Meneekö ihminen asumaan avaruuteen ihan vain levittääkseen elämää vai onko maapallon heikko tila syy avaruuden valloitukseen? Oli syy mikä tahansa, helppoa asutuksen rakentaminen sinne ei ole. Ihminen ei pysty elämään Marsissa ilman suojausta.
Planeetan ilmakehä koostuu pääasiassa hiilidioksidista, jota ihminen pystyy hyödyntämään vain kasvien kautta. Mutta kylmässä pakkasilmassa Marsissa ei kasva mikään, vaan kaiken elämään tarvittavan pitäisi olla joko vahvojen suojakupujen alla tai syvissä laavatunneleissa suojattuna. Sata metriä leveät Marsin pinnanalaiset luolat voisivat kenties luoda olosuhteet elämälle.
Marsin kaasukehä on 95 % hiilidioksidia sekä vähän typpeä ja argonia; muita kaasuja on pieniä määriä. Maan ilmakehässä on puolestaan typpeä 78 % ja happea 21 %. Ihminen tarvitsee myös typpeä ja happea.
Alkeelliset syanobakteerit ovat pärjänneet kansainvälisen avaruusaseman kokeissa. Voisivatko ne selviytyä Marsissa?
Maan kamaralla on noin yhden ilmakehän paine, 1 bar. Tällaisessaa ilmanpaineessa ihminen on tottunut elämään, kun taas Marsin ilma on hyvin ohutta. Se on vain 1/100 Maan ilmanpaineesta eli 10 mBar. Ihminen tukehtuu matalassa ilmanpaineessa.
Ilmakehän koostumus ja paine-erot tekevät ihmisen elämisen Marsissa hyvin vaikeaksi. Tarvittaisiin vahvoja suojakupuja, jonka sisällä kaikki kiertäisi: energia, ravinto ja jätteet. Suljettua kiertoa ei olisi helppo rakentaa oloissa, joissa pitäisi paineistaa suojakuori 10 millibarista yhteen bariin ihmiselle sopivaksi. Paine-ero on suuri. Myös kosminen ja ultraviolettisäteily ovat Marsissa liian ankarat ihmiselle.
Syanobakteereista avaruusruokaa?
Dosentti Kirsi Lehto Turun yliopistosta osallistui Pyhäsalmen kaivoksessa seminaariin, jossa pohdittiin Marsin olojen mallintamista syvällä kaivoksessa. Lehto on tutkinut, miten alkeelliset yhteyttävät syanobakteerit pärjäisivät Marsin matalassa ilmanpaineessa. Syanobakteerit ovat kestäviä yksisoluisia eliöitä, joita voitaisiin käyttää elintarvikkeiden tuotannossa.
”Ne tuottavat happea, sitovat hiilidioksidia, tuottavat biomassaa. Joitakin lajeja voidaan vaikka käyttää suoraan ihmisen ravintona. Syanobakteerit olisivat yksi todennäköinen avaruusruoan peruselementti, sillä niitä pystytään tuottamaan hyvin vaatimattomissa oloissa”, sanoo Kirsi Lehto.
Syanobakteereja on lukuisia eri lajeja, joista osa on myrkyllisiä. Niitä käytetään tutkimuksissa malliorganismeina, koska ne pystyvät elämään hyvinkin ankarissa olosuhteissa, vaikkapa autiomaissa ja Etelämantereella kallioseinillä.
Marsin sijaan asteroideille
Ilmatieteen laitoksen tutkimuspäällikön Pekka Janhusen mukaan Marsin vetovoima on sen verran pieni, ettei ihminen siellä kasvaisi terveeksi aikuiseksi. Avaruusjärjestöt ovat tutkineet nollan g:n painovoimaa, ja siinähän ihmiseltä luut haurastuvat ja lihakset katoavat.
Marsin vaikeiden olojen vuoksi olisikin syytä kääntää katseet asteroidivyöhykkeelle. Ne ovat ihmisille vaarallisia, koska asteroidi voi törmätä maahan. Asteroidit on syytä ottaa haltuun. ”Niitä on sen verran paljon, että tuskin monikaan haluaa varsinaisesti suojella sellaisia kivenmurikoita aurinkokunnassa”, arvelee Janhunen.
Olisi hyvä asia, jos meidän kaltaista elämää leviäisi myös avaruuteen. Näin elämä säilyisi, mikäli maapallo tuhoutuisi.
Janhunen visioi mineraalien louhimisesta asteroidivyöhykkeellä sekä noin kilometrin läpimittaisista asuinsijoista. Asteroidien kaivostoiminta ja isojen kiertävien kapselien rakentaminen kulkisivat käsi kädessä. Asteroidien kaivostuotteista rakennettaisiin noin kilometrin läpimittaisia sylintereitä ihmisille asuinsijoiksi. Hänen kehittämänsä sähköpurje olisi keino päästä asteroidivyöhykkeelle.
Pekka Janhusen mielestä olisi hyvä asia, jos meidän kaltaista elämää leviäisi myös avaruuteen. Näin elämä säilyisi, mikäli maapallo tuhoutuisi. Keinotekoiset habitaatit voisivat olla käytössä muutaman sadan vuoden päästä, arvioi Janhunen. Toisaalta niistä pitää olla jotain taloudellista hyötyä, muuten niitä ei synny.
Ihminen ilmaisee itsekkyytensä taloustieteen termein. Sopuli tekee sen toisin.
”Taloudellinen hyöty on ihmisen versio halusta levittää elämää. Ihminen on ikään kuin sofistikoituneempi kuin joku sopuli. Pohjimmaltaan on kysymys samasta eläimille ominaisesta itsekkyydestä, mutta ihminen ilmaisee sen taloustieteen termein”, kuvailee Pekka Janhunen.
Kuuntele podcast Marsin vaikeista oloista ihmiselle ja asteroidivyöhykkeen keinotekoisista asuinsijoista. Tiedeykkönen Extra
Avaruuden valloituksen eettisyys
Jos Marsissa on elämää, vaikkapa vain alkeellisia pieneliöitä, meidän pitää jättää sellainen elämä marsilaisille. Näin sanoi aikoinaan tähtitieteilijä Carl Sagan. Dosentti Kirsi Lehdon mielestä Marsiin on syytä mennä nimenomaan tutkimusmielessä eikä niinkään varmistamaan, että siellä on ihmiselle paikka maapallon elinolojen rappeuduttua.
Ihmisen kaltaisella älykkäällä eliöllä on moraalinen velvollisuus kohdella asiallisesti mahdollisia avaruusolentoja vaikka ne olisivat vain alkeellisia pieneliöitä. Sama koskee myös elämää tällä planeetalla, sanoo Lehto.
Ihmisen kaltaisella älykkäällä eläimellä on moraalinen velvollisuus kohdella asiallisesti mahdollisia avaruusolentoja, vaikka ne olisivat vain alkeellisia pieneliöitä.
Tutkimuspäällikkö Pekka Janhusen mielestä eettiset kulmat Marsin mikrobien miettimiseen eivät ole tarpeen ennen kuin niitä sieltä todella löydetään. Hyvin todennäköisesti asteroideilla ei ole elämää, joten ne olisivat parempi kohde avaruuden kaivostoiminnalle ja ne tarjoaisivat materiaalia asuinsijoihin.
”Elämä pitää itsekkäästi puoliaan ja pyrkii leviämään. Jos elämä ihmisen muodossa leviää asteroidivyöhykkeelle, joka oli ennen eloton, kukaan ei häviä. Aivan kuten muutkin eläimet ovat itsekkäitä, ihminenkin voi olla itsekäs”, sanoo Pekka Janhunen
Marsin eliöiden, vaikkapa bakteerien, kohtaloa ei kannata miettiä ennen kuin niitä on sieltä löydetty.
