"Lunar Ark" - 'n projek om 'n geenberging op die Maan te skep

2024 Outeur: Seth Attwood | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 15:56

'n Groep wetenskaplikes het die konsep van 'n "maanark" veronderstel wat binne die maan se ou lawakanale versteek is. Hierdie kolossale bewaarplek kan die sperm, eiers en sade van miljoene spesies op Aarde stoor en sodoende 'n unieke reservaat vir die reënerige dag skep.

Om die Aarde se biodiversiteit te "herbegin" in die geval van 'n skielike wêreldwye ramp, stel wetenskaplikes voor om 'n ware "ark" in die lawakanale van die Maan te bou - 'n bewaarplek van gene vir alle lewende spesies

Die Ark (met ander woorde, 'n genebank) sal betroubaar versteek word in tonnels en grotte wat meer as 3 miljard jaar gelede deur lawastrome gelê is, en sonpanele wat op die oppervlak van die Aarde se satelliet geleë is, sal as 'n bron van energie daarvoor dien. Volgens die navorsers sal die kryogeniese berging die genetiese materiaal van al 6,7 miljoen bekende spesies plante, diere en swamme op Aarde bevat, wat minstens 250 vuurpyllanserings sal verg om hulle na die Maan te lewer.

Wetenskaplikes glo dat sulke maatreëls sal help om die natuurlewe van ons planeet te beskerm teen natuurlike en mensgemaakte apokaliptiese scenario's, soos die uitbarsting van 'n supervulkaan of kernoorlog, en die oorlewing van die gene van alle aardspesies verseker. Navorsers het 'n projek van die toekomstige ark by die IEEE-lugvaartkonferensie aangebied.

"Daar is 'n sterk verhouding tussen ons en die natuur," het hoofskrywer Jackan Thanga, hoof van die Space and Terrestrial Robotic Research Laboratory (SpaceTREx) aan die Universiteit van Arizona, aan Live Science gesê. "Ons het 'n verantwoordelikheid om biodiversiteit te bewaar en die middele te voorsien om dit te bewaar."

Volgens Thangi is tot op hede nie al die tegnologieë wat vir hierdie ambisieuse projek benodig word, op die industriële stroom geplaas nie – sommige bestaan selfs net op papier. Navorsers glo egter dat die opbergark binne die volgende 30 jaar gebou kan word.

Eksistensiële en werklike bedreigings: die toekoms van ons planeet

Die hoofdoel van die maanark is om 'n veilige eksterne berging van biodiversiteit te skep. "Ek hou daarvan om 'n data-analogie te gebruik," het Thanga verduidelik. "Dit is soos om foto's en dokumente van jou rekenaar na 'n aparte hardeskyf te kopieer, sodat jy 'n rugsteun van jou belangrikste inligting as 'n laaste uitweg het."

Hipoteties, as een of ander apokaliptiese gebeurtenis die natuurlike wêreld vernietig of die meeste van die mensdom vernietig, sal mense 'n kans hê om "die reset-knoppie te druk."

In hul aanbieding het die navorsers die volgende potensiële bedreigings vir die bestaan van biodiversiteit op Aarde gelys: supervulkaan-uitbarsting, wêreldwye kernoorlog, asteroïde-impak, pandemie, versnelde klimaatsverandering, globale sonstorm en wêreldwye droogte. Natuurlik is die waarskynlikheid van hierdie gebeure ver van 100%, maar elke uitgespreekte bedreiging is 'n hartseer werklikheid wat ons enige oomblik in die geskiedenis in die gesig staar.

Om genetiese rugsteun te maak om biodiversiteit te bewaar is ver van 'n nuwe konsep. Svalbard se Saadkluis, geleë bo die Noordpoolsirkel in Noorweë, sluit reeds genetiese monsters van 'n wye verskeidenheid plantspesies van regoor die wêreld in en is reeds gebruik om sommige plante in die natuur terug te bring.

Hierdie berging kan egter ly as gevolg van stygende seevlakke of 'n asteroïde impak - in hierdie geval sal selfs afstand van die beskawing nie red nie. Slegs deur genetiese inligting iewers buite te berg, kan ons volgens die navorsers waarborg dat dit enige bedreigings vir die bestaan van lewe op Aarde sal weerstaan.

Lava kanale: wat is in die ingewande van die maan

Die maan was om een hoofrede die ooglopende keuse vir 'n buiteaardse ark: dit is net 4 dae se reis van die Aarde af daarheen, en daarom is dit baie makliker om boumateriaal en monsters daarheen te vervoer as byvoorbeeld na Mars. Volgens Thangi is die bou van 'n ark in 'n wentelbaan om die Aarde nie 'n veilige opsie nie weens wentelbaanonstabiliteit.

Nog’n voordeel van die bou van’n ark op die maan is egter dat dit veilig in lawabuise versteek kan word. Hierdie grotte en tonnels onder die oppervlak is gevorm toe tektoniese aktiwiteit nog op die satelliet bestaan het en het sedertdien ongeskonde gebly. Die lawa-buise sal die ark beskerm teen meteoriete en DNS-skadelike bestraling. Voorheen is lawabuise reeds die mees suksesvolle plek genoem vir die bou van die eerste maankoloniale stede, so hierdie keuse lyk heeltemal logies.

"As daar geen direkte trefkrag van 'n meteoriet of 'n kernaanval is nie, sal alles reg wees met die ark," sê Thanga. "Daarbenewens kan die maan tot 200 lawabuise hê wat geskik is om 'n ark te bou."

Die navorsers stel voor om eers hierdie pype te karteer met behulp van spesiaal ontwerpte robotte wat in staat is om grotte en tonnels outonoom te verken. Volgens Thangi sal hierdie hipotetiese SphereX-robotte soos groot Pokeballs lyk met donkergrys metaal boonste en brons onderste helftes. Hulle sal in lae swaartekragtoestande op die maanoppervlak kan spring en holtes binne die satelliet kan karteer deur kameras en LIDAR, 'n afstandwaarnemingstegniek wat 'n gepulseerde laser gebruik om te navigeer. Sodra die robotte’n geskikte lawabuis gevind het, kan bouwerk begin.

Basis skepping

Die Ark sal twee hoofafdelings insluit – bo en onder die grond. Genetiese monsters sal in kriobergingsmodules binne lawabuise geleë wees wat deur hysbakke aan die oppervlak gekoppel is.’n Op die oppervlak gemonteerde kommunikasiestelsel en sonpanele sal die ark aandryf, en’n lugsluis sal nuttig wees vir besoekers.

Die bou van 'n ark kan met die eerste oogopslag na 'n groot logistieke uitdaging lyk, maar Thanga is vol vertroue dat die komende sendings van NASA en die Europese Ruimte-agentskap (ESA) na die maan die verhoog sal maak vir sulke konstruksieprojekte. Thanga voorspel dat die vervoer van monsters na die maan die moeilikste en duurste aspek van die maak van 'n ark sal wees.

Wetenskaplikes se berekeninge dui daarop dat vir die suksesvolle terugkeer van 'n spesie na die aarde, dit tot 500 monsters sal neem - diere en plante moet immers met mekaar kruis en nageslag voortbring. Boonop sal vir 'n begin toerusting en boumateriaal by die maan afgelewer moet word, en dit is bykomende tyd en kolossale koste. "Dit sal honderde miljarde dollars kos om die ark te bou en die monsters te vervoer, so hierdie projek sal waarskynlik internasionaal ontplooi moet word," sê Thanga.

Robotte werk in: die alledaagse lewe van 'n kryogeniese stoor

Let daarop dat een belangrike aspek van die maanark op hierdie stadium heeltemal ontoeganklik is.

Kriogeniese bewaring van monsters vereis 'n omgewing met uiters lae temperature, van -180 tot -196 grade Celsius. Dit beteken dat die gebruik van mense om monsters van kriobergingsmodules te sorteer en te haal onprakties en selfs gevaarlik is. In plaas daarvan sal die harde en delikate werk op die skouers van die robotte val.

Maar by sulke lae temperature vries moderne robotte eenvoudig op die vloer as gevolg van 'n passiewe koue sweisproses, wanneer metale by vriespunte saamgesmelt word. Die oplossing, volgens die navorsers, is kwantumlevitasie. Hierdie teoretiese oplossing is 'n "supergelaaide" weergawe van magnetisme wat supergeleidende materiale gebruik om voorwerpe in 'n magnetiese veld te hou.

Kwantumswewing is nog nie moontlik nie en is slegs 'n pragtige teorie, maar in die toekoms sal so 'n oplossing in groot aanvraag wees vir ander kriogene projekte, soos langafstand-ruimtereise. Daarom glo wetenskaplikes dat een of ander oplossing vir die probleem in die baie nabye toekoms gevind sal word, anders sal hulle eenvoudig van ruimteverkenning moet vergeet.

Die navorsers sê 'n tydperk van 30 jaar is die mees realistiese tydraamwerk. As die mensdom egter voor 'n onvermydelike eksistensiële krisis gekonfronteer word, dan kan die werk by tye versnel word. As ons onsself op die rand van 'n ramp bevind, kan 'n bergingsfasiliteit op die Maan binne 10 jaar deur gesamentlike pogings gebou word, maar dit sal 'n ongekende vlak van samewerking verg - ons sal moet vergeet van die ekonomiese en politieke verskille van die leidende wêreldmoondhede.