HUR KAN MARS BLI ETT HEM FÖR MENNESKOR? (handla om 1993)

Före jul 1998 dödades professor Robert Haynes från York University, Ontario. Bob var bäst känd för sitt arbete som genetiker och för sin samupptäckt av DNA-reparation, men han var också, kanske ovanligt för en forskare av sådan framträdande, en pelare i det terraformande samhället

Bob tycktes vara stolt över det faktum att ett nytt ord, ekopoies, som han introducerade i diskussioner har vunnit i valuta sedan dess. Så här beskrev han det: “Ekopoies är min neologism. Termen avser tillverkning av ett hållbart ekosystem på en för närvarande livlös, steril planet, och därigenom etablera en ny arena där biologisk utveckling i slutändan kan fortsätta oberoende av ytterligare mänskligt jordbruk … Uttrycket ekopoiesis härstammar från de grekiska rötter oikoV, en bostad, hus eller bostad (från vilken vi också härleder ‘ekologi’ och ‘ekonomi’) och poihsiV, en tillverkning eller produktion (från vilken vi härställer ‘poesy’, liksom en olika andra biologiska termer som biopoies, hematopoies, etc.). ” Ekopoies används nu i litteraturen för att beskriva implantatet av ett banbrytande, och därmed mikrobiellt, ekosystem på en planet, antingen som ett mål i sig själv, eller som ett inledande skede i en längre process av terformering. Ekopoies är ett mer blygsamt mål, med mindre av den spekulativa extravagansen som är förknippad med terraforming.

Inom huvuddelen av hans anteckningar identifierade jag åtminstone ett opublicerat manuskript, en uppsats som ursprungligen var avsedd för ett encyklopedi. Det skrivs ut här igen med Jane Haynes ’tillåtelse.


Robert H. Haynes, York University, Toronto, Canada.

Människor kan bo på ogästvänliga platser på två olika sätt, genom att förändra den lokala miljön eller genom att bära en lämplig ‘miljö’ med sig. Ökenbevattning för jordbruksutveckling är ett exempel på det första, medan livsstödssystemen för månlandningsmoduler eller kretsande rymdstationer exemplifierar det andra sättet att överleva. De senare anordningarna kan inte beboas på obestämd tid; för längre vistelser blir besättningarna förr eller senare beroende av uppdragsuppdrag från Jorden. Nyligen uppmanade Förenta staternas president att inrätta baser för astronauter på månen och Mars. De första mänskliga utposterna i rymden kommer nödvändigtvis att vara av den andra slaget, även om vissa lokala resurser kan utnyttjas av deras invånare. Mänskliga bosättningar på andra planeter kan bli helt och permanent oberoende av jorden endast av dessa avlägsna miljöer förvandlas för att ge jordliknande levnadsvillkor och ett lokalt jordbruk. De realistiska möjligheterna för denna senare typ av planeringsteknik, som genomförs på global skala, bedöms kort i denna uppsats.

Livet är ett planetärt fenomen, men jorden är den enda levande planeten i solsystemet. Växter och djur är ömsesidigt beroende av jordens globala ekosystem – biosfären. Alla är komplicerat kopplade till varandra och med land, hav och luft genom återvinning av vatten, kol, syre, kväve och andra oorganiska material som behövs för att upprätthålla liv. Människor är också delar av detta komplexa, ständigt föränderliga men till viss del självreglerande, biokemiska system. Vi är exotiska produkter från en planetmotor som ursprungligen startade och drivs kontinuerligt av energi från solen.

På andra planeter utesluter höga och låga extremer av atmosfäriska temperaturer och tryck, brist på fritt syre och flytande vatten, höga koncentrationer av giftiga gaser och dödliga strålningsnivåer livets existens. Även om för närvarande karga, är Mars, ändå, en biokompatibel planet. Dess oföränderliga fysiska egenskaper (t.ex. storlek, densitet, tyngdkraft, bana, rotationshastighet, infallande solljus) och dess möjliga kemiska resurser är anmärkningsvärt förenliga med livet. Det var verkligen hoppet att organismer kan hittas på Mars som gjorde livdetektering till högsta prioritet för NASA: s Viking-uppdrag 1976. Men alla de geniala biologiska experiment som de två robotlandarna genomförde gav negativa resultat.