Kirsi Lehtoa harmittaa ihmisen loputon ahneus, jolta ei säästy avaruuskaan. Tuhlaaminen ja taloudellisen kasvu asetetaan etusijalle. ”Mikä on meidän moraalinen oikeutus vallata Marsia”, kysyy Lehto.
Kuuntele podcast Marsin asuttamisen ja asteroidivyöhykkeen kaivostoiminnan eettisistä näkökulmista. Avaruuden valloituksen eettisyys
Astrobiologit ja elämän kestävä tulevaisuus maapallolla
Euroopan astrobiologit julkaisivat kesällä 2018 niin kutsutun valkoisen paperin, jossa käydään läpi astrobiologian vaikutusta yhteiskuntaan tämän päivän Euroopassa. Yksi astrobiologian tutkijaverkoston raportin teema on ympäristö ja kestävä kehitys. Astrobiologiassa elämän alkuperän tutkimuksen lisäksi on pohdittava elämän kestävää tulevaisuutta maapallolla. Avaruuden kaivostoiminta ja mahdollinen asuttaminen pitää tehdä kestävällä tavalla.
Elämän kestävä tulevaisuus ja maapallon tämänhetkinen tila sai NASAn entisen tutkijan siirtämään tutkimuspanoksensa Maahan. Yhdysvaltalaisella Jonathan Trentillä oli aikaisempien tutkimustensa perusteella osaamista suljetun kierron systeemeistä ja mikrobeista. Siksi hän alkoi kehittää ruoan- ja energian tuotantoa suljetussa järjestelmässä.
”Iso ongelma on väestön kasvu ja siitä seuraavat kriisit energian, veden ja ympäristön suhteen. Miten saadaan riittävästi ruokaa liki kymmenelle miljardille ihmisille, pohtii Jonathan Trent. Seuraavan 20-30 vuoden kuluessa meidän täytyy tuottaa huomattavasti enemmän ruokaa, mitä olemme tehneet aikaisemmin. Tämän kaiken huomioiminen sai hänet pohtimaan, miten maapallon ongelmat voitaisiin ratkaista. Tiedemiehenä ja kansalaisena hänen oli suunnattava katseensa Maahan.
Astrobiologia ja avaruustutkimus ovat ajatuksissa joskus, sanoo Trent. Astrobiologian kannalta ihmiskunta lajina on outo erikoisuus. Historiamme on perin lyhyt, ja nyt olemme saaneet maapallon erityiseen huonoon kuntoon. Miten miljardit ihmistä ruokitaan tulevina vuosikymmeninä?
Kuuntele podcast suljetun kierron systeemistä, jota tarvittaisiin niin Marsissa kuin Maassakin. Tiedeykkönen Extra Kuinka kestävyystieteen professori Helena Kahiluoto Lappeenrannan yliopistosta kommentoi asiaa.
Varhainen evoluutio
Elämän syntyminen ja kehittyminen on yksi keskeinen astrobiologian tutkimusaihe.
Kuuntele podcast varhaisesta evoluutiosta ja solukalvoista Varhainen evoluutio ja solukalvot Mitä yhteistä on elämän puun kolmella haaralla - alkeistumallisilla bakteereilla ja arkeoneilla sekä aitotumallisilla eukaryooteilla, joihin mekin kuulumme.
Kuuntele aikaisemmat osat:
Astrobiologiaa (1/4): Miten elämä syntyi? Astrobiologian kiehtova kysymys Tiedeykkönen Extra
Astrobiologiaa (2/4): Mikä oli elämän alkuneste? Mitä on elämän informaatio? Minkälainen oli alkuliemi?
Astrobiologiaa (3/4): Komeetoista tietoa elämän synnystä Maassa Komeetta 67P
Astrobiologiaa (4/4): Tulivatko elämän rakennusaineet Maapallolle komeetoilta? Syntyikö elämä kometaarisen pölyn mukana tulleista orgaanisista molekyyleistä ja raskaista alkuaineista?
