Leben und Arbeiten auf dem Mars ist keine Science-Fiction mehr. NASA und SpaceX arbeiten unermüdlich an der Realisierung der ersten Stadt auf dem Mars. Seit 2011 werden Roboterinstrumente wie der Preservation Rover und der Curiosity Rover auf den Mars geschickt, um die Oberfläche und die Bedingungen auf dem Mars zu untersuchen.
Source: New Drive/Harmonic Drive
Eine der größten Herausforderungen für Menschen, die auf dem Mars leben, besteht darin, dass solche bemannten Missionen zum Mars nur alle zwei Jahre und zwei Monate während der synoiden Jahre durchgeführt werden können, wenn der zur Anreise benötigte Energiebedarf einige Male geringer ist als normal. Aufgrund der Exzentrizität der Marsumlaufbahn schwankt der Energiebedarf in den energiearmen Perioden in einem etwa 15-Jahres-Zyklus, wobei in den leichtesten Perioden nur die Hälfte der Energie der Spitzenwerte benötigt wird. Früher ging man davon aus, dass die ersten Schritte zum Bau einer Stadt auf dem Mars nicht vor 2050 erfolgen könnten, doch jetzt, mit dem technologischen und wirtschaftlichen Fortschritt und den enormen Fortschritten in der Weltraumforschung, geht man davon aus, dass in drei bis fünf Jahren Menschen zum Mars geschickt werden. SpaceX erhält bereits Bewerbungen für bemannte Raumflüge zum Roten Planeten.
Vor 25 Jahren schaffte es dieser kleine Roboter, ein sechsrädriger Rover namens Sojourner, als erster in einer Reihe von Rovern, die von der NASA gebaut und betrieben werden, um den Mars zu erkunden. Vier weitere NASA-Rover, einer leistungsfähiger und komplexer als der andere, haben den Roten Planeten erkundet. Der Rover namens Curiosity feierte am 5. August sein zehnjähriges Reisejubiläum. Ein anderer Rover namens Perseverance ist damit beschäftigt, Steine einzusammeln, die zukünftige Roboter bergen und zur Erde bringen sollen.
Schutz vor Strahlung und Anbau von Nahrungsmitteln:
Die größte Anforderung bei der Planung von Möglichkeiten, die Bewohner vor Strahlung zu schützen. (Wir werden einen ähnlichen schützenden Deus ex Machine brauchen, damit die Menschen den ganzen Weg zum Mars schaffen, ohne verstrahlt zu werden, aber das muss eine andere Gruppe lösen.) NASA-Wissenschaftler berichteten, dass eine mögliche Mission zum Mars aufgrund der energiereichen Teilchenstrahlung, die vom Strahlungsdetektor (RAD) des Mars Science Laboratory während der Reise von der Erde zum Mars in den Jahren 2011–2012 gemessen wurde, ein großes Strahlungsrisiko bergen könnte. Die berechnete Strahlendosis betrug 0,66 Sievert für Hin- und Rückflug. Der Strahlungsgrenzwert der Agentur für Astronauten beträgt 1 Sievert. Mitte September 2017 meldete die NASA aufgrund eines massiven, unerwarteten Sonnensturms vorübergehend doppelt so hohe Strahlungswerte auf der Marsoberfläche sowie ein Polarlicht, das 25-mal heller war als alle zuvor beobachteten.
Und die Bewohner müssen in der Lage sein, Nahrungsmittel anzubauen, um am Leben zu bleiben. Ein solcher Anbau von Grünpflanzen und Nahrungsmitteln wurde auf der Internationalen Raumstation bereits erfolgreich durchgeführt. Dabei sollen ähnliche Techniken bei der Kolonisierung von Planeten reproduziert werden, beispielsweise bei der Mission zum Bau einer Stadt auf dem Mars. Ziel ist es jedoch, dass die Stadt nur für eine begrenzte Zeit Vorräte von der Erde benötigt, bevor sie nachhaltig wird.
