Home https://server7.kproxy.com/servlet/redirect.srv/sruj/smyrwpoii/p2/ Science https://server7.kproxy.com/servlet/redirect.srv/sruj/smyrwpoii/p2/ Humans will never colonize Mars

Humans will never colonize Mars

The suggestion that humans will soon create lively, lasting colonies on Mars is something that many of us take for granted. What this sublime vision fails to appreciate, however, are the monumental – if not insoluble – challenges awaiting the colonists who want to live permanently on Mars. Unless we adapt our brains and bodies radically to the harsh Martian environment, the Red Planet will forever remain beyond humans.

Mars is the closest thing we have to Earth in the whole solar system and that doesn't say much.

The Red Planet is a cold, dead place, with an atmosphere about 100 times thinner than Earth's. The extraordinary amount of air that exists on Mars consists mainly of harmful carbon dioxide, which does not allow it to protect the surface from the harmful rays of the sun. Mars air pressure is very low; at 600 Pascals, that's only about 0.6 percent of Earth. You may be exposed to the vacuum of space, which results in severe bends ̵

1; including torn lungs, dangerously swollen skin and body tissue, and ultimately death. The thin atmosphere also means that heat cannot be retained on the surface. The average temperature of Mars is -81 degrees Fahrenheit (-63 degrees Celsius), with temperatures falling to -195 degrees F (-126 degrees C). In contrast, the coldest temperature ever recorded on Earth was at East Station in Antarctica at -128 degrees F (-89 degrees C) on June 23, 1982. After temperatures reached below -40 degrees F / C, people who are not appropriately dressed for the case can expect hypothermia to occur within about five to seven minutes.

The idea that we will soon create colonies inhabited by hundreds or thousands of people is pure nonsense.

Mars also has a smaller mass than is usually estimated. The gravity of the Red Planet is 0.375 of that of Earth, which means that a 180-pound person on Earth would weigh a meager 68 pounds on Mars. Although this may sound appealing, this low gravity environment is likely to cause chaos in human health in the long run and is likely to have a negative impact on human fertility.

However, with many other problems, this popular idea is borne out around us that we will soon be able to create colonies of Mars with ease. SpaceX CEO Elon Musk designed Mars colonies back in the 2050s, while astrobiologist Lewis Darnell, a professor at the University of Westminster, suggested a more modest estimate, saying it would be about 50 to 100 years ago. " a significant number of people have moved to Mars to live in self-sustaining cities. ”The United Arab Emirates is seeking to build a Martian city of 600,000 inhabitants by 2117 in one of the more ambitious visions for the future.

Illustration: Soviet artist Andrei Sokolov (mid-1960s)

Unfortunately, this is literally science fiction, although there is no doubt in my mind that people will eventually visit Mars and even if they build a base or two, the notion that we will soon be creating colonies inhabited by hundreds or thousands of people is pure nonsense and no doubt denying the enormous challenges posed by such a prospect.

Pioneering aerospace engineer Louis Friedman, co-founder of Planetary Society and author of Human Space Flight: From Mars to the Stars likens this unfounded enthusiasm to the unfulfilled visions of the 1940s and 1950s.

"Then cover magazine stories like Popular Mechanics and Popular Science showing colonies under the oceans and in Antarctica," Friedman tells Gizmodo. The feeling was that people would find a way to occupy every corner of the planet, no matter how challenging or inhospitable, he said. "But it just didn't happen. Sometimes we visit Antarctica and even have some bases there, but that's it. Under the oceans it's even worse, with some limited human operations, but in reality it's really very, very small. "As for the human colonies in each of these environments, not so much. In fact, not at all, despite the relative ease with which we could achieve it.

After the moon landed, Friedman said he and his colleagues were extremely optimistic. tuned into the future, believing that "we will do more and more things, such as colonies of Mars and the moon," but "the fact is that there is no human space flight program, whether it's the Apollo, the Space Shuttle Program or the International Space Station, "Has created the necessary is the foundation for creating colonies on Mars, such as building the necessary infrastructure, finding safe and viable ways to supply food and water, mitigating the harmful effects of radiation and low gravity, among other problems. on a human space flight, he said, "has become static." Friedman agreed that we would probably build bases on Mars, but "evidence of history" suggests that colonization is unlikely in the foreseeable future.

