Er det bedre å leve på månen eller på Mars? En vitenskapelig undersøkelse
Elon Musk vil at mennesker skal leve på Mars. NASA vil i det minste sende noen astronauter til den røde planeten for å sjekke det ut. Men Trump-administrasjonen har nylig signalisert at den er mer interessert i å sende astronauter tilbake til månen.
Som romvitenskapsprofessor tror jeg dette er den perfekte muligheten til å gjenopplive en viktig debatt: Hvis mennesker trengte å slå et retrett fra planeten Jorden, ville det være bedre å bo på Mars eller på månen?
La oss først vurdere fordelene med Mars.
Dagens lengde
Mars spinner til en ganske rimelig hastighet. Dagen er litt over 24 timer lang, så en dag på Mars tilsvarer omtrent en dag på jorden. En dag på månen varer så lenge som 28 jorddager, noe som vil ta en del justering.
Også fordi Mars dag er relativt kort, dagen til -natt temperaturforskjell er ikke for dramatisk. På månen er dagen veldig varm og natten er veldig kald. Det er nesten 300 grader Celsius, eller 572 grader Fahrenheit, temperaturforskjell mellom dag og natt temperaturer på månen. En så stor dag-til-natt temperaturforskjell kan gjøre det veldig vanskelig å konstruere de riktige bo-systemene, for eksempel habitater og biler for bevegelse og romdrakter for å gå utenfor. Tenk deg at om dagen, huset ditt, bilen og klutene dine måtte utformes for Phoenix, Arizona, om sommeren, og om natten, hadde alt blitt designet for Antarktis om vinteren. Det ville være tøft!
Atmosfære
Mars har en atmosfære. Det er egentlig ikke en god atmosfære, men i det minste er det en. Det er for det meste karbondioksid, noe som er bra for planter, men virkelig suger for oss mennesker. Atmosfæren lar vinden blåse, noe som bidrar til å utjevne dag-til-natt temperaturforskjellene – men får også mye støv til å bevege seg rundt. Atmosfæren betyr også at vi kan presse kupler og strukturer ved hjelp av luft utenfra.
Månen har derimot nesten ingen atmosfære. NASAs nettside forklarer: «På havnivå på jorden puster vi inn en atmosfære der hver kubikkcentimeter inneholder 10 000 000 000 000 000 000 molekyler; til sammenligning har månatmosfæren mindre enn 1 000 000 molekyler i samme volum.» Siden månen har så lite atmosfære, kan ikke vind virkelig flytte varmen fra den varme dagen til den kalde nattsiden.
Mars atmosfære kan også stoppe en haug med skadelige EUV og energiske partikler fra solen. Dette ville hindre deg i å steke hvis du gikk utenfor. Månen har egentlig ikke noe som hindrer deg i å bli zapped (teknisk begrep). Du må definitivt bo i huler på månen, men på Mars, det kan det være mulig å leve over bakken. Du vil fremdeles få en god del strålingseksponering. Virkelig, ingen av dem er bra fra et strålingssynspunkt, men hvis man måtte velge, er Mars bedre.
Et interessant historisk faktum er at i løpet av 1972, da det var et par månelandinger, var det mange solstrålingshendelser. En var dårlig nok til at den kunne ha drept alle astronautene på månen hvis det hadde vært noen Heldigvis skjedde det når alle var trygge på jorden! Plassen er farlig.
Vann
Bevis antyder at vann kan eksistere i undergrunnen over hele Mars. Dette er ikke definitivt, men det er en relativt sterk mulighet. Klar tilgang til vann ville være viktig ikke bare for vår evne til å holde oss hydrert og dyrke ting, men fordi vi kunne bruke det til å skape oksygen for å puste. Månen har litt overflatevann, så vel som innvendig vann, men vi vil sannsynligvis måtte bo nær polene for å få tilgang til det.
Tyngdekraften
Tyngdekraften på Mars er kraftigere enn den tyngdekraften på månen. Hvis jeg veide 91 kilo på jorden, og jeg ikke sier at jeg gjør det, ville jeg veie 15 kilo på månen og 34 kilo på Mars. Denne økte tyngdekraften på Mars hjelper med å holde atmosfæren på planeten, og vil også være nyttig for å få gjenstander til å ligge på bakken og holde beinene våre litt mer robuste.
Vitenskapelig verdi
Bevis tyder på at månen er en stor del av jorden som splittet av for lenge siden. Mars, derimot, er en helt egen planet som utviklet seg alene, hadde mye kul geologi (det er noen virkelig, veldig høye inaktive vulkaner på Mars). Noen mennesker teoretiserer at det faktisk kan være liv der. Ikke som menneskeliv, men det kan være små bakterier eller andre små organismer der. Denne muligheten er fascinerende og er en av hovedårsakene til at vi fortsetter å reise tilbake dit. Så vitenskapelig sett er Mars et mye bedre reisemål enn månen.
Coolness
Mars er veldig kult. Den er rød. Den er oppkalt etter den romerske krigsguden.Mars har også store bokstaver, mens månen ikke er det.
La oss nå se på fordelene ved å leve på månen.
