Liste häufig verwendet, aber das Dokument definiert nicht, was das bedeutet.

Im NASA-Bericht von 2012 Reisen: Den Kurs für eine nachhaltige bemannte Weltraumforschung festlegen, „Nachhaltigkeit“ wird auch wiederholt verwendet. Im Abschnitt mit dem Titel „Habitation and Destination Capabilities“ liefert die NASA eine kurze Beschreibung der Forderungen nach langfristiger Besiedlung:

"Die Fähigkeit zur Langzeitbesiedlung ist eine Sammlung von Technologien, die eine menschliche Besatzung bei der Reise durch den Weltraum oder bei der Erforschung des Weltraums und beim Leben auf Planetenoberflächen unterstützt. Unabhängig davon, ob es sich um einen Lebensraum im Weltraum oder an der Oberfläche handelt, diese Fähigkeit wird wesentliche Querschnittssysteme integrieren, einschließlich hochzuverlässiger Umweltkontroll- und Lebenserhaltungssysteme ECLSS; Lagerung, Zubereitung und Produktion von Lebensmitteln; Strahlenschutz; und Technologien, die die körperliche und geistige Gesundheit einer Besatzung unterstützen."

Definitionsgemäß sind ECLSS-Lebenserhaltungssysteme nicht biologisch. Diese Systeme wurden entwickelt, um die Luft eines unter Druck stehenden Behälters zu reinigen, sei es ein Raumfahrzeug oder eine Raumstation. Während die NASA den Begriff " verwendet.regenerativ" bei der Beschreibung der an Bord der ISS verwendeten Version fehlt eine konkrete Definition.

Auf dem Weg zu einem biologischen Lebenserhaltungssystem

Die NASA verwendete Verbrauchsversionen dieser Technologie für ihre Merkur, Zwillinge, und Apollo Programme. Für wurde eine Langzeitvariante entwickelt. Himmelslabor und wird jetzt an Bord der ISS verwendet. Das ECLSS der ISS besteht aus dem Wasserrückgewinnungssystem WRS und dem Sauerstofferzeugungssystem OGS.

Das WRS stellt sauberes Trink- und Bewässerungswasser bereit, indem es Urin, Kabinenfeuchtigkeit und andere Abfälle mithilfe von Chemikalien recycelt und reinigt. Das OGS produziert Sauerstoff durch Elektrolyse von Wasser, das vom WRS bereitgestellt wird, wobei Sauerstoff und Wasserstoff als Nebenprodukte entstehen. Kurz gesagt,ein ECLSS-Lebenserhaltungssystem ist abhängig von Wartung und Nachschub im Laufe der Zeit.

Oder, wie Morgan und Lee Irons diese Systeme in ihrer Studie charakterisieren, ein ECLSS hat keine inhärente Fähigkeit, sich selbst zu warten oder zu reparieren. Dazu ist menschliches Eingreifen erforderlich, dessen Kosten letztendlich die Kosten für den Ersatz übersteigen werdenECLSS vollständig Eine Metrik, anhand derer die Zuverlässigkeit von ECLSS-Systemen gemessen werden kann, ist die Generalized Resilient Design Framework GRDF.

Dieses Framework wurde entwickelt von Dr. Jose Matelli - ein Gastwissenschaftler beim NASA Ames Research Center. Wie Lee Irons gegenüber Interessante Technik | wissenschaft-x.com via Zoom erklärte:

"[I]t adressiert speziell nur Unterbrechungen in der Art von Teileausfällen. Sie haben also ein Stück Hardware und ein Teil fällt aus, und es führt dazu, dass ein System weniger effizient wird oder zusammenbricht, und Sie müssen es reparierenund wieder bewegen.

"Dies ist ein Beispiel dafür, wie die Branche Nachhaltigkeit eher aus der Perspektive der Hardware-Resilienz und der Perspektive der technischen Resilienz betrachtet hat – wie gut Sie Ihr System entworfen haben, um seine Laufzeit zu maximieren und seine Ausfallzeiten zu minimieren."

Mit Blick auf die Zukunft arbeiten die NASA und andere Raumfahrtagenturen daranBioregenerative Lebenserhaltungssysteme BLSS, die dadurch definiert sind, wie sie eine oder mehrere biologische Komponenten enthalten. Der Vorteil dieser Systeme besteht darin, dass sie theoretisch unbegrenzt sind. Anstatt Teile zu ersetzen und eine Lieferkette zu benötigen, um dies zu unterstützen, regeneriert sich ein biologisches System selbst überZeit.

Die Erforschung von BLSSs umfasst derzeit die Durchführung von Experimenten an Bord der ISS mit Pflanzen, Mikroalgen, Bakterien und andere photosynthetische Organismen. Die NASA forscht auch an Gewächshäusern, die Nahrung für Besatzungen liefern und Lebenserhaltungssysteme auf Missionen zum Mond, Mars und anderen Orten außerhalb der Erde auffüllen könnten. Beispiele hierfür sind die Prototyp Mond-/Mars-Gewächshaus Projekt beaufsichtigt von der Kennedy Advanced Life Support Research Group am Kennedy Space Center der NASA, Florida.

Bisher wurde die überwiegende Mehrheit der pflanzlichen und bioregenerativen Systeme an Bord der ISS durchgeführt. Wie Morgan auch gegenüber Interessante Technik | wissenschaft-x.com via Zoom erklärte:

„Die meisten Pflanzenstudien, die zu diesem Zeitpunkt durchgeführt wurden, wurden mit der Internationalen Raumstation durchgeführt. Wie wir gesehen haben, haben sie viel Hydrokulturarbeit geleistet, erdlose Systeme, sie haben einige Samenkissenarbeiten durchgeführt, daswar vor den hydroponischen Systemen."

"Also gab es auf der Internationalen Raumstation definitiv viel Gartenbauarbeit, um die grundlegende Verarbeitung und Reproduktion biologischer Systeme zu verstehen, aber auch um den Astronauten und Kosmonauten die Möglichkeit zu geben, frisches Grün zu haben."

Diese Experimente zielen darauf ab, Systeme mit geschlossenem Kreislauf zu schaffen, die die Gesundheit und Langlebigkeit von Astronauten unterstützen können, indem sie biologische Systeme hier auf der Erde nachahmen. Sie sind auch eine Schlüsselkomponente für zukünftige Missionsarchitekturen, bei denen die Notwendigkeit der Autarkie und „Nachhaltigkeit“ ein Muss ist“ wird betont.

„Der Anbau von Feldfrüchten im Weltraum ist eine der offensichtlicheren Arten von bioregenerativen Lebenserhaltungssystemen“, fügte Lee Irons hinzu. „Wenn Sie Feldfrüchte anbauen und einige Samen ernten können, um mehr Feldfrüchte anzubauen, und diesen Kreislauf am Laufen halten, dann erhalten Sie effektivin einen bioregenerativen Prozess, der sich selbst erhalten kann - zumindest aus Sicht der Saatgut- und Lebensmittelproduktion."

Die Nahrungsmittelproduktion ist jedoch nur eines von Hunderten oder Tausenden von Elementen, die berücksichtigt werden müssen. Um ein ganzheitliches, bioregeneratives Lebenserhaltungssystem zu schaffen, muss man alle Umweltfaktoren hier auf der Erde berücksichtigen, von denen die Menschen abhängig sindüberleben und das eigentliche Konzept der Nachhaltigkeit. Eine Metrik, um zu bestimmen, wie "nachhaltig" diese Systeme sind, ist alles, was fehlt.