Neurologist Rahael Seidler of Florida State University says that many people today do not understand how difficult it will be to maintain colonies on the Red Planet.

"These are at least thousands of years in the making."

"People like to be optimistic about the idea of ​​colonizing Mars," a motor training specialist and the effects of microgravity on astronauts told Gizmodo. "But it also sounds a little pie-in-the-sky," she said. "Many people approach this by thinking that we should not limit ourselves to practices, but I agree, there are many potential negative physiological consequences."

Seidler said NASA and other space agencies are working very hard right now create and test countermeasures for the various negative impacts of Mars life. For example, ISS astronauts, which are the subject of huge muscle and bone loss, try to counteract the effects by doing strength and aerobic workouts while in space. As for the treatment of the ensuing negative health effects, whether caused by long-term ISS stay or long-term living in a low-gravity environment on Mars, "we are not there yet," Seidler said.

In his last book, For the Future: Perspectives on Humanity, cosmologist and astrophysicist Martin Rhys treats the issue of the colonization of Mars quite briefly:

Up to 2,100 thrill seekers … may have established " Earth-independent bases – on Mars or maybe asteroids. SpaceX's Elon Musk (born 1971) says he wants to die on Mars, but not from a blow. But never expect mass emigration from Earth. Here, too, I strongly disagree with Musk and my late Cambridge colleague, Stephen Hawking, who is enthusiastic about the rapid construction of large-scale Martian communities. It is dangerous to think that space offers an escape from earthly problems. We have to solve these problems here. Dealing with climate change may seem daunting, but it's a disadvantage compared to the terraforming Mars. No place in our solar system offers an environment that is even as climatic as Antarctica or the summit of Everest. There is no Planet B for ordinary people who do not protect them from risk.

In fact, the whole problem of shaping must be taken into account. Through terraforming, scientists invoke the hypothetical prospect of geoengineering on a planet that would make it habitable for humans and other lives. For Mars, this would mean injecting oxygen and other gases into the atmosphere to raise surface temperature and air pressure, among other interventions. A common argument in favor of colonizing Mars is that it will allow us to begin the process of transforming the planet into a habitable state. This scenario has been tackled by a number of science fiction authors, including Kim Stanley Robinson in her famous Maritime Trilogy . But as Friedman told Gizmodo, "it's been done for at least a thousand years."

Briony Horgan, Assistant Professor of Planetary Science at Purdue University, said Martian Thermoforming is a pipeline, a perspective that is "far beyond any kind. technology will have time soon, "she told Gizmodo.

Photo: Still by Total Recall (1990)

When it comes to terraforming Mars, there is also logistics to consider, and the materials available to geo-engineers who would dare to undertake such a project for many generations. In their 2018 Nature Paper, Bruce Jakoski and Christopher Edwards of the University of Colorado, Boulder tried to understand how much carbon dioxide would be needed to increase Mars's air pressure to the point where people could work on the surface without they also have to wear pressure suits to raise the temperature so that liquid water persists and remains on the surface. Jakoski and Edwards concluded that Mars did not require nearly enough CO2 to terrorize and that future geo-engineers would have to somehow import the necessary gases to do so.

To be clear, thermoforming is not necessarily impossible, but the necessary time frames and technologies preclude the possibility of sustaining large, vibrant colonies of Mars for the foreseeable future.

Until then, unformed Mars will present a hostile setting for beginner pioneers. First, we have to deal with the intense radiation that will confront the colonists with a constant health burden.

Horgan said that there were many great challenges to the colonization of Mars, with radiation being one of them. It's a "problem that many people, including those at SpaceX, don't think too clearly," she told Gizmodo. Living underground or in screened bases may be an option, she said, but we should expect that the cancer rate will still be "an order of magnitude higher" given the additional exposure over time.

"You can only do so much with radiation protection," Horgan said. "We could quantify the risks in about a year, but not in the long run. The problem is you can't stay there [i.e. underground or in bases] forever. Once you go out to do anything, you run into problems, "she said.