Viking-uppgifterna avslöjade att miljöförhållandena på Mars är allvarligare än någonsin hade trott. På de två “tempererade zonen” landningsplatser uppvisade lokala temperaturer en stor daglig variation i genomsnitt 60 grader under noll celsius. Atmosfäriskt tryck visade sig vara mycket lågt, drygt sex millibar, vilket är mindre än hundra av det på jordens yta. Denna tunna atmosfär består av 95% koldioxid och 3% kväve, med endast spårmängder vattenånga, syre och andra gaser. Det finns inget skyddande ozonskikt som skyddar planeten från den ultravioletta strålningen som utsänds av solen. Mest överraskande var frånvaron från marken av några detekterbara organiska molekyler, livets byggstenar. Även om sådana material anländer till Mars i meteoriter, förstörs de därefter, åtminstone på planeten. Således skulle alla organismer som kan komma dit oskyddade idag frystorkas, kemiskt nedbrytas och snart reduceras till damm. Det skulle inte vara möjligt att “utsäda” Mars bara genom att strö bakterier över ytan.

Trots sin för närvarande fientliga miljö hade Mars en gång en stor norra ocean och betydande mängder strömmande vatten, tillsammans med en tjock, mestadels koldioxid, atmosfär. Dessa tillstånd kan ha kvarstått tillräckligt länge för att tidiga stadier av kemisk och cellulär utveckling har inträffat. Det är till stor del av dessa skäl som vissa forskare har börjat överväga om Mars i slutändan kan återlämnas, genom mänsklig ingripande, till ett beboeligt tillstånd. En stor osäkerhet i dessa diskussioner är huruvida det finns kvar på Mars i dag tillräckliga mängder koldioxid, vatten och kväve för att möjliggöra en sådan planetarisk omvandling. Om de flesta av Mars ursprungliga begåvning av dessa material har förlorats till rymden, skulle förnyelsen av ett bebörligt tillstånd vara omöjligt.

Preliminära studier har visat att om ytskorpan och polära mössor på Mars fortfarande har tillräckliga och tillgängliga mängder koldioxid, vatten och kväve, och om acceptabla planettekniker kan utformas för att initiera planetvärmning och frigöra dessa flyktiga material från deras geologiska reservoarer , då kan Mars stödja en stabil och mycket tjockare koldioxid / kväveatmosfär än den gör för närvarande. Denna atmosfär skulle vara varm och fuktig, och vatten skulle rinna igen i de torkade flodbäddarna. Medeltemperaturen vid ytan skulle stiga till cirka 15 grader celsius och atmosfärstrycket skulle vara ungefär dubbelt så mycket som på jorden. Lämpligt utvalda, eller genetiskt manipulerade, anaeroba mikroorganismer, och så småningom vissa växter, skulle kunna växa under dessa förhållanden. Om framtida utforskning avslöjar att de nödvändiga flyktiga ämnena verkligen är tillgängliga kan ett nytt liv för livet en dag skapas på vår systerplanet.