Nachhaltigkeit definieren

Der Begriff „Nachhaltigkeit“ ist ein Begriff, der in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts, einer Zeit der raschen Industrialisierung und Urbanisierung, eine immense Bedeutung erlangte. Während dieser Zeit veranlassten Umweltwissenschaften und wachsende Besorgnis über die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten viele dazutraditionelle Vorstellungen von "Fortschritt" und unbegrenztem Wirtschaftswachstum hinterfragen und ablehnen.

Jakobus Du Pisani, ein Geschichtsprofessor mit der School for Social and Government Studies an der North-West University Südafrika, erläutert zu diesem Thema in einem Artikel von 2006 "Nachhaltige Entwicklung – historische Wurzeln des Konzepts." Wie er geschrieben hat :

"Während der Zeit beispielloser industrieller und kommerzieller Expansion nach dem Zweiten Weltkrieg wurden sich die Menschen der Bedrohungen bewusst, die das schnelle Bevölkerungswachstum, die Umweltverschmutzung und die Erschöpfung der Ressourcen für die Umwelt und ihr eigenes Überleben als Menschen darstellten ...

In einer wachsenden Menge akademischer Literatur wurde die Besorgnis ausgedrückt, dass „wenn wir unsere gegenwärtigen Praktiken fortsetzen, wir mit einer stetigen Verschlechterung der Bedingungen, unter denen wir leben, konfrontiert sein werden“ und über die reale Gefahr, dass die Menschheit „die Fähigkeit der Erde zerstören könnteLeben unterstützen.'"

Aber wie Morgan und Lee erklären, ist es wichtig zu verstehen, wie die Definition von Nachhaltigkeit auf der Erde auf Vorschläge für die menschliche Bewohnbarkeit in außerirdischen Umgebungen zutrifft. In diesem Zusammenhang muss Nachhaltigkeit in Bezug auf die Ressourcen gemessen werden, die Menschen zum Überleben verbrauchen.Nachhaltigkeit ist die kurz- und langfristige Stabilität solcher Ressourcen unter nominalen und gelegentlich anormalen menschlichen Belastungen, während sie einem Ansturm erwarteter und ungeplanter Störungen ausgesetzt sind.

In ihrer Arbeit kombinieren Morgan und Lee zahlreiche theoretische Konstrukte der Umweltwissenschaften, um die Stabilitätseigenschaften von Resilienz, Widerstand, Ausdauer, und Konsistenz. Wenn sie auf die Ressourcen angewendet werden, die von einem BLSS im Weltraum für den menschlichen Verbrauch bereitgestellt werden, werden diese Stabilitätseigenschaften zu Nachhaltigkeitsmaßen. Dies bietet nun eine Möglichkeit, die Nachhaltigkeit für jedes BLSS oder ECLSS zu quantifizieren und die Pläne der NASA und kommerzieller Raumfahrtunternehmen mit ihren zu vergleichenAnsprüche und Ziele.

Aber, wie Morgan und Lee betonen, haben Ökosysteme eine weitere potenzielle Eigenschaft, die kaum verstanden wird: Abweichung. Sagte, Lee:

"Diese Eigenschaft besagt, dass es kritische Faktoren in Ökosystemen gibt, die über lange Zeiträume nicht unbedingt konstant bleiben. Sie variieren. Und sie variieren nicht unbedingt um einen Mittelwert. Sie wandern weit. Ein ganzes Ökosystemkann sich durch einen ökologischen Sukzessionsprozess von einem felsigen Substrat zu Grasland, Wäldern und etwas anderem entwickeln. Diese Varianzeigenschaft scheint also eine natürliche Eigenschaft eines Ökosystems zu sein."

"Als solches, wenn Sie über Varianz nachdenken und über die Berechnung einer Widerstandsfähigkeit nachdenken, die ein langfristiger Faktor der Nachhaltigkeit ist oder die Berechnung der Persistenz, die ebenfalls langfristig ist. Wenn Sie dies nicht tunOhne die Tatsache zu berücksichtigen, dass diese Faktoren variieren können, könnte es so aussehen, als hätten Sie ein System, das nicht nachhaltig ist, es aber wirklich ist, weil es sich einfach auf natürliche Weise ändert."

Das Problem bei der Messung dieser Eigenschaften ist, dass sie schwer zu quantifizieren sind, teilweise aufgrund eines Mangels an Klarheit und Verständnis. „Die Gefahr besteht darin, dass wir wirklich nicht – wir glauben, dass wir es tun – aber wir wirklich nicht verstehen, wases bedeutet, ein nachhaltiges System zu haben“, fügte Lee hinzu. „Hier auf der Erde passieren so viele Dinge um uns herum, die wir für selbstverständlich halten.“

Auf dem Weg zu einem „Terraform“-Framework

Aus diesem Grund gehen Morgan und Lee mit ihrer theoretischen Entwicklung noch einen Schritt weiter und präsentieren das, was sie als Rahmenwerk zur Nachhaltigkeitsbewertung von Terraform TSAF. Die Grundlage für diesen Rahmen ist einfach: Wenn Sie ein bioregeneratives System im Weltraum aufbauen können, das mindestens so nachhaltig ist wie ein ähnliches System auf der Erde, dann haben Sie effektiv ein erdähnliches System im Weltraum gebildet dh Sie haben "terraformiert".

Genau genommen bedeutet TSAF, die Werte für Resilienz, Widerstand, Persistenz und Konsistenz zu nehmen und sie durch die gleichen Werte eines ähnlichen Erdsystems zu dividieren. Dadurch kontrolliert dieser Rahmen effektiv die Varianz, die in beiden Systemen auftritt unddividiert es aus der Gesamtgleichung.

„Wenn Sie terraformspezifische Stabilitäten gleich eins erhalten, dann haben Sie ein bioregeneratives System, das mindestens so nachhaltig ist wie Ihr ähnliches Erdsystem“, sagte Lee. „Wir erwarten nicht, ein bioregeneratives System zu schaffenWeltraum, der theoretisch perfekter ist als das Erdsystem, aber wenn wir ihn mindestens so gut wie die Erde hinbekommen, dann ist das unser Ziel."

Sie erkennen auch an, dass der einzige Weg, ein solches System zu erreichen, darin besteht, sicherzustellen, dass es vollständig unabhängig von den Lieferketten der Erde ist, da solche Lieferketten von Natur aus nicht nachhaltig sind. Dies ist angemessen, da das Ziel eines BLSS darin besteht, sicherzustellen, dass Menschen leben könnenin Umgebungen, in denen Nachschubmissionen unregelmäßig stattfinden. Dabei, sagt Lee, werden sich Wissenschaftler mit etwas beschäftigen, das wie die Science-Fiction des Terraforming aussieht :

"Sie nehmen tatsächlich einen Teil [der] Oberfläche eines Planeten mit Schwerkraft und verwandeln ihn in das, was die Menschen gerne den "Garten Eden" nennen. Er hat natürlich funktionierende biogeochemische Kreisläufe, die angetrieben werdendurch die einfallende Sonnenenergiestrahlung und durch die beteiligten Gravitations- und Planetendynamiken erhalten Sie die gesamte Physik, die gesamte Chemie, die gesamte Biologie, die gesamte Geologie, die gesamte Meteorologie eines Umweltsystems, das so funktioniert, wie es funktionieren würdeauf der Erde."

Diese Beschreibung vermittelt eine ziemlich gute Vorstellung davon, wie die Zukunft der bemannten Weltraumforschung aussehen wird: gewölbte Gehäuse, in denen ein ganzer Lebenszyklus, ähnlich dem, was wir auf der Erde sehen, so konstruiert wurde, dass nichts verschwendet wird. AndersFällen könnte es ein bisschen so aussehen wie in SF-Miniserien wie Die Weite.

