A Bordeaux-i Nemzeti Műszaki Egyetem kognitív tudományokkal foglalkozó kutatója, Jean-Marc Salotti matematikai modell segítségével kiszámította, hogy mindössze 110 ember elegendő lenne ahhoz, hogy megalapítsa az új civilizáció kezdetét jelentő kolóniát a Marson.

A Scientific Reportsban megjelent tanulmány szerint a kis közösség egy oxigénnel töltött búrában élne, ahol kialakíthatná a marsi élet fenntartásához szükséges mezőgazdaságot és ipart.

Salotti szerint a matematikai modell két tényező egymáshoz való viszonyán alapul: mennyi idő szükséges a hosszú távú túléléshez nélkülözhetetlen emberi tevékenységek elvégzésére, valamint hogy ehhez mennyi idő állhat a telepesek rendelkezésére.

Utóbbi kiszámítása viszonylag egyszerű: ha levonjuk az alvásra, étkezésre, tisztálkodásra és pihenésre szánt időt, valamint számításba vesszük, hogy a gyerekek és az idősek kevésbé produktívak, a munkavégzésre rendelkezésre álló éves időtartam (amibe a konkrét munka mellett beletartozik a gyereknevelés, az ételkészítés vagy a mentális egészség fenntartásához szükséges társasági tevékenységek is) a teljes életidő 31,25 százaléka.

A túlélést biztosító tevékenységek elvégzéséhez szükséges idő kiszámítása már valamivel bonyolultabb. Ezeket a tevékenységeket öt különböző területre osztotta Salotti:

1. Ökoszisztéma-gazdálkodás: minden olyan tevékenység, ami a létfenntartó rendszerek felállításához és karbantartásához szükséges, a légnyomást és hőmérsékletet szabályozó rendszerektől a fenntartható vízellátás megoldásán át a különböző mezőgazdasági folyamatokig.
2. Energiatermelés: ez a kiválasztott stratégiától függ, például ha az elektromosság előállításához napelemeket használnak, akkor gondoskodni kell a szilikátok bányászatáról és feldolgozásáról; vagy ha a járműveket metánnal akarják hajtani, akkor annak az előállítását is meg kell oldani.
3. Ipar: a megfelelő ércek kinyeréséhez, begyűjtéséhez és feldolgozásához szükséges kohászati és vegyészeti tevékenységek, az építéshez és gyártáshoz szükséges, valamint a mindennapi életben használt anyagok biztosítása.
4. Építkezés: bár a marsbázist már az emberek érkezése előtt megépíthetik a bolygóra küldött robotok, a kolónia fejlődésével értelemszerűen elengedhetetlen az új építmények létrehozása és a meglévő épületek karbantartása. Az esetleges új bázisok és telepek megfelelő, az eseteleges új lelőhelyekhez közeli elhelyezése optimális tervezést és szervezést igényel.
5. Társasági tevékenységek: mivel fejlődés nélkül egy kisebb kolónia könnyen összeomolhat, idővel szükségessé válik az utódok nemzése, a gyerekek felnevelése és tanítása. Emellett az egészségügyet, az ételkészítést, a mosást, takarítást, munkabeosztást és minden döntést a csoport érdekei szerint kell megoldani, de valószínűleg még az olyan, a túléléshez nem feltétlenül szükséges területeket sem lehet teljesen elhanyagolni egy társadalomban, mint a sport, a kultúra vagy a szórakozás.

Mindehhez számításba kell venni a megosztási faktort is, ami azt takarja, hogy egy folyamatosan bővülő társadalomban egyes tevékenységek elvégzésére több ember jut, vagyis a hatékony munkamegosztás is könnyebben kivitelezhető, illetve egyes objektumokon (a lakóhely mellett a vízfeldolgozó, energiatermelő vagy levegőfrissítő rendszerek) többen is osztozhatnak – legyen szó egyszerű lakótársakról vagy családokról.

