Έτσι θα φύγουμε οριστικά από τη Γη

Ο πλανήτης Γη είναι το σπίτι των ανθρώπων για εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια και μας έχει εξυπηρετήσει καλά. Όμως, καθώς ο παγκόσμιος πληθυσμός αυξάνεται συνεχώς και οι άνθρωποι συνεχίζουν να μολύνουν και να λεηλατούν τους πεπερασμένους πόρους της Γης, ο πλανήτης μας φαίνεται ολοένα και περισσότερο σε κίνδυνο.

Μια έκθεση του Παγκόσμιου Ταμείου Άγριας Ζωής του 2012 υπολόγιζε ότι μέχρι το 2030 θα χρειαζόμαστε το ισοδύναμο δύο πλανητών για να διατηρήσουμε τον τρόπο ζωής μας. Και είναι σχεδόν βέβαιο ότι θα πρέπει να μετακινηθούμε κάποια στιγμή, με την πρόβλεψη του Ήλιου να αυξηθεί σε φωτεινότητα και να εξαφανίσει τους ωκεανούς μας σε περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια.

Έτσι, οι επιστήμονες αρχίζουν να κοιτάζουν προς τα αστέρια, ανακαλύπτοντας πώς θα μπορούσαμε μια μέρα να δημιουργήσουμε βάση αλλού. Εξετάζουμε την τελευταία έρευνα σχετικά με το πώς θα αξιοποιήσουμε τους πόρους, θα χτίσουμε έναν οικισμό, θα καλλιεργήσουμε τρόφιμα, θα κάνουμε μωρά και θα παραμείνουμε υγιείς στο νέο μας σπίτι.

Διαβάστε περισσότερα:

• Διαστημικοί πόλεμοι:η νέα κούρσα εξοπλισμών πάνω από τα κεφάλια μας
• 10 μελλοντικές διαστημικές αποστολές που πρέπει να περιμένουμε

Πόροι συγκομιδής - Οι αστεροειδείς θα λεηλατηθούν για υλικά και καύσιμα

Μια νέα εποχή εξερεύνησης του διαστήματος ξεκίνησε τον Ιανουάριο του 2018 με σχετικά λίγες φανφάρες. Ένας μικροσκοπικός δορυφόρος - Arkyd-6 - τέθηκε σε τροχιά σε έναν ινδικό πύραυλο. Σχεδιασμένο και κατασκευασμένο από την αμερικανική εταιρεία Planetary Resources, είναι ένας ανιχνευτής αστεροειδών που έχει ως αποστολή την αναζήτηση διαστημικών βράχων που μπορούν να εξορυχθούν.

Το θέμα με την εξερεύνηση του διαστήματος είναι ότι είναι μια συνεχής μάχη ενάντια στην αδυσώπητη έλξη προς τα κάτω της βαρύτητας της Γης. Το να παίρνετε όλα όσα χρειάζεστε μαζί σας από την αρχή σημαίνει ότι πρέπει να ξεπεράσετε την έλξη του πλανήτη μας και αυτό είναι εξαιρετικά ακριβό. Κοστίζει χιλιάδες δολάρια η εκτόξευση ενός κιλού σε τροχιά, ακόμη και με τις πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία πυραύλων από εταιρείες όπως το SpaceX του Έλον Μασκ. Πολύ καλύτερα να εκτοξεύετε φως, συγκομίζοντας ό,τι χρειάζεστε από το διάστημα. Και υπάρχουν λίγα μέρη πιο δελεαστικά από τους αστεροειδείς.

Ως υπολείμματα δομικών στοιχείων από το σχηματισμό του Ηλιακού μας Συστήματος, οι αστεροειδείς είναι πλούσιοι σε πολύτιμα αγαθά όπως η πλατίνα, το βολφράμιο και ο σίδηρος. Ο πειρασμός που προσφέρουν έχει πυροδοτήσει το κοσμικό ισοδύναμο του διάσημου χρυσού στην Καλιφόρνια στα μέσα του 1800. Πέρυσι, το Λουξεμβούργο έγινε η πρώτη ευρωπαϊκή χώρα που ψήφισε νόμο που επιτρέπει στις εταιρείες εξόρυξης αστεροειδών στη χώρα να κρατούν ό,τι βρίσκουν στο διάστημα.

Εν τω μεταξύ, στο Ηνωμένο Βασίλειο, η σκωτσέζικη αεροδιαστημική εταιρεία Asteroid Mining Corporation προσπαθεί επί του παρόντος να συγκεντρώσει 2,3 εκατομμύρια λίρες για να κατασκευάσει δορυφόρους ικανούς να αναγνωρίζουν πλατίνα σε αστεροειδείς κοντά στη Γη. Τα επόμενα χρόνια, οι εταιρείες θα μπορούσαν να στείλουν ανιχνευτές απόδειξης της ιδέας για να εξερευνήσουν μερικούς από τους 17.000 αστεροειδείς που θεωρούνται αρκετά κοντά για να φτάσουν οικονομικά, με εκτιμήσεις να υποδηλώνουν ότι ένας αστεροειδής θα πρέπει να περιέχει προϊόντα αξίας άνω του 1 δισεκατομμυρίου δολαρίων για να κάνει το τολμηρό ταξίδι αξίζει. Οι πιθανές ανταμοιβές είναι τεράστιες:ορισμένοι σχολιαστές προτείνουν ότι η εξόρυξη αστεροειδών θα μπορούσε να δημιουργήσει τον πρώτο τρισεκατομμυριούχο στον κόσμο.

