Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Gebruikersavatar
gallo
Artikelen: 0
Berichten: 134
Lid geworden op: di 28 jul 2015, 13:01

Mars leefbaar maken

In DWDD ging het net over dat binnen 10 jaar mensen op mars zullen lopen, en dat de bedoeling is dat in 2070 een miljoen mensen daar leven. Vooral met dank aan Elon Musk en nog een ander waarvan ik de naam niet weet en hun onderlinge wedstrijd. Qua reis zal dit geen probleem zijn. Maar de vraag is natuurlijk vooral hoe we Mars leefbaar kunnen maken. Een dome bouwen is een mogelijkheid maar kent zijn grenzen, het lijkt me ook niet de bedoeling dat we te veel met materialen gaan lopen zeulen. En moet die dome dan dicht zijn, of juist gedeeltelijk open zodat ook de rest van mars zich begint te ontwikkelen? We zullen in ieder geval vooral Mars zoals dat nu is op de juiste manier moeten behandelen om het leefbaar voor mensen te maken, in plaats van de aardbol daarheen te verplaatsen. Vraag is hoe willen we dit doen? Wat zijn de mogelijkheden? Waar moeten we aan denken en wat is belangrijk? 
 

Een belangrijke eerste stap lijkt mij planten op Mars zetten. Er zit genoeg CO2 in de lucht (95%), planten zetten dit om in zuurstof. Licht is er ook en water is er ook, maar schaars. Dus ik zou in eerste instantie denken aan cactussen, maar zouden die het daar met een temperatuur die schommelt tussen -120 en 20 graden aankunnen? En hoe gaan we die temperatuur leefbaarder maken? Een vollere ozonlaag lijkt mij een constante temperatuur, kunnen we een chemische reactie veroorzaken op mars die hiervoor zorgt? Dat kan dubbel voordelen hebben want stel we kunnen de bovenste 1m van de grond van Mars verplaatsen naar de ozonlaag, dan zitten we ook weer wat dichter bij het water.
 
En hoe zit het met bouwen? Is er een makkelijke manier om bakstenen te maken van de grondstoffen op mars? Of moeten we de eerste huizen onder grond zetten en er gewoon een goede boormachine neerzetten?

En waar moeten we ons vestigen? Op de evenaar of rond de polen? Of is het misschien verstandig om een zo diep mogelijke krater te zoeken en te proberen die eerst gedeeltelijk af te sluiten en leefbaar te maken, en het leven van daaruit te doen uitbreiden?
 
Is er wel eens een stuk vlees ofzo op mars neergelegd om te kijken wat er gebeurd? Als je hier op aarde een hamlapje neerlegt dan ontstaan er allerlei complexe organismen in en loopt die vanzelf weg na een paar dagen, is dit op mars al wel eens geprobeerd? Zijn er schimmels die het op mars zouden uithouden? Ik zou nog wel 34 vragen kunnen bedenken, ben benieuwd of hier al een beetje over nagedacht is door de mensheid.

 
Gebruikersavatar
Michel Uphoff
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 8.167
Lid geworden op: di 01 jun 2010, 00:17

Re: Mars leefbaar maken

Elon Musk en Jeff Bezos (SpaceX resp. Blue Origin) boeken aardige successen met herbruikbare rakettrappen en bevoorrading van het ISS, maar een succesvolle missie naar Mars is van een totaal ander kaliber. De reis naar Mars, het verblijf aldaar en natuurlijk de terugkeer naar de Aarde is ongemeen complex en kostbaar.
 
Ik verwacht niemand op Mars voor pakweg 2030-2035, en we moeten niet raar opkijken als het veel later wordt.
 
Planten op Mars zouden onmiddellijk dood gaan. Er is zo goed als geen atmosferische druk daar (rond 0,6% van de druk hier op Aarde) en de temperatuur is alleen midden in de zomer aan de evenaar als de Zon op zijn hoogst staat, een paar uurtjes boven nul graden Celsius. Alle overige tijd vriest het er dat het kraakt. 
Er is nog nooit een lapje vlees o.i.d. op Mars gelegd, en dat heeft ook geen zin. Als er al wat op Mars zou leven op dit moment, bevindt het zich niet aan het meestal gortdroge oppervlak dat gebombardeerd wordt met kosmische straling. Mars heeft geen magnetisch veld dat die zeer schadelijke straling zoals hier gelukkig wel gebeurt afbuigt.
 
Terraforming van Mars is nog grotendeels fictie en heel ver weg, indien het al zou lukken. Tot die tijd zullen Marspioniers in drukpakken en drukcabine's moeten vertoeven.
Gebruikersavatar
gallo
Artikelen: 0
Berichten: 134
Lid geworden op: di 28 jul 2015, 13:01

Re: Mars leefbaar maken

Ik snap uw verwachting, ben zelf ook erg sceptisch, zeker wanneer het 1 miljoen mensen in 2070 betreft. Maarja anderzijds geloof ik wel dat als dat soort hobbyisten een onderlinge competitie gaan voeren (ipv dealtjes te sluiten) dat zaken dan in een stroomversnelling kunnen raken. En de ontwikkelingen de laatste 100 jaar bieden natuurlijk ook genoeg perspectief.
 
Ik zit net te lezen over de 'tardigrade' of 'beerdiertjes':
Een opmerkelijke eigenschap van beerdiertjes is cryptobiose (schijndood): ze kunnen onder omstandigheden van langdurige droogte, koude (bijna -270 graden) of warmte (ruim +120 graden) overleven
en
In september 2007 is bij een ruimte-experiment een aantal beerdiertjes de ruimte in geschoten in een soort kooitje. Daar bleken ze de koude, de kosmische straling en het bijna-vacuüm tien dagen lang te kunnen overleven. Alleen de uv-straling (daar duizendmaal sterker dan op aarde) bleek cellen en het daarin aanwezige DNA bij veel diertjes te hebben beschadigd. Een aantal van hen overleefde echter.[
staat op de Nederlandse wiki. Deze diertjes zouden dan volgens mij op Mars kunnen overleven, alleen zal er iets bedacht moeten worden voor die uv-straling, en voedsel. Maar stel je zet een uv-stralingwerende kooi op mars, met een uv-werend plafond maar zonder muren, dan zullen die diertjes daar dus waarschijnlijk overleven. Die dieren gaan dan poepen en eitjes leggen en de omgeving bewerken, zo ontstaat er dan heel langzaam een 'natuurlijke' terraforming. Of is dat te makkelijk gedacht?

 
Wat ik me eigenlijk nog het meest af vraag is hoe je op mars voedsel gaat regelen. Als mensen eten we eigenlijk alleen ander 'leven'. In het zand de juiste atomen zoeken werkt niet. Dat geldt denk ik ook voor de andere dieren. Dus zou je dan eigenlijk 2 verschillende diersoorten moeten droppen op mars, 1 die wat sterker is en 1 die zich wat sneller vermenigvuldigt ofzo. Of we zullen een genetisch gemanipuleerde plant moeten ontwikkelen die daar overleeft, want bij een plant worden losse atomen wel langzaam maar zeker omgezet naar iets levends. (Opzich wel een leuke gedachte. Eigenlijk moeten er qua evolutie dus eerst planten zijn, en daarna pas dieren, anders raakt het voedsel op.)  

 
Gebruikersavatar
Michel Uphoff
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 8.167
Lid geworden op: di 01 jun 2010, 00:17

Re: Mars leefbaar maken

Beerdiertjes zijn inderdaad opmerkelijk taai, en kunnen in een staat van cryptobiose langere tijd onder de meest extreme omstandigheden overleven. Maar gedurende die overlevingsfase zijn het volkomen inactieve verdroogde zakjes, geen beweging, geen spijsvertering, geen voortplanting.
 
Ze hebben, zoals al het ons bekende leven, vloeibaar water nodig en zouden op het Marsoppervlak ook indien afgeschermd van de kosmische straling niet kunnen voortbestaan, want geen vloeibaar water (op enkele zeer sporadische en kortstondige extreem zoute pekelstroompjes na).
 
Voor vloeibaar water is een hogere temperatuur nodig én een voldoende atmosferische druk (anders zou het water direct verdampen). Voor een hogere temperatuur is een atmosfeer nodig met voldoende broeikaseffect om het op Mars leefbaar te krijgen, en daar wringt het nu net op Mars.
 
Omdat de zwaartekracht van Mars veel geringer is dan op de Aarde is Mars niet goed in staat een afdoende atmosfeer vast te houden, en daarboven komt het probleem van het ontbrekende magnetische veld. Dat veld beschermt niet alleen leven aan het oppervlak tegen kosmische straling, maar voorkomt ook dat hoog energetische deeltjes de gasmoleculen in de buitenste lagen van de atmosfeer het heelal in kegelen en zo de atmosfeer wegblazen.
 
Door deze combinatie (geringe zwaartekracht en wegvallend magnetisch veld) is Mars in het verre verleden haar atmosfeer juist kwijtgeraakt. Kunstmatig een planeetomspannend magnetisch veld en een atmosfeer van pakweg 100 biljoen ton creëren is voorlopig nog science fiction. Ik zie dus niet hoe we zonder verwarmde drukkoepels leven op Mars zou kunnen laten gedijen.
 
Maar zeg nooit nooit, wie weet is iets dergelijks in de verre toekomst wel mogelijk.
Gebruikersavatar
gallo
Artikelen: 0
Berichten: 134
Lid geworden op: di 28 jul 2015, 13:01

Re: Mars leefbaar maken

Wat betreft beerdiertjes, die kunnen zich wel binnen 2 of 3 uur aanpassen aan nieuwe omstandigheden. Dus ze zouden elke dag een aantal uur actief kunnen zijn.

Die zwaartekracht is inderdaad misschien wel probleem op de lange termijn. Want ook al krijg je het voor elkaar om genoeg stoffen in de atmosfeer te krijgen, dan zal neem ik aan een groter deel 'verloren gaan' naar de ruimte, dus op lange termijn neemt de zwaartekracht alleen maar af. Maar op iets kortere termijn, wanneer een stof eenmaal in de atmosfeer zit zal die langzamer terugdalen naar mars dus langer in de atmosfeer zijn, dat is dan wel weer positief lijkt me. Maar ik zie nu ook op Wikipedia hetvolgende:
 
Waterijs is in grote hoeveelheden aanwezig, vooral aan de twee poolkappen.[41] De hoeveelheid water die ligt opgeslagen in de ijskap op Mars' zuidpool is voldoende om in gesmolten toestand het hele Marsoppervlak te bedekken met een 11 m diepe laag water.[42] De hoeveelheid ijs op de Zuidpool van Mars is twee derde van het ijs op Groenland.
 
De poolkappen van Mars blijken te smelten en af te nemen in grootte. Een mogelijke verklaring is dat liggend stof een lichte kleur heeft en daardoor meer zonlicht weerkaatst dan het donkere, kale Marsoppervlak eronder. Bij wind waait het Marsstof op, waardoor het Marsoppervlak sterker opwarmt en dus meer wind waait enzoverder. Dit is een positief terugkoppelmechanisme.
 
Naast het in de poolkappen opgeslagen water bevindt zich een grote hoeveelheid water in de Marsbodem in de vorm van permafrost. De zone van permafrost strekt zich uit van de polen tot de 60e breedtegraad.[41]

 
In juni 2008 ontdekte de Marssonde Phoenix brokjes ijs zo groot als dobbelstenen in een kuil die de sonde had gegraven. Eerst werd gedacht dat het zout was, maar enkele dagen later waren de blokjes weg, kennelijk gesublimeerd.[43] Er is ook sneeuw ontdekt.[44]
 en
Waarschijnlijk bevinden zich onder de dikke laag permafrost grote hoeveelheden vloeibaar grondwater, die in het verleden tijdens kortstondige periodes van vulkanische activiteit naar het oppervlakte werden gebracht. 
 