Wie viele Werke von SF haben Raumschiffe und Stationen Pflanzen und Bäume, die Nahrung liefern und helfen, Sauerstoff für die Besatzungen zu produzieren. Aber um eine Vorschau auf die Zukunft zu erhalten, sollte man über das Gewächshauskonzept oder städtische Farmen hinausblicken. Wie MorganEisen erklärt :

"Wir müssen Designer weiterhin daran erinnern, dass Pflanzen multifunktional sind. Sie sind nicht nur Nahrung. Sie können zur Züchtung symbiotischer Beziehungen mit anderen Pflanzen oder Mikroorganismen zur Stickstofffixierung verwendet werden - wie Hülsenfrüchte und Rhizobium-Bakterien. Sieschaffen Sie eine symbiotische Beziehung und fixieren Sie den Stickstoff, den Sie brauchen."

„Sie können Pflanzen verwenden, um Speiseöl zu verwenden, um Stoff herzustellen. Sie können verwendet werden, um die atmosphärischen Elemente zu kontrollieren, sei es Sauerstoff, Kohlendioxid oder sogar Temperaturkontrolle. Wenn wir uns diese Systeme ansehen, ist das nicht der Fallnur, dass wir sie essen, aber welche anderen Funktionen bieten sie, die für den Menschen nützlich sind, aber auch nützlich sind, um eine stabilere, ganzheitlichere Umgebung zu schaffen."

Heutzutage betonen viele Befürworter der Weltraumforschung, dass die Zukunft der Menschheit von ihrer Fähigkeit abhängt, über die Erde hinaus zu expandieren. Um dies zu tun, müssen wir „die Erde mitnehmen“, was bedeutet, dass wir erdähnliche Umgebungen schaffen, wo immer wir leben wollenDies wird es nicht nur ermöglichen, dass Menschen leben und gedeihen, ohne von der Erde versorgt werden zu müssen, sondern es wird auch die ökologische Präsenz der Erde neben der der Menschheit erweitern.

Darüber hinaus wird das Testen unserer Fähigkeit, Terraforming über die Erde hinaus zu testen, wo die Fehlerquote Null ist, auch Anwendungen für das Leben hier auf der Erde haben. Das Studium der Erdökologie auf kleinster Ebene und die Reproduktion dieser Effekte an anderer Stelle wird dies sicherstellendass zukünftige Generationen mit dem Wissen ausgestattet sind, nachhaltig auf unserem Heimatplaneten zu leben - wie Frank Herbert es nannte"Ökologische Bildung."

Wie Morgan Irons zusammenfasste, liegt der Schlüssel zum Erreichen dieses edlen Unterfangens darin, ein besseres Verständnis durch Zusammenarbeit zu erreichen:

"Deshalb ist es sehr wichtig, multidisziplinäre kollaborative Teams zu haben. Sie können nicht einfach die Ingenieurteams haben, die traditionell an diesem Thema arbeiten. Sie brauchen die Bodenkundler. Sie brauchen den Ökologen, die Umweltkundler, die LandwirtschaftChemiker und die Bauern. Sie brauchen Menschen, die dies auf der ganzen Erde aktiv erforschen, und Menschen, die aktiv in landwirtschaftlichen Systemen arbeiten.

„Sie brauchen also wirklich diese unterschiedlichen Perspektiven, um ihr Wissen darüber einzubringen, woran sie arbeiten, und um ihnen zu helfen, die gestellten Fragen zu kontextualisieren, unabhängig davon, ob sie grundlegend oder anwendungsbezogen sind. Weil die Leute das vielleicht nicht erkennenDie Erdfrage, an der sie arbeiten, ist tatsächlich auch auf eine Weltraumfrage anwendbar, und es gibt diese Möglichkeit zur Überschneidung und Entwicklung von Wissen und potenzieller Technologie. Das kann dazu beitragen, beide Wege der Lösung auf der Erde und der Lösung für den Weltraum parallel zu führen.