Persze vannak olyan kockázati tényezők, amelyekkel nem lehet előre számolni. Ilyen lehet, ha kiderül, hogy a marsi körülmények nem teszik lehetővé egészséges gyerekek születését; ha hirtelen halálozások történnek; ha a telepesek különböző csoportjai egymás ellen fordulnak; ha az első expedíciók idején a Földön háború tör ki, amelyben megsemmisül az űrutazáshoz szükséges infrastruktúra; és persze minden egyéb váratlan esemény ide tartozik.

Mivel a matematikai modell alapja, hogy a munkavégzésre rendelkezésre álló időnek nagyobbnak kell lennie a munkavégzéshez szükséges időnél, a megosztási faktor volt a mérvadó a Mars-kolónia minimum létszámának megállapításakor. Bár a modellben nyilvánvalóan sok az ismeretlen, ez az első olyan kvantitatív összegzés, amely megpróbálta egy idegen bolygó meghódításához és az ottani túlélés biztosításához szükséges kolónia méretét megbecsülni.

A keresett szám: 110.

A túlélési kapacitás Salotti szerint három fontos tényezőn múlik: a kezdetekben a lehető legegyszerűbb körülményeket kell megteremteni; maximalizálni kell a munka, a lakóhely és a létfenntartó rendszerek megosztását; valamint apró lépésekben kell megalapozni a társadalom és az életkörülmények fejlődését.

A lehetséges Mars-kolóniák korábbi elméleti kutatásaira is támaszkodó tanulmány szerint a kezdetekben mindenkinek egy lakóhelyen (egy búra alatt) és egy közös létfenntartó rendszeren kell osztoznia, 80 százalékos oxigénszint és 350 mb légnyomás alatt. A növényeket üvegházakban kell termeszteni; a termőföldet kövek, só, víz és organikus hulladék összekeverésével kell előállítani; a vizet pedig a jeges területekről kell kivonni, majd természetes vízszűrők segítségével újrahasznosítani.

Ahol csak lehet, kerülni kell a komplex, mesterséges rendszerek használatát, így a mesterséges fényt is nélkülözni kell. Az áramot napelemek, az üzemanyagot a kitermelt metán, a fűtést naphőerőművek biztosítják, a sugárzás elleni védelemhez pedig több méter magasan kell rétegezni a regolitot a lakóhely körül. A maximális hatékonyság elérése érdekében a teljes ökoszisztémát (levegő, víz, élelmiszer, energia, eszközök, járművek, stb.) meg kell osztani egymás között.

Rövid távon ugyan el kell fogadni ezeket a kemény életkörülményeket, de hosszú távon csak úgy lehet elképzelni a marsi életet, ha szépen lassan fejlődésnek indul a kolónia. Ehhez először az elérhető erőforrások begyűjtésére lesz szükség, majd az újabb bázisok építése, az ipar létrehozása után lehet megérkezni a földi értelemben vett modern társadalomba – ehhez azonban valószínűleg több évszázados fejlődésre lesz szükség.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten:

Elon Musk tengeri űrkikötőkről indítaná útnak az embert a Marsra

Dippold Ádám TECH 2020. június 18.

A SpaceX alapítója szerint a nagyvárosok közelében lebegő platformok között is közlekedhetnének utasok, ez minden eddiginél gyorsabb utazást tenne lehetővé a földi célpontok között, de a Holdra és a Marsra is ezekről lehetne eljutni. Musk már mérnököket is keres az űrkikötők megtervezésére.

Hová érdemes embert küldeni, a Holdra, a Marsra vagy a kisbolygókra?

Tóth András tudomány 2019. május 27.

A Föld elhagyása nemcsak lehetséges, hanem elengedhetetlen is: az emberiség jövője a Naprendszer erőforrásainak és lehetőségeinek kihasználásában rejlik. De merre vegyük az irányt?

A Holdon talált óriásalagútban épülhet meg az első holdbázis, a Mars-kolonizáció főpróbája

Bodnár Zsolt tudomány 2017. november 22.

Egy japán szonda bukkant rá arra az 50 kilométer hosszú barlangra, ami kedvező, biztonságosnak vélt környezete miatt alkalmas lehet egy holdbázis helyszínének. Az egyre olcsóbb technológiáknak köszönhetően innen már csak egy ugrás a Mars.