We zullen dus de grond in moeten. En misschien moeten we eerst een aantal enorme bommen gooien. Zodat er permafrost (en poolkap) smelt, er stoffen in de atmosfeer komen, en het grondwater dichterbij komt. Eigenlijk zouden we in die krater dan een enorme ondergrondse ruimte moeten maken, zo diep dat je bij het vloeibare water komt. In grotten en tunnels is ook een hogere atmosferische druk, en constantere temperatuur (wel kouder). Belangrijkste probleem dat je dan nog hebt is dat daar geen licht komt. Dat zou je dan misschien op kunnen lossen m.b.v. het slim opstellen van spiegels ofzo. In die grot kan dan het eerste leven overleven, en van daaruit kan langzaam maar zeker de atmosfeer verder gevuld worden waarmee ook de rest van mars leefbaar wordt.
Gebruikersavatar
Michel Uphoff
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 8.167
Lid geworden op: di 01 jun 2010, 00:17

Re: Mars leefbaar maken

Wikipedia NL is niet altijd volledig en duidelijk, de Engelstalige Wikipedia verdient in het algemeen de voorkeur. 

 

Uit deze citaten:

 
Waterijs is in grote hoeveelheden aanwezig, vooral aan de twee poolkappen.

...

De poolkappen van Mars blijken te smelten en af te nemen in grootte.
 

Zou je logischerwijs opmaken dat er dus waterijs smelt, en dan moet er vloeibaar water zijn. Dat is echter niet het geval.

Die poolkappen bestaan uit rotshard eeuwig bevroren waterijs, met daarop een vrij dunne laag bevroren C02 (droog ijs). Die CO2 vriest in de winter uit de atmosfeer. De atmosferische druk neemt 's winters vrij sterk af door dit uitvriezen, wel 30% van de Marsatmosfeer kan tijdelijk op de polen neerslaan. In het voorjaar sublimeert (direct van ijs naar gas) het CO2 weer als de temperatuur stijgt.

 

Overigens is er een behoorlijk verschil tussen de noordelijke en zuidelijke ijskap van Mars. De zuidelijke kap is kleiner en bevat waarschijnlijk weinig waterijs. Door de elliptische baan van Mars staat de planeet als het zomer is in het zuiden tientallen miljoenen kilometers verder van de Zon, zodat het daar ook 's zomers altijd erg koud blijft. De temperatuur stijgt daar nooit boven -130 graden Celsius.

 

Er is dus geen sprake van smelten, en ook niet van vloeibaar water. Wel zijn er in de atmosfeer sporen van waterdamp aangetroffen.

 

Ook die ijsbrokken zo groot als dobbelstenen moet je (letterlijk) met een korrel zout nemen. Het zijn geen klonten zoals in onze vriezer, maar waarschijnlijk zouten en grond die wat ijs bevatten. Waarschijnlijk ligt er onder grote delen van het Marsoppervlak zo'n laag permafrost. Zie de afbeelding.

 
080620-phoenix-icecomp-02
080620-phoenix-icecomp-02 831 keer bekeken
Bron: Nasa/Phoenix

 

Ook of er zich onder het permafrost 'waarschijnlijk grote' hoeveelheden vloeibaar water bevinden zoals Wikipedia stelt is allerminst zeker. Wel zijn er - zoals eerder gemeld - hier en daar kortstondige stroompjes van kleine beetjes zeer zout pekelwater aangetroffen. Zie ook dit topic.

 

Tja, of je nu een paar hyperbommen op een planeet moet gaan gooien... Dan moet je tevoren toch wel heel goed weten wat de effecten daarvan kunnen zijn, en die lijken mij zo op het eerste oog niet echt bevorderlijk voor de leefbaarheid.
 
Overigens, er is berekend dat de terraforming van Mars meer dan 100.000 jaar zou duren indien wij Mars met aardse planten zouden kunnen vol poten (en aan nog een hele sliert andere problemen het hoofd zouden kunnen bieden). Zie de bijlage.
 
Bijlage:
Making Mars Habitable McKay
(1.09 MiB) 241 keer gedownload

Terug naar “Sterrenkunde en Ruimtevaart”