Ist es besser, auf dem Mond oder auf dem Mars zu leben? Eine wissenschaftliche Untersuchung

Elon Musk möchte, dass Menschen auf dem Mars leben. Die NASA will zumindest einige Astronauten zum Roten Planeten schicken, um das zu überprüfen. Aber die Trump-Administration hat kürzlich signalisiert, dass sie mehr daran interessiert ist, Astronauten zum Mond zurückzuschicken.

Als Professor für Weltraumwissenschaften glaube ich, dass dies die perfekte Gelegenheit ist, eine wichtige Debatte wiederzubeleben: Wenn Menschen schlagen müssen Wenn Sie sich vom Planeten Erde zurückziehen, wäre es besser, auf dem Mars oder auf dem Mond zu leben?

Betrachten wir zunächst die Vorteile des Mars.

Länge des Tages

Der Mars dreht sich mit einer ziemlich vernünftigen Geschwindigkeit. Sein Tag ist etwas mehr als 24 Stunden lang, also würde ein Tag auf dem Mars ungefähr einem Tag auf der Erde entsprechen. Ein Tag auf dem Mond dauert bis zu 28 Erdentage, was einiges an Anpassung erfordern würde.

Auch weil der Tag des Mars relativ kurz ist, ist der Tag bis -Nacht Temperaturunterschied ist nicht zu dramatisch. Auf dem Mond ist der Tag sehr heiß und die Nacht sehr kalt. Es gibt einen Temperaturunterschied von fast 300 Grad Celsius oder 572 Grad Fahrenheit zwischen den Tag- und Nachttemperaturen auf dem Mond. Ein so großer Temperaturunterschied von Tag zu Nacht kann es wirklich schwierig machen, die richtigen lebenden Systeme zu entwickeln, wie Lebensräume und Autos zum Bewegen und Raumanzüge zum Gehen nach draußen. Stellen Sie sich vor, Ihr Haus, Ihr Auto und Ihre Kleidung müssten tagsüber für Phoenix, Arizona, im Sommer und nachts für die Antarktis im Winter entworfen werden. Das wäre hart!

Atmosphäre

Mars hat eine Atmosphäre. Es ist nicht wirklich eine großartige Atmosphäre, aber zumindest eine. Es ist meistens Kohlendioxid, das für Pflanzen großartig ist, aber für uns Menschen wirklich scheiße ist. Die Atmosphäre lässt den Wind wehen, wodurch die Temperaturunterschiede von Tag zu Nacht ausgeglichen werden – aber auch viel Staub bewegt sich. Die Atmosphäre bedeutet auch, dass wir Kuppeln und Strukturen mit Luft von außen unter Druck setzen können.

Der Mond hingegen hat fast keine Atmosphäre. Auf der NASA-Website heißt es: „Auf Meereshöhe auf der Erde atmen wir eine Atmosphäre ein, in der jeder Kubikzentimeter 10.000.000.000.000.000.000 Moleküle enthält. Im Vergleich dazu hat die Mondatmosphäre weniger als 1.000.000 Moleküle im gleichen Volumen.“ Da der Mond so wenig Atmosphäre hat, kann kein Wind die Wärme wirklich von der Seite des heißen Tages zur Seite der kalten Nacht bewegen.

Die Marsatmosphäre könnte auch eine Reihe schädlicher EUV- und energetischer Partikel von der Sonne abhalten Dies würde Sie am Braten hindern, wenn Sie nach draußen gehen. Der Mond hat nichts, was Sie daran hindern könnte, gezappt zu werden (Fachbegriff). Wirklich, Sie müssten definitiv in Höhlen auf dem Mond leben, aber auf dem Mars Es könnte jedoch möglich sein, über der Erde zu leben. Sie würden jedoch immer noch ein gutes Stück Strahlenexposition erhalten. Wirklich, keiner von beiden ist vom Standpunkt der Strahlung aus großartig, aber wenn man sich entscheiden müsste, wäre der Mars besser.

ine interessante historische Tatsache ist, dass es 1972, als es einige Mondlandungen gab, viele Sonnenstrahlungsereignisse gab. Eines war schlimm genug, dass es alle Astronauten auf dem Mond hätte töten können, wenn es welche gegeben hätte Zum Glück ist es passiert, als alle auf der Erde in Sicherheit waren! Der Weltraum ist gefährlich.

Wasser

Es gibt Hinweise darauf, dass im Untergrund überall auf dem Mars Wasser vorhanden sein könnte. Dies ist nicht endgültig, aber eine relativ starke Möglichkeit. Ein leichter Zugang zu Wasser wäre nicht nur wichtig für unsere Fähigkeit, hydratisiert zu bleiben und Dinge anzubauen, sondern auch, weil wir damit Sauerstoff zum Atmen erzeugen könnten. Der Mond hat etwas Oberflächenwasser sowie Innenwasser, aber wir müssten wahrscheinlich in der Nähe der Pole leben, um darauf zugreifen zu können.

Schwerkraft

Die Schwerkraft auf dem Mars ist stärker als die Schwerkraft auf dem Mond. Wenn ich 91 Kilogramm auf der Erde wiegen würde, und ich sage das nicht, würde ich 15 Kilogramm auf dem Mond und 34 Kilogramm auf dem Mars wiegen. Diese erhöhte Schwerkraft auf dem Mars trägt dazu bei, die Atmosphäre auf dem Planeten zu erhalten, und wäre auch nützlich, um Objekte auf dem Boden zu halten und unsere Knochen etwas robuster zu halten.

Wissenschaftlicher Wert

Es gibt Hinweise darauf, dass der Mond ein großer Teil der Erde ist, der sich vor langer, langer Zeit abgespalten hat. Mars hingegen ist ein völlig eigenständiger Planet, der sich von selbst entwickelt hat und eine Menge cooler Geologie hat (es gibt einige wirklich sehr große inaktive Vulkane auf dem Mars). Einige Leute theoretisieren, dass es dort tatsächlich Leben geben könnte. Nicht wie menschliches Leben, aber es könnten kleine Bakterien oder andere winzige Organismen dort sein. Diese Möglichkeit ist faszinierend und einer der Hauptgründe, warum wir immer wieder dorthin zurückkehren. Wissenschaftlich gesehen ist der Mars ein viel besseres Ziel als der Mond.

Coolness

Mars ist wirklich cool. Es ist rot. Es ist nach dem römischen Kriegsgott benannt.Der Mars wird ebenfalls groß geschrieben, der Mond jedoch nicht.

Wenden wir uns nun den Vorteilen des Lebens auf dem Mond zu.

Entfernung

Der Mond ist wirklich nah an der Erde. Dies spart viel Kraftstoff (Geld). Wir haben gerade Raketen, die eine Menge Dinge auf dem Mond landen können. Wir könnten in Monaten anfangen, Vorräte auf den Mond zu werfen, wenn wir es wirklich wollten. Um Wasser und Raketentreibstoff für die Heimreise zusammen mit anderen Vorräten zum Mars zu schicken, müssten wir zuerst jahrelange Forschung betreiben.

Versteh mich nicht falsch Wir haben Raketen, die winzige Mengen an Material auf dem Mars landen können. Aber es ist wirklich schwer, große Objekte zum Mars zu bringen. Um zum Mars zu gelangen, müssen Sie sich vollständig von der Erde entfernen, zum Mars hinausgehen und dann sanft auf der Oberfläche des Planeten landen. Dieser Prozess, um zum Mars zu gelangen, kostet viel Energie und erfordert eine riesige Rakete, um auch nur eine kleine Menge an Material auf die Oberfläche zu bringen. Schauen Sie sich diesen Beitrag an, um zu erfahren, warum Raketen so groß sein müssen.

Bedenken Sie Folgendes: Die Raketen, die wir zum Mond und zurück gebracht haben, waren die größten Raketen, die wir je gebaut haben, und sie waren es auch Nur groß genug, um drei Männer in einem winzigen Raum von der Größe eines Minivans unterzubringen. Dies ist in Ordnung für eine dreitägige Reise zum Mond, würde aber für die sechsmonatige Reise zum Mars wirklich nicht funktionieren.

Wenn Sie nun möchten, dass Astronauten nach Hause zurückkehren, müssen Sie eine bauen Rakete, die zum Mars und wieder zurück gelangen kann. Diese gibt es noch nicht.

Reisen und Kommunikation

Es dauert nur drei Tage, um zum Mond zu gelangen, während es sechs Monate dauert, um zum Mars zu gelangen. Und da ein Marsjahr viel länger ist als ein Erdjahr, richten sich die Planeten nur einmal alle zwei Jahre richtig aus, um reisen zu können. Es gibt ungefähr zwei Wochen, in denen Sie eine Rakete starten können, um von der Erde zum Mars zu gelangen (als „Startfenster“ bezeichnet). Wenn Sie dies verpassen, haben Sie bis zur nächsten Ausrichtung Pech Der richtige Weg, zwei Jahre später.