Skapandet av ett självförsörjande ekosystem, eller biosfär, på en livlös planet kallas ekopoies, ett nytt ord som betyder “att göra en bostad för livet”. På Mars, som på jorden, skulle den tidigaste biosfären troligen bestå av lokala mikrobiella ekosystem som växer och utvecklas under anaeroba förhållanden. Uppenbarligen skulle detta inte ge en miljö där djur eller människor kan överleva utomhus. Alla syreberoende organismer som transporteras till Mars måste förbli inneslutna i livbärande moduler eller lämplig skyddsutrustning. Ordet ‘terraformation’ används för att beskriva bildandet av specifikt jordliknande, aeroba förhållanden på planeter. En sådan framträdande miljö är bara en av många möjliga långsiktiga och inte nödvändigtvis oundvikliga resultat av ekopoies. Om vi ​​betraktar den spontana utvecklingen av jordens biosfär som en modell för vad som kan uppnås genom design på Mars, skulle terraformation måste initieras därefter till ekopoies. Om vi ​​begränsar våra spekulationer till sannolik teknik på kort sikt, är tidsperioderna som krävs för att utföra ekopoies och terraformation på Mars mycket olika. Om det finns lämpliga flyktiga inventeringar kan den tjocka, varma atmosfären som beskrivs ovan genereras på så lite som 200 år. Emellertid skulle cirka 100 000 år krävas om en syreatmosfär skulle produceras lika effektivt som på jorden, det vill säga genom mikrobiell och grön växtfotosyntes. Det är emellertid fortfarande möjligt att för närvarande ofattade futuristiska tekniker kan utvecklas för att förkorta dessa tidsberäkningar avsevärt.

För många människor, inklusive några ledande forskare, låter prat om mänskligt initierad ekopoies och terraformation mer som science fiction än något berättigat program inom rymdforskning. De hinder som de nuvarande förhållandena medför på Mars, ganska bortsett från de medförda kostnaderna, verkar nästan oöverstigliga. Dessutom väcker utsikterna till ekopoies, som ett långsiktigt mål för civila rymdbyråer, många olösta filosofiska, politiska och till och med rättsliga frågor. Har människor till exempel någon rätt att “spela Gud” på en annan planet?

Migration och kolonisering av initialt i gästvänliga miljöer har varit en av de mest häpnadsväckande historiska kännetecknen för biologisk evolution. De första levande cellerna bildades för minst 3,8 miljarder år sedan, antagligen i de mörkare delarna av det urbana, andraobiska havet. På den tiden skulle mycket av jordens ytmiljö, och säkert dess landområden, ha varit extremt fientligt, om inte helt dödligt, för de flesta organismer som blomstrar här idag. I en fantastisk biotisk diaspora migrerade emellertid mikrorganismer, följt av växter och djur, från marina till färska vattenmiljöer och sedan till det ursprungliga karga landet. Inget av detta hade varit möjligt om det inte var för den evolutionära utvecklingen, genom levande celler, av fotosyntes ‘teknik’. I allt väsentligt alstrades det fria syret (och den resulterande ozonskölden) i jordens atmosfär av fotosyntes. Även om syre är giftigt för de flesta anaeroba organismer skapade dess ansamling i atmosfären de förhållanden som är nödvändiga för blomningen av aerobt liv som vi känner till det idag.

De långsamma chancyprocesserna av genetisk variation, naturlig selektion och arts diversifiering har möjliggjort spridning av icke-mänskligt liv över hela världen. Däremot har migrationen och spridningen av Homo sapiens inte medfört någon betydande biologisk utveckling, och verkligen ingen speciering, ända sedan uppkomsten av “moderna” människor med språkliga och verktygsmässiga kapaciteter för cirka 100 000 år sedan. Snarare har det varit de otroligt snabba och effektiva processerna för social och teknisk utveckling som har underlättat förökningen av vår art över alla kontinenter och senast ut i rymden.

1969 satte astronauter först foten på månen. Om allt går bra, är andra planerade att anlända till Mars 2019. Mot denna bakgrund är det inte bara en ledig dröm att föreställa sig att människor ännu kan “släppa jordens buntade band” för att pionera nya livsmiljöer på himlen. Ytterligare utforskning av Mars kan mycket väl avslöja att ekopoies är genomförbar på den planeten. En sådan upptäckt skulle ge kommande generationer en enorm utmaning i livet och en spännande vision om människans roll som deltagare i skapelsen. Kanske finns det emellertid också djupa psykologiska och biologiska skäl för att försöka uppfylla Mars: ett sådant stort företag skulle säkert vara förenligt med de prometiska myterna om många kulturella traditioner och det spridande imperativet som animerar livet självt.


Originalartikel: http://www.users.globalnet.co.uk/~mfogg/haynes.htm

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *