Er det bedre at leve på månen eller på Mars? En videnskabelig undersøgelse
Elon Musk vil have mennesker til at leve på Mars. NASA ønsker i det mindste at sende nogle astronauter over til den røde planet for at tjekke det ud. Men Trump-administrationen har for nylig signaliseret, at den er mere interesseret i at sende astronauter tilbage til månen.
Som rumfagsprofessor mener jeg, at dette er den perfekte mulighed for at genoplive en vigtig debat: Hvis mennesker havde brug for at slå et tilbagetog fra planeten Jorden, ville det være bedre at bo på Mars eller på månen?
Lad os først overveje fordelene ved Mars.
Dagens længde
Mars spinder med en temmelig rimelig hastighed. Dens dag er lidt over 24 timer lang, så en dag på Mars svarer omtrent til en dag på jorden. En dag på månen varer så længe som 28 jorddage, hvilket vil tage en hel del justering.
Også fordi Mars dag er relativt kort, den dag til -naturs temperaturforskel er ikke for dramatisk. På månen er dagen meget varm, og natten er meget kold. Der er næsten 300 grader Celsius eller 572 grader Fahrenheit, temperaturforskel mellem dag og nat temperatur på månen. En så stor dag-til-nat temperaturforskel kan gøre det virkelig vanskeligt at konstruere de rigtige boligsystemer, såsom levesteder og biler til at bevæge sig rundt og rumdragter til at gå udenfor. Forestil dig, at hvis dit hus, din bil og klude skulle være designet til Phoenix, Arizona, om dagen, og om natten, var alt designet til Antarktis om vinteren. Det ville være hårdt!
Atmosfære
Mars har en atmosfære. Det er ikke rigtig en fantastisk atmosfære, men i det mindste er det en. Det er for det meste kuldioxid, hvilket er fantastisk til planter, men virkelig suger for os mennesker. Atmosfæren tillader vind at blæse, hvilket er med til at udligne dag-til-nat temperaturforskelle – men får også meget støv til at bevæge sig rundt. Atmosfæren betyder også, at vi kan sætte tryk på kupler og strukturer ved hjælp af luft udefra.
Månen har derimod næsten ingen atmosfære. NASAs websted forklarer, “Ved havoverfladen på Jorden trækker vi vejrtrækning i en atmosfære, hvor hver kubikcentimeter indeholder 10.000.000.000.000.000.000 molekyler; til sammenligning har månens atmosfære mindre end 1.000.000 molekyler i samme volumen.” Da månen har så lidt atmosfære, kan enhver vind ikke rigtig flytte varmen fra den varme dagside til den kolde nattside.
Mars atmosfære kan også stoppe en masse skadelige EUV og energiske partikler fra solen … Dette ville forhindre dig i at stege, hvis du gik ud. Månen har ikke rigtig noget, der forhindrer dig i at blive zapped (teknisk betegnelse). Virkelig, du bliver helt sikkert nødt til at bo i huler på månen, men på Mars er det måske være muligt at leve over jorden. Du vil dog stadig få en smule strålingseksponering. Virkelig, ingen af dem er gode fra et strålingssynspunkt, men hvis man skulle vælge, er Mars bedre.
En interessant historisk kendsgerning er, at der i løbet af 1972, hvor der var et par månelandinger, var der mange solstrålingsbegivenheder. Den ene var dårlig nok til, at den kunne have dræbt alle astronauterne på månen, hvis der havde været nogen Heldigvis skete det, da alle var sikre på jorden! Rummet er farligt.
Vand
Bevis tyder på, at der kan eksistere vand i undergrunden over hele Mars. Dette er ikke endeligt, men det er en relativt stærk mulighed. Klar adgang til vand ville være vigtigt ikke kun for vores evne til at forblive hydreret og dyrke ting, men fordi vi ville være i stand til at bruge det til at skabe ilt til at trække vejret. Månen har noget overfladevand såvel som indvendigt vand, men vi bliver sandsynligvis nødt til at bo tæt på polerne for at få adgang til det.
Tyngdekraft
Tyngdekraften på Mars er mere magtfuld end den tyngdekraften på månen. Hvis jeg skulle veje 91 kilo på jorden, og jeg siger ikke, at jeg gør det, ville jeg veje 15 kilo på månen og 34 kilo på Mars. Denne øgede tyngdekraft på Mars hjælper med at holde atmosfæren på planeten og ville også være nyttig til at få genstande til at blive placeret på jorden og holde vores knogler lidt mere robuste.
Videnskabelig værdi
Bevis tyder på, at månen er en stor del af jorden, der splittede for længe, længe siden. Mars er derimod en helt separat planet, der udviklede sig alene, havde masser af cool geologi (der er nogle virkelig, virkelig høje inaktive vulkaner på Mars). Nogle mennesker teoretiserer, at der faktisk kunne være liv der. Ikke som menneskeliv, men der kunne være små bakterier eller andre små organismer der. Denne mulighed er fascinerende og er en af hovedårsagerne til, at vi fortsætter med at vende tilbage derhen. Så videnskabeligt er Mars en meget bedre destination end månen.
Coolness
Mars er virkelig cool. Den er rød. Det er opkaldt efter den romerske krigsgud.Mars har også store bogstaver, mens månen ikke er det.
Lad os nu vende os til fordelene ved at leve på månen.