Προς το παρόν, όμως, οι αστεροειδείς προσφέρουν κάτι ακόμα πιο ζωτικό για τους μελλοντικούς διαστημικούς ταξιδιώτες:τον πάγο. Το παγωμένο νερό είναι το διαστημικό ισοδύναμο του χρυσού. Λιώστε το και έχετε νερό να πιείτε και να πλυθείτε. Αλλά αυτό απλώς ξύνει την επιφάνεια του δυναμικού του πάγου:μια ματιά στη διάσημη χημική του δομή - H2O - σας λέει ότι είναι κατασκευασμένο τόσο από υδρογόνο όσο και από οξυγόνο. Μπορείτε να συλλέξετε αναπνεύσιμο αέρα από πάγο, καθώς και να χρησιμοποιήσετε το υδρογόνο για καύσιμο. Σημαίνει ότι οι αστεροειδείς θα μπορούσαν να γίνουν τα κοσμικά πρατήρια καυσίμων του μέλλοντος:ελλιμενίστε, γεμίστε και συνεχίστε το ταξίδι σας. Ο Άρης, με τον άφθονο πάγο του στους παγετώνες και τα πολικά καλύμματα, θα μπορούσε επίσης να είναι ένα πολύτιμο pit stop.

Πώς θα μετακινηθούμε

Ηλιακά πανιά

Μπορεί μια μέρα να πλεύσουμε γύρω από το Ηλιακό Σύστημα. Τεράστια στέγαστρα θα μπορούσαν να πιάσουν τον ηλιακό άνεμο - το ρεύμα των φορτισμένων σωματιδίων που φυσούν από τον Ήλιο. Η τεχνολογία έχει επιδειχθεί σε μικρογραφία και η αποστολή LightSail 2 της The Planetary Society, με 32 μέτρα πανιά, αναμένεται να εκτοξευθεί αυτόν τον Νοέμβριο.

Πύραυλοι αντιύλης

Όταν ένα σωματίδιο συναντά το ισοδύναμο αντιύλης του, εκμηδενίζονται σε ενέργεια, η οποία θα μπορούσε να τροφοδοτήσει έναν πύραυλο. Μόλις 10 γραμμάρια αντιύλης θα μπορούσαν να σας οδηγήσουν στον Άρη σε τέσσερις εβδομάδες! Αλλά δεν είναι φτηνό να το φτιάξεις:αν οι επιταχυντές σωματιδίων του CERN κατασκεύαζαν αποκλειστικά αντιύλη για ένα χρόνο, θα δημιουργούσαν μόλις το ένα δισεκατομμυριοστό του γραμμαρίου.

Drive Alcubierre

Μετακινηθείτε στο Star Trek , αυτό είναι ένα warp drive για τον πραγματικό κόσμο. Η NASA εξετάζει τον χειρισμό του ίδιου του διαστήματος, ώστε να μπορείτε να ταξιδέψετε πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός χωρίς να παραβιάζετε τους κανόνες της φυσικής. Το πρόβλημα είναι ότι θα πρέπει να έχετε αρνητική μάζα για να το κάνετε και δεν γνωρίζουμε ακόμη αν αυτό είναι δυνατό.

Διαστημικοί ανελκυστήρες

Εάν μπορούσατε να σκαρφαλώσετε αργά σε ένα φρεάτιο ανελκυστήρα που ήταν αγκυρωμένο στον ισημερινό, η περιστροφή της Γης σημαίνει ότι στην κορυφή θα περιφέρεστε γύρω από τον πλανήτη αρκετά γρήγορα για να πετάξετε στο διάστημα. Αν και είναι ακόμη πολύ μακριά, χάρη στις πρόσφατες εξελίξεις στην επιστήμη των υλικών μπορεί σύντομα να έχουμε κάτι για να κατασκευάσουμε το καλώδιο.

Γέμισμα καθ' οδόν

Αντί να παίρνουν όλα τα καύσιμα μαζί τους, οι μελλοντικές αποστολές θα μπορούσαν να συλλέγουν μεθάνιο - το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου - από μέρη όπως ο Άρης, ο Δίας και το μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου, ο Τιτάνας. Πέρυσι, η διαστημική εταιρεία του Τζεφ Μπέζος, Blue Origin, πραγματοποίησε με επιτυχία δοκιμή τον πυραυλοκινητήρα BE-4, ο οποίος τροφοδοτείται από υγροποιημένο φυσικό αέριο.

Χτίζοντας ένα σπίτι - Καλώς ήρθατε στο διαστημικό χωριό

Οι άνθρωποι είναι εύθραυστα θηρία των οποίων η ευαίσθητη βιολογία χρειάζεται πολλή προστασία. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα μακριά από το προστατευτικό κουκούλι της ατμόσφαιρας και του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη μας. Επομένως, αν θέλουμε να δημιουργήσουμε καταστήματα αλλού, θα χρειαστεί να φτιάξουμε ένα αξιοπρεπές κατάλυμα.

Η αποστολή ενός κιτ κατασκευής από τη Γη είναι απαγορευτικά ακριβή, επομένως το ακρωνύμιο buzz αυτή τη στιγμή είναι ISRU – In Situ Resource Utilisation. Αυτός είναι ένας φανταχτερός τρόπος να πούμε:"χρησιμοποιήστε αυτό που υπάρχει ήδη".

