Is het beter om op de maan of op Mars te leven? Een wetenschappelijk onderzoek

Elon Musk wil dat mensen op Mars leven. NASA wil op zijn minst enkele astronauten naar de Rode Planeet sturen om het te bekijken. Maar de regering-Trump heeft onlangs aangegeven dat ze meer geïnteresseerd is in het terugsturen van astronauten naar de maan.

Als professor in de ruimtewetenschap denk ik dat dit de perfecte gelegenheid is om een belangrijk debat nieuw leven in te blazen: als mensen moesten verslaan een terugtrekking van planeet Aarde, zou het dan beter zijn om op Mars of op de maan te leven?

Laten we eerst eens kijken naar de voordelen van Mars.

Lengte van de dag

Mars draait met een redelijk tempo. De dag duurt iets meer dan 24 uur, dus een dag op Mars zou ongeveer gelijk zijn aan een dag op aarde. Een dag op de maan duurt maar liefst 28 aardse dagen, wat nogal wat aanpassing zou vergen.

Omdat de dag van Mars relatief kort is, is de dag tot -nacht temperatuurverschil is niet al te dramatisch. Op de maan is de dag erg warm en de nacht erg koud. Er is een bijna 300 graden Celsius, of 572 graden Fahrenheit, temperatuurverschil tussen de dag- en nachttemperaturen op de maan. Zon groot temperatuurverschil tussen dag en nacht kan het erg moeilijk maken om de juiste leefsystemen te ontwerpen, zoals leefgebieden en autos om rond te bewegen en ruimtepakken om naar buiten te gaan. Stel je voor dat overdag je huis, auto en kleding ontworpen zouden moeten worden voor Phoenix, Arizona, tijdens de zomer en s nachts, alles ontworpen zou moeten zijn voor Antarctica in de winter. Dat zou moeilijk zijn!

Atmosfeer

Mars heeft een atmosfeer. Het is niet echt een geweldige sfeer, maar het is er tenminste een. Het is voornamelijk koolstofdioxide, wat geweldig is voor planten, maar echt waardeloos voor ons mensen. De atmosfeer laat de wind waaien, wat helpt om de temperatuurverschillen tussen dag en nacht te compenseren, maar zorgt er ook voor dat er veel stof beweegt. De atmosfeer betekent ook dat we koepels en constructies onder druk kunnen zetten met lucht van buitenaf.

De maan daarentegen heeft bijna geen atmosfeer. NASAs website legt uit: “Op zeeniveau op aarde ademen we een atmosfeer in waarin elke kubieke centimeter 10.000.000.000.000.000.000 moleculen bevat; ter vergelijking heeft de maanatmosfeer minder dan 1.000.000 moleculen in hetzelfde volume.” Omdat de maan zo weinig atmosfeer heeft, kan elke wind de warmte niet echt van de hete dagzijde naar de koude nachtzijde verplaatsen.

De atmosfeer van Mars kan ook een aantal schadelijke EUV en energetische deeltjes van de zon tegenhouden. . Dit zou voorkomen dat je frituurt als je naar buiten gaat. De maan heeft niet echt iets dat je belet om gezapt te worden (technische term). Je zou echt in grotten op de maan moeten leven, maar op Mars is het Misschien zou het mogelijk zijn om bovengronds te leven. Je zou echter nog steeds behoorlijk wat blootstelling aan straling krijgen. Echt, geen van beide is geweldig vanuit het oogpunt van straling, maar als je zou moeten kiezen, is Mars beter.

Een interessant historisch feit is dat er in 1972, toen er een paar maanlandingen waren, veel zonnestraling plaatsvond. Het ene was al erg genoeg dat het alle astronauten op de maan had kunnen doden als die er waren geweest. . Gelukkig gebeurde het toen iedereen veilig was op aarde! De ruimte is gevaarlijk.

Water

Er zijn aanwijzingen dat er overal op Mars water in de ondergrond kan voorkomen. Dit is niet definitief, maar het is een relatief sterke mogelijkheid. Directe toegang tot water zou niet alleen belangrijk zijn voor ons vermogen om gehydrateerd te blijven en dingen te laten groeien, maar omdat we het zouden kunnen gebruiken om zuurstof te creëren om te ademen. De maan heeft zowel oppervlaktewater als inwendig water, maar we zouden waarschijnlijk in de buurt van de polen moeten wonen om erbij te komen.

Zwaartekracht

Zwaartekracht op Mars is krachtiger dan de zwaartekracht op de maan. Als ik op aarde 91 kilo zou wegen, en dat zeg ik niet, dan zou ik 15 kilo wegen op de maan en 34 kilo op Mars. Deze verhoogde zwaartekracht op Mars helpt de atmosfeer op de planeet te houden, en zou ook nuttig zijn om objecten op de grond te laten blijven en onze botten een beetje robuuster te houden.

Wetenschappelijke waarde

Er zijn aanwijzingen dat de maan een groot deel van de aarde is dat lang geleden is afgesplitst. Mars, aan de andere kant, is een totaal aparte planeet die op zichzelf is geëvolueerd, veel koele geologie had (er zijn een aantal echt, heel grote inactieve vulkanen op Mars). Sommige mensen denken dat daar echt leven zou kunnen zijn. Niet zoals het menselijk leven, maar er kunnen daar kleine bacteriën of andere kleine organismen zijn. Die mogelijkheid is fascinerend en is een van de belangrijkste redenen waarom we daar steeds weer naar teruggaan. Dus wetenschappelijk gezien is Mars een veel betere bestemming dan de maan.

Koelheid

Mars is echt cool. Het is rood. Het is vernoemd naar de Romeinse god van de oorlog.Mars krijgt ook een hoofdletter, terwijl de maan dat niet is.

Laten we nu kijken naar de voordelen van leven op de maan.

Afstand

De maan is heel dicht bij de aarde. Dit bespaart enorm veel brandstof (geld). We hebben nu raketten die veel spullen op de maan kunnen landen. We zouden in maanden voorraden op de maan kunnen dumpen als we dat echt wilden. Om water en raketbrandstof voor de reis naar huis te kunnen sturen, samen met andere voorraden naar Mars, zouden we eerst jaren onderzoek moeten doen.

Begrijp me niet verkeerd , we hebben raketten die kleine hoeveelheden spullen op Mars kunnen landen. Maar het is echt moeilijk om grote objecten naar Mars te krijgen. Om Mars te bereiken, moet je volledig van de aarde wegkomen, naar Mars gaan en dan zachtjes landen op het oppervlak van de planeet. Dit proces om naar Mars te komen kost veel energie en vereist een enorme raket om zelfs maar een kleine hoeveelheid spullen op het oppervlak te krijgen. Bekijk dit bericht om te lezen waarom raketten zo groot moeten zijn.

Overweeg dit: de raketten die we naar de maan en terug brachten, waren de grootste raketten die we ooit hebben gebouwd, en dat waren ze alleen groot genoeg om drie mannen in een kleine ruimte te laten proppen ter grootte van een minivan. Dit is prima voor een driedaagse reis naar de maan, maar zou echt niet werken voor de reis van zes maanden naar Mars.

Als je wilt dat astronauten weer naar huis komen, moet je een raket die naar Mars kan komen en weer terug. Die bestaan nog niet.

Reizen en communicatie

Het duurt maar drie dagen om bij de maan te komen, terwijl het zes maanden duurt om op Mars te komen. En aangezien een Marsjaar veel langer is dan een aards jaar, richten de planeten zich maar eens in de twee jaar op de juiste manier uit om te reizen. Er is ongeveer een periode van twee weken waarin je een raket kunt lanceren om van de aarde naar Mars te komen (een lanceervenster genoemd), en als je dat mist, heb je pech tot de volgende keer dat ze in de op de juiste manier, twee jaar later.

De maan daarentegen is gemakkelijk te bereiken, omdat hij veel dichterbij is. In feite, aangezien de maan in een baan om de Op aarde kunnen we er vrijwel altijd heen gaan wanneer we maar willen.

Dit heeft grote veiligheidsimplicaties: mensen redden van de maan zou maar een paar dagen duren, terwijl mensen op Mars jarenlang kunnen stranden. het boek en de film The Martian?) Ook als je een gesprek wilt hebben met iemand op de maan van planeet Aarde, heb je maar een paar seconden vertraging. De vertraging naar Mars is tussen de vier en 24 minuten, afhankelijk van of Mars aan “onze kant” van de zon staat of aan de andere kant. Als je denkt dat videoconferenties slecht zijn, stel je dan voor dat je probeert een gesprek te voeren met iemand met een vertraging van 24 minuten. Ugh.

Economische voordelen

Net zoals het gemakkelijker is om voorraden naar de maan te sturen dan om ze naar Mars te sturen, is het verzenden van spullen van de maan terug naar de aarde heel, heel goedkoop (lees het Robert Heinlein-boek, The Moon is a Harsh Mistress). Dus als we de maan mijnen voor stoffen zoals metalen of Helium-3, dat nodig is voor kernfusie, zouden we spullen terug naar de aarde kunnen krijgen voor bijna helemaal geen kosten. Als je dingen in een kanon met de juiste hoek en snelheid van de maan af zou schieten, zou het letterlijk terugvallen naar de aarde.

Als we Mars zouden ontginnen voor dit soort grondstoffen, het zou ongelooflijk duur zijn om ze terug naar de aarde te krijgen. Raketten zouden moeten worden gebouwd op (of in een baan rond) Mars, en deze zouden de lange reis terug naar de aarde moeten maken, die veel brandstof kost. Dus vanuit een puur handelsgeoriënteerd standpunt is een maankolonie een veel betere economische onderneming.

Zonnegebeurtenissen

Herinner je je die reis van zes maanden naar Mars nog? Astronauten zouden op een klein schip in de uitgestrekte ruimte zijn. Als er een grote zonnegebeurtenis zou zijn die ervoor zorgde dat de straling aanzienlijk toenam, wat vaak gebeurt, dan zouden ze sterven tenzij het schip een extreem zware stralingsafscherming had.

Een zonne-energie gebeurtenis kan ook plaatsvinden op weg naar de maan. Maar aangezien het maar drie dagen duurt om daar te komen, is het gemakkelijker om periodes te vermijden waarin straling kan opvlammen.

Opkomst van de aarde

Terwijl je de aarde ziet stijgen terwijl je zit in mijn woonkamer op de maan zou geweldig zijn. Tenzij we de aarde waren ontvlucht omdat het een nucleaire woestenij was geworden. Dan zou het alleen maar een herinnering zijn aan alles wat we hadden verloren.

Het resultaat

Op de lange termijn wint Mars. De maan is te hard om iets anders te zijn dan een springplank naar leven in de ruimte. Vanwege de mogelijkheid voor leven en de zeer interessante geologie die lang geleden plaatsvond, biedt Mars een veel betere mogelijkheid voor wetenschappelijk onderzoek. En als er iets gruwelijks zou gebeuren op aarde en het leven niet langer in stand zou kunnen houden, zou Mars een veel betere plek zijn om te leven vanwege de mogelijkheid om water te vinden, zijn hogere zwaartekracht en zijn atmosfeer.

Dat gezegd hebbende, de maan is een veel economischer haalbare locatie voor een kolonie.Een Mars-kolonie zal in de toekomst ver weg blijven totdat de financiering en de politieke wind verschuiven.

Dit artikel is aangepast vanuit een originele post op The Rocket Science Blog. Aaron Ridley is hoogleraar ruimtewetenschappen en techniek aan de Universiteit van Michigan. Zijn podcast, X and Why, gaat over wetenschap en technologie.