Horgan pointed to a recent study of nature, which showed that Mars radiation was far worse than we thought, adding that" We still don't have long-term solutions unless you want to risk radiation sickness. "Depending on the degree of exposure, excessive radiation can lead to skin burns, radiation sickness, cancer, and cardiovascular disease.

Friedman agrees, that in principle we could create Mars as well artificial environment, whether we build domes or underground dwellings. The problem with radiation can be solved, "but the problems are still enormous and in some ways anti-human."

Living in a Martian colony would be pathetic, just like humans were forced to live in artificially lit underground bases or in tightly protected surface stations with very minimal outdoor access. Living in this closed environment, with limited access to the surface, could lead to other health problems associated with exceptional life. indoors, such as depression, boredom, lack of incentive, inability to concentrate, poor eyesight and high blood pressure – not to mention the complete exclusion of nature. And like the International Space Station, Martian habitats are likely to be a microbial desert that will house only a small sample of the bacteria needed to maintain a healthy human microbiome.

Another problem is motivation. As Friedman pointed out earlier, we do not see colonists living in Antarctica or under the sea, so why should we expect poisonous people to want to live in a place that is far more unpleasant? It seems a poor alternative to life on Earth and certainly a major step in quality of life. It can even be a serious case that for future families who hope to spawn future generations of Martian colonists, this is borderline cruelty.

And it's supposed that humans can even reproduce on Mars, which is an open question. While rejecting the harmful effects of radiation on the developing fetus, there is a problem with the concept of considering it in the context of living in an environment with minimal gravity. We do not know how semen and the egg will act on Mars or how the first critical stages of conception will occur. And most of all, we do not know how low gravity will affect the mother and the fetus.

Seidler, an expert in human physiology and kinesiology, stated that the question of the gestation of man to Mars was problematic unknown. The developing fetus, she said, is likely to sit higher in the womb because of the lower gravity that will squeeze the mother's diaphragm, making it difficult for the mother to breathe. Low gravity can also "confuse" the gestational process, delaying or obstructing critical stages of fetal development, such as fetal birth by week 39. On Earth, bones, muscles, the circulatory system and other aspects of human physiology, grow by working against gravity. It is possible for the human body to adapt to the low gravity situation of Mars, but we just don't know. The artificial womb may be a possible solution, but again, this is not something that we will soon have access to, nor does it solve the issue of low gravity as it concerns the development of the fetus (unless the artificial womb is placed in a centrifuge, to simulate gravity).

A serious case can be made that any attempt to resume Mars should be prohibited until more is known. Imposing such a policy on a planet closest to 34 million miles is another matter, though one would hope that Martian societies would not abandon the lawlessness and utter disregard for public safety and established ethical standards.
[19659002] For other colonists, Mars' minimal gravity can lead to serious health problems in the long run. Studies of astronauts who have participated in long-term missions lasting about a year show troubling symptoms, including bone and muscle loss, cardiovascular problems, immune and metabolic disorders, visual disturbances, balance and sensorimotor problems, among many other health problems. These problems may not be as acute as those experienced on Mars, but again, we just don't know. Perhaps after five or 10 or 20 years of constant exposure to low gravity, similar gravity-related disorders will occur.

Seidler's studies of the effects of microgravity suggest that this is a separate possibility.

"Yes, physiological and neural changes would occur on Mars due to its partial gravitational environment," she told Gizmodo. "It's unclear if these changes will plateau at some point. My work has shown an upward shift of the brain into the skull in microgravity, some areas of the gray matter increase and others that decrease, structural changes in the white matter of the brain and fluid moves to the top of the head. "

Seidler said that some of these changes scaled the duration of exposure to microgravity, from two weeks to six months, but it did not go beyond that.