Τα σχέδια είναι ήδη σε εξέλιξη. Τον Ιούλιο του τρέχοντος έτους, η NASA ανακοίνωσε τους πέντε νικητές του $100.000 «3D-Printed Habitat Challenge» για να σχεδιάσει μια κατοικία που θα επέτρεπε στους ανθρώπους να ζουν και να εργάζονται στον Άρη και η οποία θα μπορούσε να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας τοπικά υλικά και τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης. Η πρώτη θέση απονεμήθηκε στην ομάδα Zopherus του Ρότζερς του Αρκάνσας, η οποία σχεδίασε έναν μη πλήρωμα, ρομποτικό εκτυπωτή που θα προσγειωνόταν στην επιφάνεια του Άρη και θα αναπτύξει ρόβερ για τη συλλογή τοπικών υλικών. Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος επεξεργάζεται επίσης επί του παρόντος πώς να εκτυπώσει δομικά στοιχεία 3D για μελλοντικούς διαστημικούς οικοτόπους χρησιμοποιώντας σεληνιακό έδαφος.

Η δημιουργία ενός οικοτόπου είναι μια καλή αρχή, αλλά μακροπρόθεσμα ίσως θέλουμε να «μορφοποιήσουμε» το νέο μας σπίτι και να το κάνουμε πιο γήινο. Αυτή η χονδρική ανανέωση σημαίνει ουσιαστική αλλαγή της ατμόσφαιρας και της θερμοκρασίας για τη δημιουργία ενός περιβάλλοντος που είναι πιο επιδεκτικό σε υγρό νερό και ζωή.

Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε τον Ιούνιο διαπίστωσε ότι μια αρχαία ομάδα μικροβίων που ονομάζονται «κυανοβακτήρια» μπορούν να φωτοσυνθέσουν σε συνθήκες εξαιρετικά χαμηλού φωτισμού, ένα όφελος που θα μπορούσε μια μέρα να τα δει να αναπτύσσονται σε προστατευμένες περιοχές σε τοξικούς πλανήτες για να λάβουν διοξείδιο του άνθρακα και να αντλήσουν οξυγόνο. Ο Άρης είναι ένας πιθανός υποψήφιος, αν και μια άλλη πρόσφατη μελέτη δείχνει ότι ο Κόκκινος Πλανήτης μπορεί να μην έχει αρκετό διοξείδιο του άνθρακα για να κάνει τη δουλειά.

Το να διαμορφώνεις ένα σπίτι δεν είναι το ίδιο με το να φτιάχνεις ένα σπίτι. Για να είναι επιτυχημένη οποιαδήποτε αποικία, οι κάτοικοί της πρέπει να λειτουργούν ως μέλη μιας νεοσύστατης κοινωνίας. Αυτό ισχύει τόσο για τους ανθρώπους όσο και για τούβλα και κονίαμα.

Οι πρώτοι άποικοι θα χρειαστεί να καταρτίσουν ένα νομικό σύστημα για τη διατήρηση του νόμου και της τάξης, ίσως με βάση τους τρέχοντες νόμους μας εδώ στη Γη. Θα πρέπει να δημιουργηθούν και να ανατεθούν θέσεις εργασίας σε όσους διαθέτουν κατάλληλες δεξιότητες και θα πρέπει να δημιουργηθούν γρήγορα ιδρύματα για την παροχή ιατρικών, εκπαιδευτικών και οικονομικών υπηρεσιών. Στην ιδανική περίπτωση, όλα αυτά θα προγραμματιστούν πριν οι διαστημικοί ταξιδιώτες εγκαταλείψουν τη Γη, καθώς θα υπάρχουν αρκετά για να σκεφτούμε το νέο μας σπίτι χωρίς να χρειάζεται να δημιουργήσουμε μια λειτουργική κοινωνία στην οπλή!

Πού θα πάμε - πέντε πιθανοί προορισμοί

Τοποθεσία: Η Σελήνη

Απόσταση από τη Γη :384.400 km (μέσος όρος)

Πλεονεκτήματα :Θα μπορούσε να εκκενωθεί πίσω στη Γη σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Ένα εξαιρετικό πεδίο δοκιμών για τη νέα τεχνολογία. Δεν υπάρχει καθυστέρηση επικοινωνίας.

Μειονεκτήματα :Νύχτες που διαρκούν δύο εβδομάδες. Χωρίς ατμόσφαιρα ή μαγνητικό πεδίο για προστασία. Έντονες διακυμάνσεις θερμοκρασιών.

Τοποθεσία :Άρης

Απόσταση από τη Γη :225 εκατομμύρια km (μέσος όρος)

Πλεονεκτήματα :Ο μόνος πλανήτης στο Ηλιακό μας Σύστημα που δεν είναι ούτε πολύ ζεστός ούτε κατασκευασμένος από αέριο. Άφθονο πάγο νερού. Σχετικά κοντά.

Μειονεκτήματα :Χωρίς μαγνητικό πεδίο για προστασία από την ακτινοβολία. Μοχθηρές καταιγίδες σκόνης στο μέγεθος των ηπείρων. Οι επικοινωνίες με τη Γη καθυστέρησαν κατά 20 λεπτά.

Τοποθεσία :Ευρώπη (φεγγάρι του Δία)

Απόσταση από τη Γη :628 εκατομμύρια km (μέσος όρος)

Πλεονεκτήματα :Περισσότερο υγρό νερό από όλους τους ωκεανούς, τις λίμνες, τα ποτάμια και τις θάλασσες της Γης μαζί.

Μειονεκτήματα :Στη γραμμή βολής των ζωνών έντονης ακτινοβολίας που δημιουργούνται από το μαγνητικό πεδίο του Δία. Ευάλωτο σε μετεωρίτες που έλκονται από τον μεγαλύτερο πλανήτη του Ηλιακού Συστήματος.

Τοποθεσία :Διαπλανητικός χώρος

Απόσταση από τη Γη :> 1 εκατομμύριο km

Πλεονεκτήματα :Κινητό. Απεριόριστος χώρος για να χτίσετε έναν βιότοπο σε τροχιά γύρω από τη Γη ή άλλο πλανήτη - δεν σας περιορίζει η τοπογραφία. Η βαρύτητα θα μπορούσε να αναδημιουργηθεί για να ταιριάζει με τη γήινη.

Μειονεκτήματα :Θα χρειαστεί να κατασκευάσετε και να συναρμολογήσετε τα πάντα από την αρχή, χωρίς βοήθεια από το τοπίο.

Τοποθεσία :Kepler-438b

Απόσταση από τη Γη :470 έτη φωτός (4,4 τετρασεκατομμύρια χλμ.)

Πλεονεκτήματα :Ένας από τους εξωπλανήτες που μοιάζει περισσότερο με τη Γη που έχουν βρεθεί μέχρι στιγμής. Βρίσκεται στην εσωτερική άκρη της κατοικήσιμης ζώνης του αστεριού του.

Μειονεκτήματα :Θα χρειαζόταν περισσότερο από μια ανθρώπινη ζωή για να φτάσει. Περιφέρεται γύρω από έναν κόκκινο νάνο, ο οποίος πιστεύεται ότι έχει δυνητικά καταστρεπτικές ηλιακές εκλάμψεις.

Καλλιέργεια τροφίμων - Τι θα υπάρχει στο μενού;

Στη Γη, η χορτοφαγία και ο βιγκανισμός είναι ολοένα και ψηλά. Στο διάστημα θα είναι μια αναγκαιότητα:απλά δεν υπάρχουν αρκετοί πόροι για να συντηρηθούν τα ζώα. Έτσι είναι φυτά – αλλά ποιες καλλιέργειες αναπτύσσονται καλύτερα στη σκληρή αρένα του διαστήματος;

Νωρίτερα φέτος, οι πρώτοι πράσινοι βλαστοί εμφανίστηκαν στο Advanced Plant Habitat (APH) του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού - έναν θάλαμο ανάπτυξης στο μέγεθος ενός μίνι ψυγείου. Τα φυτά, μια μικρή παρτίδα νάνου σίτου και Arabidopsis (ανθισμένο κάρδαμο), ελέγχονται αυτόματα από ένα σύστημα που βασίζεται σε υπολογιστή γνωστό ως PHARMER, το οποίο χρησιμοποιεί 180 αισθητήρες για την παρακολούθηση μεταβλητών όπως η θερμοκρασία, η υγρασία και τα επίπεδα φωτός. Αυτή η τεχνολογία συμπληρώνει το σύστημα παραγωγής λαχανικών του ISS (γνωστό ως «Veggie»), το οποίο έχει σχεδιαστεί για την παραγωγή συστατικών σαλάτας.

Το 2015, οι αστροναύτες πήραν δείγματα από το πρώτο μαρούλι που καλλιεργήθηκε στο διάστημα. Ωστόσο, τα έργα δεν ήταν χωρίς προβλήματα. Όπως και στη Γη, η μούχλα ήταν ένα μεγάλο ζήτημα που εμπόδισε τους επιστήμονες να προχωρήσουν στην καλλιέργεια πιο ενδιαφέρουσας τροφής όπως οι ντομάτες. Η διαστημική κηπουρική είναι δύσκολη, αλλά όλα αυτά είναι χρήσιμα μαθήματα για τους πρώτους κοσμικούς αγρότες μας.

Εν τω μεταξύ, άλλοι επιστήμονες έχουν εξετάσει την πιθανότητα ανάπτυξης φυτών στον Άρη. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Villanova στην Πενσυλβάνια διεξήγαγαν το Red Thumbs Mars Garden Project. Προσομοίωσαν το έδαφος του Άρη παίρνοντας ακαθαρσίες από ηφαίστεια στη Γη και προσπάθησαν να καλλιεργήσουν μια σειρά από καλλιέργειες, όπως λάχανο, σκόρδο και πατάτες. Τα επίπεδα φωτός ελέγχονταν προσεκτικά για να ταιριάζουν με αυτά που βρέθηκαν σε έναν πιο αμυδρό πλανήτη μακριά από τον Ήλιο.