Avstand
Månen er veldig nær Jorden. Dette sparer enormt mye drivstoff (penger). Vi har raketter akkurat nå som kan lande mange ting på månen. Vi kunne begynne å dumpe forsyninger på månen om måneder hvis vi virkelig ville. For å begynne å sende vann og rakettdrivstoff for hjemreisen, sammen med andre forsyninger til Mars, må vi først gjøre mange års forskning.
Ikke misforstå meg , vi har raketter som kan lande små mengder ting på Mars. Men det er veldig vanskelig å få store gjenstander til Mars. For å komme til Mars, må du komme deg helt bort fra jorden, flytte ut til Mars, og deretter lande mykt på planets overflate. Denne prosessen med å komme til Mars tar mye energi, og krever en enorm rakett for å få til og med en liten mengde ting på overflaten. Ta en titt på dette innlegget for å lese om hvorfor raketter må være så store.
Tenk på dette: Rakettene vi tok til månen og tilbake var de største rakettene vi noensinne har bygget, og de var bare stor nok til å ha tre karer stappet inn i en liten plass på størrelse med en minibuss. Dette er greit for en tredagers reise til månen, men vil virkelig ikke fungere for den seks måneders reisen til Mars.
Nå, hvis du vil at astronauter skal komme hjem, må du bygge en rakett som kan komme til Mars og tilbake igjen. De eksisterer ikke ennå.
Reise og kommunikasjon
Det tar bare tre dager å komme til månen, mens det tar seks måneder å komme til Mars. Og siden et marsår er mye lenger enn et jordår, justeres planetene bare på riktig måte for reise en gang hvert annet år. Det er omtrent en to-ukers periode der du kan skyte ut en rakett for å komme fra jorden til Mars (kalt et «lanseringsvindu»), og hvis du savner det, har du lykke til neste gang de justerer i riktig måte, to år senere.
Månen er derimot lett å komme til, siden den er mye nærmere. Faktisk, siden månen kretser rundt Jorden, vi kan dra dit ganske mye når vi vil.
Dette har store sikkerhetsmessige implikasjoner: Å redde mennesker fra månen vil bare ta noen få dager, mens folk på Mars kan være strandet i årevis. (Husk boken og filmen The Martian?) Hvis du vil ha en samtale med noen på månen fra planeten Jorden, vil du bare ha noen få sekunders forsinkelse. Forsinkelsen til Mars er mellom fire og 24 minutter, avhengig av om Mars er på «vår side» av solen eller motsatt side. Hvis du synes videokonferanser er dårlige, kan du forestille deg å prøve å ha en samtale med noen med en forsinkelse på 24 minutter. Uhg.
Økonomiske fordeler
Akkurat som det er lettere å sende forsyninger til månen enn det er å sende dem til Mars, er det veldig, veldig å sende ting fra månen ned til jorden. billig (les Robert Heinlein-boka, Månen er en hard elskerinne). Så hvis vi bryter månen etter stoffer som metaller eller Helium-3, som er nødvendig for kjernefysisk fusjon, kan vi få ting tilbake til jorden for nesten ingen kostnader i det hele tatt. Hvis du skjøt ting i en kanon utenfor månen i riktig vinkel og hastighet, ville det bokstavelig talt falle tilbake til jorden.
Hvis vi bryter Mars for denne typen råvarer, det ville være utrolig dyrt å få dem tilbake til jorden. Raketter må bygges på (eller i bane rundt) Mars, og disse må gjøre den lange reisen tilbake til jorden, som tar mye drivstoff. Fra et rent handelsorientert synspunkt er en månekoloni en mye bedre økonomisk satsing.
Solhendelser
Husker du den seks måneders turen til Mars? Astronauter ville være ute på et lite skip i verdensrommet. Hvis det var en stor solhendelse som fikk stråling til å øke betydelig, noe som skjer mye, ville de dø med mindre skipet hadde ekstremt kraftig strålingsskjerming.
En solcelle hendelsen kan også skje på vei til månen. Men siden det bare tar tre dager å komme dit, er det lettere å unngå tider der det kan oppstå strålingsoppblussinger.
Earth-rise
Å se jorden stige mens du sitter i stuen min på månen ville være fantastisk. Med mindre vi hadde flyktet fra jorden fordi det hadde blitt et kjernefysisk ødemark. Da ville det bare være en påminnelse om alt vi hadde mistet.
Resultatet
På lang sikt vinner Mars. Månen er for tøff til å være noe annet enn en springbrett mot livet i verdensrommet. På grunn av muligheten for liv og den veldig interessante geologien som fant sted for lenge siden, gir Mars en mye bedre mulighet for vitenskapelig leting. Og hvis noe forferdelig skjedde på jorden og det ikke lenger kunne opprettholde livet, ville Mars være et mye bedre sted å bo på grunn av muligheten for å finne vann, dets høyere tyngdekraft og atmosfære.
Når det er sagt, er månen et mye mer økonomisk gjennomførbart sted for en koloni.En Mars-koloni vil fortsette å være langt unna i fremtiden til finansieringen og de politiske vindene skifter.
Denne artikkelen ble tilpasset fra et originalt innlegg på The Rocket Science Blog. Aaron Ridley er professor i romvitenskap og ingeniørvitenskap ved University of Michigan. Podcasten hans, X og hvorfor, snakker om vitenskap og teknologi.