Mars wordt een steeds populairder onderwerp van discussie, zowel met het succes en de ontwikkeling van SpaceX, als in het algemeen met de actualisering van het onderwerp van het koloniseren van een andere planeet. Wie anders dan Mars? In verband met de Rode Planeet worden de meest interessante onderwerpen en scenario's ontwikkeld, van de bouw van ondergrondse bases tot de volledige veredeling van de planeet, waardoor deze een tweede aarde wordt. Zo is voormalig astronaut Jeff Hoffman van plan om Mars van zuurstof te voorzien.
Het zal ooit gebeuren. NASA bereidt zich voor om zijn nieuwe zware raket te produceren, het Space Launch System (SLS), dat mensen uit de baan van de aarde zal sturen; misschien zal de belachelijke Mars One-show op de een of andere manier uitkomen en toch fatsoenlijke dingen gaan doen; de belangrijkste hoop is natuurlijk gevestigd op SpaceX.
We zijn al tot de conclusie gekomen dat de menselijke beschaving Mars zeker zou moeten en zullen bevolken. Maar voordat je begint te sparen voor een enkele reis naar Gale Crater, moet je goed kijken naar de omstandigheden die ons verhinderen een stabiele buitenaardse kolonie te bouwen. Het zal oh, hoe moeilijk zijn.
Maar als dat zo is, gebeurt alles in vijf stappen.
1. Ga naar Mars
In de komende tien jaar zal NASA eindelijk een ruimtevaartuig hebben dat mensen naar Mars kan brengen. Met de enorme nieuwe SLS van 2500 ton, gekoppeld aan de Orion-capsule, kunnen astronauten voor het eerst sinds het einde van het Apollo-maanprogramma in 1972 de ruimte verkennen buiten de veilige, lage baan om de aarde.
Promotie video:
Hoewel voor elke langetermijnmissie waarschijnlijk een habitat moet worden opgenomen om de bemanning wat bewegingsruimte te geven, zal een reis van negen maanden naar Mars ongemakkelijk en saai zijn. En ook extreem gevaarlijk.
Ongeacht de lanceringsrisico's zal de bemanning tijdens een vlucht naar Mars worden blootgesteld aan destructieve stralingsniveaus, die het risico op kanker aanzienlijk kunnen verhogen. En als ze ervoor kiezen om gezonde Mars-kinderen te krijgen, kan kosmische straling ook sperma en eieren beschadigen.
Veilig landen op Mars is ook een probleem. NASA gebruikte een innovatieve "luchtkraan" om de monochromatische Curiosity-rover in 2012 op het oppervlak te laten landen. De Orion-capsule weegt bijna 10 ton, de lander of servicemodule niet meegerekend.
Het bureau ontwikkelt momenteel gigantische opblaasbare hitteschilden die het ruimtevaartuig zullen vertragen wanneer het Mars nadert en het mogelijk maken om een groot schip te landen.
Het goede nieuws is dat het in één keer naar Mars gaan in wezen een technische uitdaging is, maar er zijn moeilijkere dingen om te doen. Jeff Hoffman wijst erop dat de hele onderneming erg duur zal zijn. "Welke financiën nodig zijn voor de ontwikkeling van Mars door mensen, is zelfs moeilijk voor te stellen", merkt hij op. Tientallen miljarden dollars, niet minder.
Hoffman suggereert dat een nieuwe generatie ondernemende miljardairs die geïnteresseerd is in ruimteverkenning deel zou kunnen uitmaken van een nieuwe, sociale oplossing. "Elon Musk zegt dat hij naar Mars wil, en ik hoop dat het hem lukt", zegt Hoffman.
2. Word zelfvoorzienend
Als je eenmaal met succes op Mars bent geland, wil je lucht, water, voedsel en energie om van te leven. Op korte termijn kun je rekenen op de aanvoer van voorraden die van de aarde zijn meegebracht of op een bevoorradingsmissie zijn gestuurd, maar uiteindelijk zul je alles zelf moeten produceren.
NASA's Mars-rover 2020 - in wezen een upgrade naar Curiosity - zal worden uitgerust met een elektrolyse-experiment om zuurstof te extraheren uit kooldioxide in de atmosfeer van Mars.
"Voor het eerst in de geschiedenis zullen we zuurstof produceren op het oppervlak van Mars", zegt Hoffman, die aan het instrument werkt. "Het zal honderd keer minder zijn dan wat nodig is voor een menselijke expeditie, maar dit is nog maar het begin."
Er zijn aanwijzingen dat Mars ooit werd overspoeld met water - met meren, rivieren en oceanen. Tegenwoordig zijn de ijskappen van Mars waarschijnlijk vol water en kunnen seizoensstromen zelfs onder het oppervlak stromen. Het onttrekken van water aan urine en zweet heeft al bewezen een effectief verwijderingssysteem te zijn - bewezen op het internationale ruimtestation.
Dit zal in eerste instantie helpen, maar zal niet voldoende zijn om de gemeenschap in stand te houden, dus een lokale bron van zoet water is essentieel.
Voedselproductie op Mars kan veel moeilijker zijn. De Mars Society, een non-profitorganisatie, experimenteerde met het verbouwen van voedsel op een afgelegen woestijnonderzoekstation in Utah. "We hebben interessante biologie gedaan, maar we hebben de biologie om van te watertanden niet gehaald", zegt software-engineer en enthousiasteling Digby Tarvin van Mars over zijn laatste verblijf op het station 10 jaar geleden.
Tarvin keert terug naar het onderzoeksstation in Utah en zegt dat er sindsdien aanzienlijke vooruitgang is geboekt.
"Mensen hebben eetbare groenten gekweekt, maar het is niet genoeg dat we gaan leven van wat we produceren", zegt hij. "Een van de onderzoeksprojecten suggereert het mogelijke gebruik van lokale rassen als voedingsbodem met toevoeging van voldoende mineralen en meststoffen."
Het ultieme idee is dat kolonisten gewassen kunnen verbouwen op Marsgrond.
Als het om energie gaat, is het vrij simpel: brandstofcellen en nucleaire batterijen, aangevuld met zonnepanelen. Deze middelen zullen echter zorgvuldig moeten worden beheerd en hiervoor is de volgende stap belangrijk:
3. Vorm een regering
Het beheren van een buitenaardse kolonie is misschien niet zo eenvoudig als het klinkt. De eerste missies - vooral die waarbij ruimteagentschappen betrokken zijn - zullen vrijwel zeker worden bestuurd door een hiërarchisch controlesysteem.
De laatste 50 jaar bemande ruimtevluchten hebben ons geleerd dat dit de veiligste methode is onder extreme omstandigheden. Naarmate de regeling ouder wordt, krijgt een vorm van democratie echter de voorkeur.
"Een ruimtekolonie is geweldig voor tirannieke controle", zegt Charles Cockell, een astrobioloog aan de Universiteit van Edinburgh die de mogelijkheden bestudeert om ruimtehabitats te ontwikkelen. "Als iemand controle krijgt over zuurstof, krijgt hij ook controle over de bevolking met alle daaruit voortvloeiende en zeer nare gevolgen in de vorm van onbeperkte macht."
Als commandant van een ruimtekolonie op aarde is Tarvin een van de weinige mensen met ervaring in het runnen van een Mars-basis. "Dit is zeker geen militaire omgeving in Star Trek-stijl", zegt hij. "Dit is een kleine groep serieus gemotiveerde mensen en het zal niet zo moeilijk zijn om ze te beheren."
De overheid heeft alle bijbehorende structuren nodig. Elke nieuwe samenleving heeft een economie nodig, evenals systemen voor het behoud van het milieu, werkgelegenheid, gezondheidszorg, kinderopvang, sociale voorzieningen en onderwijs. Kortom, Mars heeft bureaucraten nodig.
4. Uitvouwen
De eerste kolonisten van Mars zullen in capsules leven, waarin ze op de planeet aankomen, mogelijk verbonden met andere capsules en opblaasbare koepels. Maar als ze lokale hulpbronnen gaan gebruiken in de vorm van water, voedsel en energie, hebben ze ook lokale materialen nodig om een grotere kolonie te bouwen, of zelfs een hele reeks kolonies.
Het zou op zijn minst logisch zijn om de rots van Mars te gebruiken, zodat de kolonisten ondergronds kunnen gaan en zich kunnen verbergen voor de schadelijke straling. Oppervlakken kunnen worden geboord om grotten te vormen, rotsen kunnen worden gewonnen voor verder gebruik als bouwmateriaal - net zoals we op aarde huizen van steen bouwen. Mogelijk is het ook mogelijk om mineralen te winnen voor de ontwikkeling van metalen of glas.
Robert Zubin, voorzitter van de Mars Society, is een van de belangrijkste voorstanders van het terraformeren van Mars - het transformeren van de planeet van een luchtloze, kale wereld naar een groene en zuurstofrijke wereld met een volledig functionerend ecosysteem.
Er is echter een groot probleem bij het proberen Mars te vullen met een ademende atmosfeer. De atmosfeer van de aarde bevindt zich in een magnetische bel die bekend staat als de magnetosfeer en die wordt gegenereerd door ons magnetische veld. Mars heeft niet zo'n veld, en elke atmosfeer die er ooit op heeft gezeten, werd hoogstwaarschijnlijk meegevoerd door een stroom geladen deeltjes of door de zonnewind die van de zon waait.
De geschiedenis van het verleden van de atmosfeer van Mars wordt momenteel onderzocht door de Maven-missie, maar zelfs als we deze dunne luchtbel van ademende lucht op de Rode Planeet recreëren, is het waarschijnlijk het lot van de atmosfeer uit het verleden.
5. Krijg kinderen en versterk de cultuur
Ervan uitgaande dat het sperma en de eieren van astronauten op weg naar Mars niet vernietigd zullen worden door ruimtestraling (ruimteagentschappen overwegen dit probleem serieus), zal vroeg of laat een bepaald percentage van de kolonisten kinderen willen hebben.
Dit is tenslotte de enige manier om de kolonie generaties lang in stand te houden. Voor een succesvolle ontwikkeling moet de bevolking groot genoeg zijn om degeneratie in de loop van toekomstige generaties te voorkomen.
Cameron Smith, een antropoloog aan de Universiteit van Portland in Oregon, suggereerde dat een bevolking van 2.000 mensen voldoende zou zijn om op lange termijn te overleven.
"Als we een gelukkige toekomst in de ruimte willen hebben, zal die niet op een handvol astronauten worden gebouwd, maar op de hele samenleving", zei ze. Smith gelooft dat met de ontwikkeling van nieuwe generaties en de geboorte van een nieuwe cultuur, mensen eerder marsmannetjes zullen worden dan migranten.
Zubin is het met dit standpunt eens: "Op een gegeven moment zal de basis van Mars niet langer een basis zijn, maar een normaal dorp worden", zegt hij. "Een echte samenleving met echte mensen die in het echte leven leven, met kinderen, met scholen, met orkesten enzovoort."
Een kind dat aan de rode hemel van Mars is geboren, zal waarschijnlijk een andere kijk hebben dan het aardse wereldbeeld en zal misschien nooit terugkeren naar zijn thuisplaneet. Elke stap naar de vestiging van een menselijke beschaving op Mars is heel goed mogelijk. Een vraag blijft: ga je ervoor? Mars is een koude, luchtloze, wrede en rode plek. De simpele taak om erop te overleven zal een dagelijkse uitdaging worden.