Το λάχανο αναπτύχθηκε καλά, αλλά το έδαφος που έμοιαζε με πηλό ήταν πολύ πυκνό για να επεκταθούν και να ευδοκιμήσουν οι αναπτυσσόμενες πατάτες. Ωστόσο, ένα παρόμοιο πείραμα στο Διεθνές Κέντρο Πατάτας στο Περού κατάφερε να καλλιεργήσει πατάτες σε συνθήκες που μοιάζουν με τον Άρη, χρησιμοποιώντας σπάτουλα που έχουν εκτραφεί ειδικά για να ανέχονται πιο σκληρά περιβάλλοντα – προσφέροντας ελπίδα σε όλους τους μελλοντικούς λάτρεις των τσιπών της διαστημικής μετακίνησης.

Η πραγματική ανακάλυψη θα μπορούσε να έρθει αν κατακτήσουμε την τέχνη της συνθετικής βιολογίας – την ικανότητα να σχεδιάζουμε, να σχεδιάζουμε και να κατασκευάζουμε βιολογικές δομές από την αρχή. Γιατί να προσπαθήσετε να κάνετε γήινα φυτά να υπάρχουν στον Άρη, όταν μπορείτε να δημιουργήσετε νέα ειδικά σχεδιασμένα για να ευδοκιμήσουν εκεί; Τα αυτοματοποιημένα μίνι εργοστάσια γνωστά ως βιοχυτήρια μπορούν να δοκιμάσουν εκατομμύρια διαφορετικά σχέδια ταυτόχρονα αναπτύσσοντας διάφορους οργανισμούς στο εργαστήριο υπό αυστηρά ελεγχόμενες συνθήκες. Με αυτόν τον τρόπο, οι ερευνητές μπορούν να φιλοξενήσουν εκείνα τα είδη που είναι αρκετά ανθεκτικά για να επιβιώσουν. Τον Ιούλιο, μια ομάδα Αυστραλών επιστημόνων δημοσίευσε μια εργασία που ζητούσε ευρύτερες επενδύσεις στον τομέα, υποδεικνύοντας ότι θα μπορούσε να γίνει πραγματικότητα σε μόλις μια δεκαετία.

Μπορούμε να φάμε τα δικά μας κακά;

Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Penn State ανέπτυξαν έναν νέο τρόπο παρασκευής φαγητού, ο οποίος θα μας γλίτωνε από το να κουβαλάμε όλο το φαγητό μαζί μας στο διάστημα. Τα ανθρώπινα απόβλητα του χθες μετατρέπονται σε αυριανό γεύμα.

Τα ούρα ανακυκλώνονται ήδη σε πόσιμο νερό στον ISS, αλλά τα κόπρανα αποστέλλονται σε ένα φορτηγό πλοίο για να καούν στην ατμόσφαιρα της Γης. Η Δρ Λίζα Στάινμπεργκ, η οποία εργαζόταν στο Πεν Στέιτ προτού γίνει τεχνικός επιστήμης στο σχολείο, το θεώρησε ως χαμένη ευκαιρία και ανέπτυξε ένα σύστημα για την επαναχρησιμοποίηση όλων των σωματικών μας εξόδων.

«Το σύστημα αποτελείται από δύο αντιδραστήρες», λέει. «Το πρώτο παίρνει ούρα και κόπρανα και μετατρέπει μέρος του άνθρακα [στα απόβλητα] σε μεθάνιο, το οποίο τροφοδοτείται σε έναν δεύτερο αντιδραστήρα που αναπτύσσει μια βακτηριακή βιομάζα που καταναλώνει μεθάνιο». Το αποτέλεσμα είναι ένα συμπλήρωμα διατροφής με υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες και λιπαρά. Ο Steinberg επισημαίνει ότι η τροφή μπορεί να καλλιεργηθεί μέσα σε λίγες μέρες – πολύ πιο γρήγορα από τις φυτικές πηγές πρωτεΐνης όπως η σόγια. Ωστόσο, προειδοποιεί ότι «πιθανότατα θα συμπλήρωνε, δεν θα αντικαθιστούσε τη φυτική ύλη στη διατροφή ενός αστροναύτη».

Είναι ασφαλές? «[Οι αντιδραστήρες] μεταφέρουν μόνο αέρια προϊόντα, τα οποία μπορούν εύκολα να φιλτραριστούν για να αφαιρέσουν παθογόνα», λέει. «Η ασφάλεια ήταν σημαντική προτεραιότητα». Όσο για τη γεύση, η ομάδα του Steinberg δεν μπόρεσε να δοκιμάσει το φαγητό λόγω του εργαστηριακού πρωτοκόλλου, αλλά η υφή έχει περιγραφεί ως παρόμοια με το Marmite. Το αν οι αστροναύτες μπορούν να πειστούν να το φάνε είναι άλλο θέμα.

Διατηρήστε τη φόρμα και την υγεία - Κάντε φίλους με το διαστημικό γυμναστήριο

Το σώμα μας δεν αντιδρά καλά στο περιβάλλον χαμηλής βαρύτητας του διαστήματος. Οι μύες μας δεν χρειάζεται να δουλεύουν τόσο σκληρά, οπότε αρχίζουν να σπαταλούν. Τα οστά μας γίνονται πιο αδύναμα και η καρδιά μας αντλεί αίμα πιο αργά. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, οι αστροναύτες περνούν δύο ώρες κάθε μέρα ασκώντας για να αποτρέψουν την απώλεια μυών και οστικής μάζας. Για μια αποστολή μεγάλης διάρκειας, θα χρειαστεί να ακολουθήσουμε ένα αυστηρό σχέδιο άσκησης, εκτός εάν μπορούμε να εφεύρουμε ένα διαστημόπλοιο με τη δική του τεχνητή βαρύτητα, έτσι ώστε το σώμα να συμπεριφέρεται όπως στη Γη.