Der Mars war einst ein wasserreicher Planet, heute existiert Wasser jedoch nur noch in Form von Eis. Erstens gibt es eine naheliegende Möglichkeit, Wasser dort draußen zu konservieren, und zwar durch die Nutzung der Eisressourcen durch Wasserabbau. Die NASA arbeitet jedoch an etwas anderem, das auf der Internationalen Raumstation erfolgreich getestet wurde, und zwar dem Recycling von Wasser. Die NASA entwickelt Lebenserhaltungssysteme für Langzeit-Weltraummissionen, die wichtige Ressourcen wie Nahrung, Luft und Wasser regenerieren oder recyceln können. Das Environmental Control and Life Support System (ECLSS) auf der Internationalen Raumstation (ISS) hat einen bedeutenden Meilenstein erreicht, indem es 98 % des an Bord gebrachten Wassers zurückgewonnen hat, eine entscheidende Voraussetzung für zukünftige Weltraummissionen.
Das Wasserrückgewinnungssystem innerhalb des ECLSS sammelt und verarbeitet Abwasser, einschließlich Wasserdampf aus Atem und Schweiß der Besatzung, mithilfe moderner Entfeuchter. Das System gewinnt auch Wasser aus Urin durch Vakuumdestillation in der Urine Processor Assembly (UPA). Eine spezielle Brine Processor Assembly (BPA) wurde auf der ISS getestet, um zusätzlich Wasser aus der von der UPA produzierten Urinsole zu extrahieren und so zur Gesamtwasserrückgewinnungsrate beizutragen.
Die jüngste Demonstration einer 98-prozentigen Wasserrückgewinnung auf der ISS stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Lebenserhaltungstechnologie dar und ermöglicht ein geschlossenes Kreislaufsystem, in dem Wasser kontinuierlich recycelt und wiederverwendet wird. Diese Errungenschaft ist entscheidend für zukünftige Missionen zum Mond, zum Mars und darüber hinaus, wo Nachschubmissionen von der Erde aus nicht möglich sein werden.
Das vom Wasserrückgewinnungssystem auf der ISS gesammelte Wasser wird von der Water Processor Assembly (WPA) verarbeitet, die spezielle Filter und einen katalytischen Reaktor verwendet, um Verunreinigungen zu entfernen. Sensoren überprüfen die Reinheit des Wassers, und nicht akzeptables Wasser wird erneut aufbereitet, bis es den erforderlichen Standards entspricht. Das akzeptable Wasser wird dann mit Jod behandelt, um mikrobielles Wachstum zu verhindern, und für den Gebrauch der Besatzung gespeichert.
Jedes Besatzungsmitglied benötigt etwa 3,8 Liter Wasser pro Tag zum Verzehr, zur Zubereitung von Speisen und für die Hygiene. Das vom WPA produzierte Wasser ist von höherer Qualität als das von vielen kommunalen Wassersystemen auf der Erde. Das Team betont, dass das Wasser aufbereitet, gefiltert und gereinigt wird, um seine Sicherheit und Qualität zu gewährleisten.
Die Zuverlässigkeit und der langfristige Betrieb der ECLSS-Systeme sind für zukünftige Weltraummissionen von entscheidender Bedeutung. Die Regenerationsfähigkeiten dieser Systeme verringern den Bedarf an Nachschubmissionen, sodass mehr Ressourcen für wissenschaftliche Nutzlasten zur Verfügung stehen. So kann sich die Besatzung auf ihre Missionsziele konzentrieren, ohne sich Gedanken über das Ressourcenmanagement machen zu müssen.