Der Mond hingegen ist leicht zu erreichen, da er viel näher ist. In der Tat, da der Mond den Mond umkreist Auf der Erde können wir so ziemlich dorthin gehen, wann immer wir wollen.

Dies hat große Auswirkungen auf die Sicherheit: Die Rettung von Menschen vom Mond würde nur wenige Tage dauern, während auf dem Mars Menschen jahrelang gestrandet sein könnten. (Denken Sie daran das Buch und der Film The Martian?) Wenn Sie sich mit jemandem auf dem Mond vom Planeten Erde unterhalten möchten, haben Sie nur wenige Sekunden Zeitverzögerung. Die Verzögerung zum Mars beträgt je nach Zeit zwischen vier und 24 Minuten ob der Mars auf „unserer Seite“ der Sonne oder auf der gegenüberliegenden Seite ist. Wenn Sie der Meinung sind, dass Videokonferenzen schlecht sind, können Sie sich vorstellen, mit einer Verzögerung von 24 Minuten ein Gespräch mit jemandem zu führen. Ugh.

Wirtschaftliche Vorteile

So wie es einfacher ist, Vorräte zum Mond zu schicken, als sie zum Mars zu schicken, ist es sehr, sehr wichtig, Dinge vom Mond zurück zur Erde zu transportieren billig (lesen Sie das Robert Heinlein Buch, Der Mond ist eine harte Geliebte). Wenn wir also den Mond nach Substanzen wie Metallen oder Helium-3 abbauen, die für die Kernfusion benötigt werden, könnten wir fast kostenlos alles auf die Erde zurückbringen. Wenn Sie Dinge in einem Kanon vom Mond im richtigen Winkel und mit der richtigen Geschwindigkeit abschießen, fällt sie buchstäblich auf die Erde zurück.

Wenn wir den Mars für diese Arten von Rohstoffen abbauen würden, Es wäre unglaublich teuer, sie zurück auf die Erde zu bringen. Raketen müssten auf dem Mars (oder in der Umlaufbahn um den Mars) gebaut werden, und diese müssten die lange Reise zurück zur Erde machen, die viel Treibstoff benötigt. Aus rein handelsorientierter Sicht ist eine Mondkolonie ein viel besseres wirtschaftliches Unterfangen.

Solarereignisse

Erinnern Sie sich an diese sechsmonatige Reise zum Mars? Astronauten würden auf einem winzigen Schiff in der Weite des Weltraums unterwegs sein. Wenn es ein großes Sonnenereignis gäbe, bei dem die Strahlung erheblich zunimmt, was häufig vorkommt, würden sie sterben, es sei denn, das Schiff hätte eine extrem starke Strahlenabschirmung.

Eine Sonne Ereignis könnte auch auf dem Weg zum Mond passieren. Da es jedoch nur drei Tage dauert, um dorthin zu gelangen, ist es einfacher, Zeiten zu vermeiden, in denen es zu Strahlungsschüben kommen kann.

Erdaufstieg

Beobachten, wie die Erde im Sitzen aufsteigt in meinem Wohnzimmer auf dem Mond wäre super. Es sei denn, wir wären aus der Erde geflohen, weil sie zu einem nuklearen Ödland geworden war. Dann wäre es nur eine Erinnerung an alles, was wir verloren hatten.

Das Ergebnis

Auf lange Sicht gewinnt der Mars. Der Mond ist zu hart, um alles andere als ein Sprungbrett in Richtung Leben im Weltraum zu sein. Aufgrund der Möglichkeit des Lebens und der sehr interessanten Geologie, die vor langer Zeit stattgefunden hat, bietet der Mars eine viel bessere Gelegenheit für wissenschaftliche Erkundungen. Und wenn etwas Schreckliches auf der Erde passieren würde und es das Leben nicht mehr aufrechterhalten könnte, wäre der Mars aufgrund der Möglichkeit, Wasser, seine höhere Schwerkraft und seine Atmosphäre zu finden, ein viel besserer Ort zum Leben.

Das heißt, der Mond ist ein viel wirtschaftlicherer Ort für eine Kolonie.Eine Mars-Kolonie wird auch in Zukunft weit entfernt sein, bis sich die Finanzierung und die politischen Winde ändern.

Dieser Artikel wurde aus einem ursprünglichen Beitrag im The Rocket Science Blog übernommen. Aaron Ridley ist Professor für Weltraumwissenschaften und -technik an der University of Michigan. In seinem Podcast X and Why geht es um Wissenschaft und Technologie.