Οι προηγούμενες διαστημικές αποστολές μας έχουν δώσει πολλές γνώσεις για τις φυσικές επιπτώσεις του διαστήματος, αλλά υπάρχει μια σημαντική πτυχή που μέχρι πρόσφατα είχε παραμεληθεί - το μικροβίωμα. Τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες συνειδητοποιούν όλο και περισσότερο τον κρίσιμο ρόλο που παίζει ο στρατός των μικροβίων του σώματός μας στην υγεία μας, που συνδέεται με τα πάντα, από τον καρκίνο και την παχυσαρκία μέχρι την κατάθλιψη και τον διαβήτη. Πώς μπορεί λοιπόν να πάει το μικροβίωμα μας στο διάστημα;

Τον Μάρτιο του 2015, ο αστροναύτης της NASA Scott Kelly ξεκίνησε μια παραμονή ενός έτους στο ISS - τη μεγαλύτερη που είχε περάσει κάποιος εκεί - ως μέρος μιας αποστολής μελέτης των μακροπρόθεσμων επιπτώσεων της διαστημικής πτήσης στο σώμα. Τώρα, οι ερευνητές εξετάζουν τα δεδομένα.

«Αν στέλνετε ένα άτομο στο διάστημα, δεν στέλνετε απλώς ένα άτομο, στέλνετε επίσης τρισεκατομμύρια μικροοργανισμούς», λέει η Δρ Μάρθα Βιτατέρνα του Πανεπιστημίου Northwestern, μία από τις επιστήμονες που μελετούν το μικροβίωμα της Κέλι.

Ένα ποικίλο μικροβίωμα του εντέρου θεωρείται γενικά υγιές, αλλά τόσο η διατροφή όσο και το άγχος μπορούν να το αλλάξουν αρκετά γρήγορα. Επειδή η διατροφή του Kelly στον ISS ήταν τόσο περιορισμένη, ο Vitaterna λέει ότι η ομάδα περίμενε να δει σημαντική μείωση στην ποικιλία των μικροοργανισμών στο έντερό του, αλλά τα προκαταρκτικά αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτό δεν συνέβη. Επιπλέον, οι αλλαγές που έλαβαν χώρα επανήλθαν στο φυσιολογικό αρκετά γρήγορα μόλις επέστρεψε στη Γη.

Ένα άλλο έργο της NASA πρόκειται να ρίξει ακόμη περισσότερο φως στο μικροβίωμα στο διάστημα. Νωρίτερα φέτος, το πείραμα Rodent Research-7 έστειλε ποντίκια στο ISS σε μια προσπάθεια να ανακαλύψει πώς οι αλλαγές στα μικροβιώματα των τρωκτικών επηρεάζουν άλλες πτυχές της υγείας τους, συμπεριλαμβανομένου του ύπνου και του κιρκάδιου ρυθμού τους. Τα αποτελέσματα δεν αναμένονται μέχρι το επόμενο έτος, αλλά θα πρέπει να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε πώς μπορεί να αλλάξουν τα μικροβιώματα και τα πρότυπα ύπνου των ανθρώπων στο διάστημα. Και αν υποστηρίξουν τη μελέτη του Scott Kelly, θα είναι καλά νέα. Όταν τελικά εγκαταλείψουμε οριστικά τη Γη, μπορεί να χάσουμε οστική και μυϊκή μάζα, αλλά ίσως καταφέρουμε να διατηρήσουμε τα μικρόβια μας.

Πώς θα παραμείνουμε υγιείς

Καλή επικοινωνία

Αν πάμε στον Άρη, θα αντιμετωπίσουμε καθυστέρηση δορυφορικών επικοινωνιών με τη Γη έως και 22 λεπτών. Εκτός από τις σωματικές προκλήσεις, αυτό παρουσιάζει και ψυχική. Στην αποστολή Mars-500 – μια αποστολή προσομοίωσης 17 μηνών στον Άρη με έδρα τη Μόσχα – το πλήρωμα είχε πέντε φορές περισσότερες συγκρούσεις με τον Έλεγχο Αποστολής από ό,τι μεταξύ τους. Αν πρόκειται να εγκαταλείψουμε τη Γη, θα πρέπει να συνηθίσουμε σε μια καθυστερημένη σύνδεση με όσους είναι ακόμα στο σπίτι.

Τεχνητό φως

Το να εγκαταλείψουμε τον πλανήτη Γη και να χάσουμε τον 24ωρο κύκλο ημέρας/νύχτας, θα μπορούσε να κάνει τον όλεθρο με τα ρολόγια του σώματός μας. Στο Mars-500, τέσσερα στα έξι μέλη του πληρώματος υπέφεραν από διαταραχές ύπνου, με το ένα να στερείται χρόνιας ύπνου και ένα άλλο να αλλάζει το πρόγραμμα ύπνου του εκτός συγχρονισμού με όλους τους άλλους. Σε ένα διαστημόπλοιο, αυτό θα μπορούσε να ξεπεραστεί με τεχνητό φως που μιμείται το φυσικό φως της ημέρας στη Γη. Σε έναν εξωγήινο πλανήτη, θα μπορούσε να αποδειχθεί πιο σκληρό πρόβλημα.