Afstand
Månen er virkelig tæt på Jorden. Dette sparer en enorm mængde brændstof (penge). Vi har raketter lige nu, der kan lande mange ting på månen. Vi kunne begynde at dumpe forsyninger på månen om måneder, hvis vi virkelig ville. For at begynde at sende vand og raketbrændstof til rejsen hjem sammen med andre forsyninger til Mars, bliver vi først nødt til at undersøge mange år.
Misforstå mig ikke forkert , vi har raketter, der kan lande små mængder ting på Mars. Men det er virkelig svært at få store genstande til Mars. For at komme til Mars er du nødt til at komme helt væk fra Jorden, flytte ud til Mars og derefter lande blidt på planetens overflade. Denne proces med at komme til Mars tager meget energi og kræver en enorm raket for at få endda en lille smule ting på overfladen. Se på dette indlæg for at læse om, hvorfor raketter skal være så store.
Overvej dette: Raketterne, som vi tog til månen og tilbage, var de største raketter, vi nogensinde har bygget, og de var kun stor nok til at have tre fyre trængt sammen i et lille rum på størrelse med en minivan. Dette er fint for en tre-dages rejse til månen, men ville virkelig ikke fungere for den seks måneders rejse til Mars.
Nu, hvis du vil have astronauter til at komme hjem, er du nødt til at bygge en raket, der kan komme til Mars og tilbage igen. De findes endnu ikke.
Rejse og kommunikation
Det tager kun tre dage at komme til månen, mens det tager seks måneder at komme til Mars. Og da et marsår er meget længere end et jordår, justeres planeterne kun på den rigtige måde at rejse en gang hvert andet år. Der er omkring en to-ugers periode, hvor du kan starte en raket for at komme fra Jorden til Mars (kaldet et “lanceringsvindue”), og hvis du går glip af det, har du held og lykke indtil næste gang de justerer i rigtige vej to år senere.
Månen er derimod let at komme til, da den er meget tættere. Faktisk, da månen kredser om Jorden, vi kan gå der stort set når vi vil.
Dette har store sikkerhedsmæssige konsekvenser: At redde mennesker fra månen ville kun tage et par dage, mens folk på Mars kunne være strandede i årevis. (Husk bogen og filmen The Martian?) Hvis du også vil have en samtale med nogen på månen fra planeten Jorden, ville du kun have et par sekunders forsinkelse. Forsinkelsen til Mars er mellem fire og 24 minutter, afhængigt af om Mars er på “vores side” af solen eller den modsatte side. Hvis du synes videokonferencer er dårlige, kan du forestille dig at prøve at føre en samtale med nogen med en forsinkelse på 24 minutter. Uhg.
Økonomiske fordele
Ligesom det er lettere at sende forsyninger til månen, end det er at sende dem til Mars, er det meget, meget at sende ting fra månen ned til Jorden. billig (læs Robert Heinlein-bogen, Månen er en hård elskerinde). Så hvis vi udvinder månen efter stoffer som metaller eller Helium-3, som er nødvendige for nuklear fusion, kunne vi få ting tilbage til jorden for næsten ingen omkostninger overhovedet. Hvis du skød ting i en kanon fra månen i den rigtige vinkel og hastighed, ville det bogstaveligt talt falde tilbage til Jorden.
Hvis vi udvindede Mars for disse typer råmaterialer, det ville være utroligt dyrt at få dem tilbage til Jorden. Raketter skulle bygges på (eller i kredsløb omkring) Mars, og disse skulle gøre den lange rejse tilbage til Jorden, som tager meget brændstof. Så ud fra et rent handelsorienteret synspunkt er en månekoloni en meget bedre økonomisk satsning.
Solhændelser
Husk den seks måneders rejse til Mars? Astronauter ville være ude på et lille skib i det store rum. Hvis der var en stor solhændelse, der fik stråling til at stige markant, hvilket sker meget, ville de dø, medmindre skibet havde ekstremt kraftig strålingsafskærmning.
En solcelle begivenhed kunne også ske på vej til månen. Men da det kun tager tre dage at komme dertil, er det lettere at undgå tidspunkter, hvor der kan opstå strålingsudbrud.
Jordstigning
At se jorden stige mens du sidder i min stue på månen ville være fantastisk. Medmindre vi var flygtet fra jorden, fordi det var blevet et nukleart ødemark. Så ville det bare være en påmindelse om alt, hvad vi havde mistet.
Resultatet
På lang sigt vinder Mars. Månen er for hård til at være andet end en springbræt mod livet i rummet. På grund af muligheden for liv og den meget interessante geologi, der fandt sted for længe siden, giver Mars en meget bedre mulighed for videnskabelig udforskning. Og hvis der skete noget forfærdeligt på Jorden, og det ikke længere kunne opretholde livet, ville Mars være et meget bedre sted at bo på grund af muligheden for at finde vand, dets højere tyngdekraft og dets atmosfære.
Når det er sagt, er månen et meget mere økonomisk gennemførligt sted for en koloni.En Mars-koloni vil fortsat være langt væk i fremtiden, indtil finansieringen og de politiske vinde skifter.
Denne artikel blev tilpasset fra et originalt indlæg på The Rocket Science Blog. Aaron Ridley er professor i rumvidenskab og teknik ved University of Michigan. Hans podcast, X og hvorfor, taler om videnskab og teknologi.