Während das meiste Wassereis vergraben ist, liegt es an mehreren Stellen auf dem Mars an der Oberfläche frei. In den mittleren Breitengraden ist es durch Einschlagkrater, steile Abhänge und Schluchten freigelegt.[9][10][11] Darüber hinaus ist Wassereis auch an der Oberfläche der Nordpol-Eiskappe sichtbar.[12] Auch unter der permanenten Kohlendioxid-Eiskappe am Südpol des Mars ist reichlich Wassereis vorhanden. Mehr als 5 Millionen km3 Eis wurden auf oder nahe der Oberfläche des Mars entdeckt, genug, um den gesamten Planeten bis zu einer Tiefe von 35 Metern zu bedecken.
Mit fortschreitender Technologie könnten humanoide Roboter im Weltraum häufiger werden. In der Vergangenheit betraten diese lebensähnlichen Roboter den Weltraum, blieben aber im Raumschiff. Die NASA möchte das ändern und den Robotern eine größere Rolle geben.
Shaun Azimi, Leiter des NASA Dexterous Robotics-Teams, sagte, dass humanoide Roboter im Weltraum alle riskanten Aufgaben übernehmen könnten. Während sich die Astronauten beispielsweise auf die Erkundung konzentrieren, könnten die Roboter Solarmodule reinigen oder fehlerhafte Geräte außerhalb des Raumschiffs überprüfen.
Atemgase
Während Menschen reinen Sauerstoff atmen können, sind in der Atemluft normalerweise zusätzliche Gase wie Stickstoff enthalten. Eine Möglichkeit besteht darin, Stickstoff und Argon aus der Atmosphäre des Mars vor Ort zu verwenden, aber sie sind schwer voneinander zu trennen. Daher kann ein Marshabitat 40 % Argon, 40 % Stickstoff und 20 % Sauerstoff verwenden.
Eine Idee, um Kohlendioxid aus der Atemluft fernzuhalten, ist die Verwendung wiederverwendbarer Kohlendioxidwäscher mit Aminperlen. Während ein Kohlendioxidwäscher die Luft des Astronauten filtert, wird der andere in die Marsatmosphäre entlüftet.
Neben der Terraformung und der Veränderung der Umwelt, um eine atembare Atmosphäre zu erhalten, möglicherweise auf biologischem Wege, können wir über die wirtschaftliche Entwicklung des neuen menschlichen Planeten nachdenken. Wir können das wirtschaftliche Potenzial der Marsressourcen wie seltene Metalle oder die Möglichkeit des Marstourismus erkunden. Das Regierungssystem muss das Wohlergehen der Marsbevölkerung und die nachhaltige Entwicklung des Planeten sicherstellen. Förderung einer einzigartigen Marskultur, die das Erbe des Planeten und die Herausforderungen des Lebens in einer rauen Umgebung respektiert. Langfristige Nachhaltigkeit und Expansion, um die Bevölkerung und Infrastruktur des Mars weiter auszubauen, mit dem Ziel der Selbstversorgung und einer florierenden Wirtschaft, und um Möglichkeiten für weitere Weltraumerkundungen vom Mars aus zu erkunden, wobei der Planet möglicherweise als Ausgangspunkt für Missionen ins äußere Sonnensystem genutzt wird.
Die Zeit auf dem Mars
aus menschlicher Sicht erfordert aufgrund der Unterschiede zwischen Mars- und Erdentagen (Grok) mehrere interessante Überlegungen:
Marstag (Sol): Ein Tag auf dem Mars, ein sogenannter „Sol“, ist länger als ein Erdentag. Ein Sol dauert ungefähr 24 Stunden, 39 Minuten und 35 Sekunden. Das bedeutet, dass Ihre Uhr, wenn Sie auf dem Mars die Erdzeit verwenden würden, langsam nicht mehr mit dem Marstag synchron wäre.
Zeitmessung:
Lokale Sonnenzeit: Genau wie auf der Erde hat der Mars eine lokale Sonnenzeit, die auf der Position der Sonne basiert. Aufgrund der längeren Sol müssten die Uhren jedoch angepasst oder so konstruiert werden, dass sie diesem Zyklus entsprechen.