Εξαιρετική ψυχαγωγία

«Είμαστε σχεδόν εκεί;» πρόκειται να είναι μια κοινή ερώτηση σε ένα ταξίδι πολλών μηνών στο διάστημα. Γνωρίζουμε ότι το πράσινο στη Γη βοηθά στη μείωση του στρες, επομένως η καλλιέργεια τροφής ή βλάστησης στο πλοίο θα μπορούσε να είναι μια ψυχαγωγική δραστηριότητα με πρόσθετα οφέλη. Μια άλλη επιλογή είναι η εικονική πραγματικότητα. Στο HI-SEAS, μια προσομοιωμένη διαστημική αποστολή που διευθύνει η NASA και στεγάζεται σε ένα ηφαίστειο στη Χαβάη, τα μέλη του πληρώματος θα μπορούσαν να διαφύγουν στον δικό τους κόσμο VR κατά παραγγελία μέσω ενός ακουστικού.

Ένα δίκτυο υποστήριξης

Οι αστροναύτες λένε πάντα ότι η θέα της Γης από το διάστημα είναι μια βαθιά εμπειρία. Τι συμβαίνει όμως όταν δεν μπορείτε πλέον να δείτε τη Γη καθόλου; Θεωρείται ότι το «φαινόμενο εκτός θέασης της Γης» θα μπορούσε να οδηγήσει σε άγχος, έντονη νοσταλγία και κατάθλιψη, ειδικά εάν η οικογένεια και οι φίλοι έχουν μείνει πίσω. Οι πρωτοπόροι του διαστήματος θα χρειαστούν ένα ισχυρό δίκτυο κοινωνικής και ψυχολογικής υποστήριξης στο νέο τους σπίτι, για να βοηθήσουν όσους αισθάνονται τις συνέπειες της εγκατάλειψης της Γης.

Δημιουργία μωρών - Είναι λίγο πιο δύσκολο στο διάστημα...

Εάν πρόκειται να φύγουμε επιτυχώς από τη Γη, θα πρέπει να καταλάβουμε πώς να συλλάβουμε στο διάστημα. Ένα πιθανό εμπόδιο είναι οι επιπτώσεις της έλλειψης βαρύτητας στο σπέρμα – κάτι που διερευνάται επί του παρόντος από τη NASA.

Τον Απρίλιο του τρέχοντος έτους, το έργο Micro-11 έστειλε για πρώτη φορά ανθρώπινο σπέρμα στον ISS. Οι ερευνητές εξακολουθούν να περιμένουν τα αποτελέσματα, αλλά προηγούμενη εργασία από την ίδια ομάδα έδειξε ότι το σπέρμα του ταύρου και του αχινού τα πηγαίνουν αρκετά καλά στο διάστημα. Το σπέρμα των ταύρων κινείται πιο γρήγορα στη μικροβαρύτητα (ένα χαρακτηριστικό που γενικά συνδέεται με υψηλότερη γονιμότητα), ενώ στο σπέρμα του αχινού, οι χημικές ουσίες που κάνουν τα σπερματοζωάρια να αρχίσουν να κολυμπούν επίσης εισχωρούν πιο γρήγορα.

«Δεδομένων των όσων γνωρίζουμε από τα προηγούμενα δεδομένα, η υπόθεσή μας είναι ότι το [ανθρώπινο] σπέρμα θα βρεθεί να κολυμπά πιο γρήγορα στη μικροβαρύτητα», λέει ο Δρ Τζόζεφ Τας στο Πανεπιστήμιο του Κάνσας, επικεφαλής του έργου Micro-11. Εάν συμβεί αυτό, ελπίζει ότι το έργο θα μπορέσει να καταλάβει γιατί.

Αλλά το σπέρμα είναι μόνο το ήμισυ της εξίσωσης. Προηγούμενα πειράματα σε αποστολές διαστημικού λεωφορείου με θηλυκά ποντίκια υποδηλώνουν ότι η μικροβαρύτητα καθυστερεί την απελευθέρωση ώριμων ωαρίων από τις ωοθήκες. Ο Tash έχει ένα άλλο πείραμα στα σκαριά για να ελέγξει εάν αυτό είναι ένα μακροπρόθεσμο αποτέλεσμα – αν είναι, θα είναι μια άλλη γέφυρα που πρέπει να περάσουμε.

Ένα άλλο εμπόδιο για τη δημιουργία μωρών στο διάστημα μπορεί να είναι οι κοσμικές ακτίνες υψηλής ενέργειας και τα φορτισμένα σωματίδια που ρέουν από τον Ήλιο. Ενώ τα επίπεδα ακτινοβολίας στον ΔΔΣ είναι 10 φορές υψηλότερα από ό,τι στην επιφάνεια της Γης, δεν είναι τίποτα σε σύγκριση με επίπεδα εκτός της προστασίας του μαγνητικού πεδίου της Γης, το οποίο λειτουργεί ως εκτροπή ασπίδας. Η ακτινοβολία μπορεί να σταματήσει την παραγωγή σπέρματος και ωαρίων και μπορεί επίσης να προκαλέσει μεταλλάξεις, οδηγώντας σε κατεστραμμένα έμβρυα. Θα χρειαστεί να βρούμε τρόπους για να προστατεύσουμε τους ταξιδιώτες του διαστήματος από αυτές τις επιπτώσεις με ενδιαιτήματα ανθεκτικά στην ακτινοβολία ή φάρμακα που μπορούν να βοηθήσουν στην αποκατάσταση της βλάβης στο DNA.