Illustration: The Martian Cover Time by Philip K. Dick. (1964, Ballantine Books)

"Some of these effects should eventually be flushed – there is a structural restriction on the volume of fluid that the skull may contain, for example," she said. "And the nervous system is very adaptive. He can "learn" how to control movements in microgravity despite altered sensory inputs. But again, it is not clear what the upper limits are. "

The effects of life in partial gravity compared to microgravity may not be as severe, she said, but in both cases different sensory inputs enter the brain, since they do not load as they are свикнали. Това може да доведе до лошо чувство за баланс и компрометирани двигателни функции, но изследванията показват астронавтите в микрогравитацията в крайна сметка да се адаптират.

„Все още има много въпроси за това как микрогравитацията и частичната гравитация ще се отразят на човешката физиология “, заяви Сейдлер пред Gizmodo. „Все още не разбираме последиците за безопасността или здравето.

Астронавтите, които се връщат от мисии с продължителна продължителност, за пръв път вървят на Земята грубо, изпитвайки гадене, виене на свят и слабост. Някои астронавти, като Скот Кели от НАСА, никога повече не се чувстват като старите си себе си, включително спада в оценките на когнитивните тестове и променената функция на гена. Работата на Скот Ууд от НАСА показа, че времето за възстановяване на астронавтите е пропорционално на продължителност та на мисията – колкото по-дълга е мисията, толкова по-дълго е възстановяването. Тревожно е, че нямаме данни за излагане на микрогравитация след повече от година и е открит въпрос за въздействието на ниската гравитация върху човешкото тяло след години или дори десетилетия на излагане.

Имайки предвид това, е отворен въпрос за това как марсианските колонисти могат да се справят при връщане на посещение на Земята. Всъщност това може да е брутално преживяване, особено след като сте преживели години в среда на частична гравитация. Децата, родени на Марс (ако това дори има възможност), никога няма да могат да посетят планетата, откъдето произхождат техните видове.

И това са проблемите със здравето, за които смятаме, че може да бъде проблем. Вероятно ще има множество други проблеми, които пораждат специфични за марсиански заболявания, засягащи мозъка, телата и емоционалното ни благополучие. Човешкият живот на Марс вероятно ще бъде значително по-малък, отколкото на Земята, макар че отново, ние просто не знаем.

И накрая, трябва да се вземе предвид ежедневното оцеляване. Ограниченият достъп до основни ресурси, като храна и вода, може да постави допълнителни ограничения върху способността на колонията да расте и да процъфтява.

„Възможно е да се създадат стабилни ресурси, които да живеят за дълъг период от време, но ще бъде трудно“, каза Хорган. „Ще искаме да сме близо до вода и воден лед, но за това ще трябва да отидем доста далеч на север. Но колкото по-на север отивате, толкова по-грубите са условията на повърхността. Зимите са студени и има по-малко слънчева светлина. ”

Илюстрация: НАСА

Колонистите също ще се нуждаят от стабилни хранителни източници и да измислят начин да пазят растенията далеч от радиация. Реголитът или почвата на Марс е токсичен, съдържа опасни перхлоратни химикали, така че също трябва да се избягва. За отглеждането на култури колонистите вероятно ще изградят подземни оранжерии. Това ще изисква специализирано осветление, генетично модифицирани растения, проектирани специално за Марс, и много вода, последната от които ще бъде трудна за източник на Марс.

„Хората не осъзнават колко сложно е това“, каза Хорган. „Опитът да се мисли за създаване на колонии, за да се посочи това, което бихме считали за безопасно, ще бъде голямо предизвикателство.“

Технологични решения на тези проблеми могат да съществуват, както и медицинските интервенции за лечение на специфични за марсиански заболявания. Но отново нищо, което бихме могли да развием скоро. И дори ако разработваме терапии за лечение на хора, живеещи на Марс, тези интервенции вероятно ще бъдат ограничени по обхват, като пациентите се нуждаят от постоянна грижа и внимание.

Както Мартин Рийс посочи, Марс и другите космически среди са „по своята същност враждебни за хората“, но както той пише в книгата си,

[We] (и нашето потомство тук на Земята) трябва да развесели смелото пространство авантюристи, защото те ще имат основна роля в ръководството на бъдещето на човека и определянето на случващото се през двадесет и втори век и след него.

В бъдещето след човека Рийс има предвид хипотетична бъдеща ера, в която хората имат претърпя обширни биологични и кибернетични модификации, така че те вече не могат да бъдат класифицирани като хора. И така, докато Марс ще остане недостъпен за обикновения, управляван от мелницата Homo sapiens Червената планета може да стане достъпна за онези, които се осмеляват да модифицират себе си и потомството си.

Възможно решение е радикална промяна на човешката биология, за да се направят марсианските колонисти, специално пригодени за живот, работа и размножаване на Червената планета. Както Рийс писа през За бъдещето :

И така, тъй като ще бъдат лошо адаптирани към новото си местообитание, изследователите-пионери ще имат по-убедителен стимул от тези на нас на Земята да се препроектират. Те ще използват супер мощните генетични и киборг технологии, които ще бъдат разработени в следващите десетилетия. Надяваме се, че тези техники ще бъдат силно регулирани на Земята, по пруденциални и етични съображения, но „заселниците“ на Марс ще бъдат далеч извън лапките на регулаторите. Би трябвало да им пожелаем късмет в промяната на потомството им, за да се адаптират към извънземна среда. Това може да е първата стъпка към разминаване към нов вид. Генетичната модификация ще бъде допълнена от киборг технология – наистина може да има преход към напълно неорганични интелегенции. Именно тези космически авантюристи, а не онези от нас, които са удобно адаптирани към живота на Земята, ще оглавят постхуманната ера.

В действителност, промяната на хората, за да ги приспособят да живеят на Марс, ще изисква драматични промени.

 Миниатюра за визуализация на статията
Вашите деца няма да могат да живеят в космоса, без основна надстройка

Всички мечтаем да пътуваме (или да живеем) сред звездите. Но космосът е грандиозно ужасно място …

Прочетете повече Прочетете

Нашата ДНК трябва да бъде пригодена специално, за да даде възможност за дълъг и здравословен живот на Марс, включително генетични ощипвания за добро здраве на мускулите, костите и мозъка , Тези черти могат да бъдат направени наследствени, така че марсианските колонисти да предадат характеристиките на своето потомство. В случаите, когато биологията не отговаря на задачата, учените биха могли да използват кибернетични подобрения, включително изкуствени неврони или синтетична кожа, способна да отблъскват опасни UV лъчи. Нанотехнологиите под формата на молекулярни машини биха могли да доставят лекарства, да извършват ремонтни дейности и да елиминират нуждата от дишане и хранене. Колективно тези промени биха довели до изцяло нов вид човек – един, построен специално за Марс.

Синтетичният биолог и генетик Крейг Вентър смята, че това е различна възможност – и мъчителна перспектива. Докато изнасяше основен адрес по време на събитието в НАСА през 2010 г., Вентър каза: „Не много неща вълнуват въображението ми, като се опитвам да проектирам организми – дори хора – за дългосрочен космически полет и може би колонизация на други светове.“

Подобно на някои други предложени решения, това няма да се случи скоро, нито ще бъде лесно. И дори не може да се случи. Което има доста обезкуражаваща перспектива: Може да сме останали на Земята.

Както Фридман посочи, това носи някои доста тежки екзистенциални и философски последици. Ако хората не могат да стигнат до Марс, това означава, че ни е предопределено да бъдем „вид на една планета“, каза той. Нещо повече, това предполага, че извънземните цивилизации може да са в една и съща лодка и че потенциалът „интелигентен живот да се разпространи във вселената е много, много мрачен“, каза той пред Gizmodo.

„Ако не можем да стигнем до близка планета с атмосфера, вода и стабилна повърхност – което по принцип предполага, че бихме могли да го направим – тогава със сигурност няма да го постигнем много повече от това“, – каза Фридман. „Но ако сме обречени да бъдем един вид планета, тогава трябва да признаем както психологически, така и технологично, че ще живеем в границите на Земята.“

Което е добра точка. Това, че в крайна сметка може да се превърнем в междупланетен или междузвезден вид, остава открит въпрос. Трябва да работим, за да превърнем тази футуристична перспектива в реалност, но дотогава трябва да сме сигурни, че Земята – единствената обитаема планета, която познаваме – остава по този начин.

Source link