Erdzeit vs. Marszeit: Aus praktischen Gründen, insbesondere für die Kommunikation mit der Erde, würden Marsforscher für einige Aktivitäten möglicherweise die Erdzeit beibehalten, für das tägliche Leben und die Schlafzyklen würden sie sich jedoch wahrscheinlich an die Marszeit anpassen.
Zirkadiane Rhythmen: Der Mensch hat einen zirkadianen Rhythmus, der auf einen 24-Stunden-Zyklus abgestimmt ist. Die Anpassung an einen 24,6-Stunden-Tag könnte eine Herausforderung sein:
-Schlafzyklen: Astronauten müssen möglicherweise ihre Schlafmuster allmählich ändern oder künstliches Licht verwenden, um ihre innere Uhr zurückzusetzen.
Arbeitspläne: Arbeitsschichten müssen möglicherweise an den Marstag angepasst werden, was zu einem leicht anderen Arbeits- und Ruherhythmus führen könnte.
Jahreszeiten: Der Mars hat Jahreszeiten wie die Erde, aber sie sind etwa doppelt so lang, da ein Marsjahr etwa 1,88 Erdenjahre beträgt. Dies beeinflusst die Wahrnehmung der Zeit über längere Zeiträume:
Jahreszeitenwechsel: Die Wahrnehmung der Zeit könnte durch den langsamen Übergang der Jahreszeiten auf dem Mars beeinflusst werden, der sich im Vergleich zur Erde langwieriger anfühlen könnte.
Kulturelle und psychologische Aspekte:
Isolation: Die Isolation und die einzigartige Umgebung könnten dazu führen, dass sich die Zeit psychologisch anders anfühlt. Das Fehlen typischer irdischer Zeitmarkierungen (wie Sonnenaufgang und Sonnenuntergang in vertrauten Abständen) könnte die Wahrnehmung der Zeit verändern.
Kulturelle Zeitmessung: Zukünftige Marskolonien könnten ihre eigenen Zeitmessungskonventionen entwickeln und möglicherweise irdische Traditionen mit neuen Marstraditionen vermischen.
Kommunikation mit der Erde:
-Zeitverzögerung: Es gibt auch den Aspekt der Kommunikationsverzögerungen aufgrund der Entfernung zwischen Mars und Erde, die zwischen 4 und 24 Minuten in eine Richtung betragen kann. Dies wirkt sich auf Echtzeitinteraktionen aus und könnte beeinflussen, wie zeitkritische Aufgaben bewältigt werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Zeit auf dem Mars aufgrund des längeren Tages, der Notwendigkeit, sich an menschliche biologische Rhythmen anzupassen, und der einzigartigen Umwelt- und Sozialbedingungen des Lebens auf einem anderen Planeten anders wahrgenommen würde.
Es gibt noch keine etablierte Regierungs- und Rechtsstruktur für die Kolonisierung des Mars. Elon Musk hat ein System ohne politische Parteien und mit direkter Abstimmung nach einem einzigen, prägnanten Gesetz vorgeschlagen, das jeder verstehen kann. Es gibt Vorschläge, eine Mars-Governance und Token-Migration zu initiieren sowie das Einnahmeverteilungsmodell des Mars-Protokolls zu ändern. Vorgeschlagen wird, eine bestimmte Anzahl von Token (z. B. 50 Millionen $MARS) an einen Validierer der letzten Instanz zu delegieren.
Die erste Stadt auf dem Mars wird wahrscheinlich Terminus heißen, wie von Elon Musk vorgeschlagen. Es gibt unzählige Missionen, die man der weiteren Erkundung und Erforschung des Roten Planeten widmen kann. Ich persönlich erforsche die Ideen: 1/Asteroidenbergbau kann rentabel gemacht werden, wenn Raumfahrzeuge von einer Station in einer Umlaufbahn des Mars aus eingesetzt werden, 2/künstlich simulierte Schwerkraft ist die Magie, die den Weltraum wie ein Zuhause erscheinen lässt, 3/erste Universität auf dem Mars.
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