Μόλις ξεπεράσουμε αυτά τα βιολογικά εμπόδια, θα πρέπει επίσης να βεβαιωθούμε ότι θα στείλουμε αρκετούς ανθρώπους στο νέο μας σπίτι για να διατηρήσουμε τη γονιδιακή δεξαμενή υγιή και να αποφύγουμε την ενδογαμία. Ένα υποθετικό σχέδιο για ένα ταξίδι 6.300 ετών στον κοντινό εξωπλανήτη Proxima Centauri b υπολογίζει ότι μόνο 98 άτομα θα ήταν αρκετά για να αποφευχθεί η ενδογαμία. Άλλοι πιστεύουν ότι ένα πλήρωμα της τάξης των χιλιάδων είναι το καλύτερο στοίχημα για μια τόσο μεγάλη αποστολή, για να αντιμετωπίσει την πιθανότητα ενός καταστροφικού συμβάντος και να διατηρήσει το πλήρωμα όσο το δυνατόν πιο υγιές.

Ερωτήσεις και απαντήσεις:Πώς να μεγαλώσετε ένα παιδί στο διάστημα

Πώς μπορούμε να διασφαλίσουμε ότι τα μωρά μας στο διάστημα μεγαλώνουν ευτυχισμένα; Μιλάμε με τον ανθρωπολόγο Dr Cameron Smith

του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Πόρτλαντ

Μπορεί να είναι ηθικό να μεγαλώνεις ένα παιδί στο διάστημα;

Οι φιλόσοφοι ονομάζουν αυτή την έννοια «συναίνεση στον κίνδυνο». Είναι ηθικά αποδεκτό να υποβάλλουμε κάποιον σε κίνδυνο χωρίς τη συγκατάθεσή του; Σε αυτήν την περίπτωση, νομίζω ότι είναι.

Συγκρίνετε το με τους ανθρώπους της αρχαίας Πολυνησίας. Πριν από τρεις χιλιάδες χρόνια, ξεκίνησαν πέρα ​​από τη θάλασσα αναζητώντας νέα νησιά. Συχνά ολόκληρες οικογένειες πήγαιναν μαζί και δεν ακούστηκαν ποτέ ξανά. Αλλά τελικά αποίκησαν ολόκληρο τον Ειρηνικό Ωκεανό. Θα το χαρακτηρίζαμε απαράδεκτο; Δεν νομίζω – ήταν εξερευνητές.

Ποιοι είναι οι πιθανοί κίνδυνοι;

Οι προκλήσεις είναι βιολογικές και πολιτισμικές. Θα υπάρξει μια περίοδος που οι πρώτοι άποικοι στο διάστημα θα έχουν υψηλότερη βρεφική θνησιμότητα, επειδή δεν θα ξέρουμε πώς να προσαρμοστούμε σε όλες τις συνθήκες αμέσως. Τα παιδιά θα αναπτυχθούν επίσης διαφορετικά υπό διαφορετική βαρύτητα. Η απόκτηση παιδιών στο διάστημα απαιτεί μια κουλτούρα που είναι έτοιμη να αναλάβει αυτούς τους κινδύνους και τις ενοχλήσεις.

Πώς μπορούμε να διασφαλίσουμε ότι θα έχουν μια ευτυχισμένη παιδική ηλικία;

Αυτό που πιστεύουμε ως κανονική ζωή για ένα παιδί εδώ στη Γη δεν θα είναι το ίδιο σε άλλον πλανήτη. Κατά κάποιο τρόπο, τα παιδιά θα έχουν λιγότερη ελευθερία. Μέχρι την ηλικία των 10, μπορούσα να βγω για εξερεύνηση δίπλα στον κολπίσκο. Στον Άρη, θα είναι πολύ πιο επικίνδυνο να βγεις έξω για μια περιπλάνηση.

Ωστόσο, τα πρώτα χρόνια της εγκατάστασης στο διάστημα θα είναι τόσο προσεκτικά σχεδιασμένα ώστε τα παιδιά που γεννιούνται στο διάστημα θα έχουν πολύ μεγαλύτερες πιθανότητες να έχουν την τροφή, το νερό και τους πόρους που χρειάζονται για μια ευτυχισμένη ζωή, σε σύγκριση με τον μέσο άνθρωπο που γεννιέται στη Γη σήμερα, όπου σπάνια είναι εγγυημένα.

Πώς πρέπει να προετοιμαστούμε;

Αυτό που θα ήθελα να κάνω είναι να δώσω στους διαστημικούς αποίκους όλα όσα γνωρίζουμε για την ανθρώπινη προσαρμοστικότητα και να τους αφήσω να διαμορφώσουν οι ίδιοι τη ζωή τους. Τελικά, δεν μπορούμε να προβλέψουμε τα πάντα – πρέπει να βασιστούμε στην προσαρμοστικότητα της ανθρωπότητας.

Αυτό είναι απόσπασμα από το τεύχος 327 του BBC Focus περιοδικό.

Εγγραφή και παραλάβετε το πλήρες άρθρο στην πόρτα σας ή κατεβάστε το BBC Focus εφαρμογή για να το διαβάσετε στο smartphone ή το tablet σας. Μάθετε περισσότερα