Már 110 ember elég lehet egy Mars-kolónia megalapításához

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 marsi kolónia illusztrációjaFotó: Steven Hobbs/leemage via AFP

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.

A marsi kolónia illusztrációjaFotó: Mondolithic Studios/leemage via AFP

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.

Kékkel a munkavégzéshez szükséges idő, narancssárgával a rendelkezésre álló idő látható. Függőlegesek az órák számát, vízszintesen a kezdeti létszámot jelölték.Forrás: Salotti, 2020

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.

A hírekről sok helyen tájékozódhatsz. A Qubit krízisben és békeidőben is arra törekszik, hogy az események mögött álló mélyebb összefüggéseket is megértsük – szigorúan a modern tudomány szemszögéből, több mint 100 tudós-szerzőnk és szakértő újságíróink révén. Ez nekünk sokba kerül, de reméljük, nektek is sokat ér.
Támogasd a Qubit fennmaradását!

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: