„Lunar Ark” – projekt stworzenia magazynu genów na Księżycu

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Grupa naukowców wysunęła hipotezę o „księżycowej arce” ukrytej w prastarych kanałach lawy na Księżycu. To kolosalne repozytorium może przechowywać plemniki, komórki jajowe i nasiona milionów gatunków na Ziemi, tworząc w ten sposób wyjątkową rezerwę na deszczowy dzień.

Aby „na nowo uruchomić” bioróżnorodność Ziemi w przypadku nagłej globalnej katastrofy, naukowcy proponują zbudowanie prawdziwej „arki” w kanałach lawy Księżyca – repozytorium genów wszystkich żyjących gatunków

Arka (innymi słowy bank genów) będzie niezawodnie ukryta w tunelach i jaskiniach wylewanych przez lawę ponad 3 miliardy lat temu, a panele słoneczne umieszczone na powierzchni ziemskiego satelity będą dla niej źródłem energii. Według naukowców magazyn kriogeniczny będzie zawierał materiał genetyczny wszystkich 6,7 miliona znanych gatunków roślin, zwierząt i grzybów na Ziemi, co będzie wymagało co najmniej 250 wystrzeliwanych rakiet, aby dostarczyć je na Księżyc.

Naukowcy są przekonani, że takie środki pomogą chronić dziką przyrodę naszej planety przed naturalnymi i sztucznymi scenariuszami apokaliptycznymi, takimi jak wybuch superwulkanu lub wojna nuklearna, oraz zapewnią przetrwanie genów wszystkich gatunków lądowych. Naukowcy zaprezentowali projekt przyszłej arki na konferencji lotniczej IEEE.

„Istnieje silny związek między nami a naturą” – powiedział Live Science główny autor Jackan Thanga, szef Space and Terrestrial Robotic Research Laboratory (SpaceTREx) na Uniwersytecie Arizony. „Jesteśmy odpowiedzialni za ochronę bioróżnorodności i zapewnienie środków do jej ochrony”.

Według Thangi do tej pory nie wszystkie technologie wymagane do tego ambitnego projektu zostały wprowadzone do strumienia przemysłowego – niektóre istnieją nawet tylko na papierze. Naukowcy uważają jednak, że arka magazynowa mogłaby zostać zbudowana w ciągu najbliższych 30 lat.

Egzystencjalne i realne zagrożenia: przyszłość naszej planety

Głównym celem arki księżycowej jest stworzenie bezpiecznego zewnętrznego magazynu bioróżnorodności. „Lubię używać analogii do danych” - wyjaśnił Thanga. „To jak kopiowanie zdjęć i dokumentów z komputera na osobny dysk twardy, dzięki czemu w ostateczności masz kopię zapasową najważniejszych informacji”.

Hipotetycznie, jeśli jakieś apokaliptyczne wydarzenie zniszczy świat przyrody lub zniszczy większość ludzkości, ludzie będą mieli szansę „nacisnąć przycisk resetowania”.

W swojej prezentacji naukowcy wymienili następujące potencjalne zagrożenia dla istnienia bioróżnorodności na Ziemi: wybuch superwulkanu, globalna wojna nuklearna, uderzenie asteroidy, pandemia, przyspieszające zmiany klimatyczne, globalna burza słoneczna i globalna susza. Oczywiście prawdopodobieństwo tych wydarzeń jest dalekie od 100%, ale każde wypowiadane zagrożenie to smutna rzeczywistość, z którą możemy się zmierzyć w każdym momencie historii.

Tworzenie kopii zapasowych genetycznych w celu ochrony bioróżnorodności nie jest nową koncepcją. Skarbiec Nasion na Svalbardzie, znajdujący się za kołem podbiegunowym w Norwegii, zawiera już próbki genetyczne z wielu różnych gatunków roślin z całego świata i został już wykorzystany do sprowadzenia niektórych roślin z powrotem na wolność.

Jednak magazynowanie może ucierpieć z powodu podnoszącego się poziomu mórz lub uderzenia asteroidy - w tym przypadku nawet oddalenie od cywilizacji nie uratuje. Zdaniem naukowców, tylko przechowując informację genetyczną gdzieś na zewnątrz, możemy zagwarantować, że wytrzyma ona wszelkie zagrożenia dla istnienia życia na Ziemi.

Kanały lawowe: co jest we wnętrznościach księżyca

Księżyc był oczywistym wyborem na pozaziemską arkę z jednego głównego powodu: podróż z Ziemi na nią dzielą tylko 4 dni, a zatem znacznie łatwiej jest do niej przetransportować materiały budowlane i próbki niż np. na Marsa. Według Thangi budowa arki na orbicie okołoziemskiej nie jest bezpieczną opcją ze względu na niestabilność orbity.

Jednak kolejną zaletą budowania arki na Księżycu jest to, że można ją bezpiecznie ukryć w rurach lawy. Te jaskinie i tunele pod powierzchnią powstały, gdy aktywność tektoniczna nadal istniała na satelicie i od tego czasu pozostały nienaruszone. Rurki lawy będą chronić arkę przed uderzeniami meteorów i promieniowaniem uszkadzającym DNA. Wcześniej rury lawowe były już nazywane najbardziej udanym miejscem budowy pierwszych księżycowych miast kolonialnych, więc ten wybór wydaje się całkowicie logiczny.

„Jeśli nie ma bezpośredniego uderzenia meteorytu lub uderzenia nuklearnego, z arką wszystko będzie dobrze” – mówi Thanga. „Ponadto księżyc może mieć do 200 rur lawy nadających się do budowy arki”.

Naukowcy proponują najpierw mapować te rury za pomocą specjalnie zaprojektowanych robotów zdolnych do autonomicznego eksplorowania jaskiń i tuneli. Według Thangi te hipotetyczne roboty SphereX będą przypominać duże Pokeballe z ciemnoszarymi metalowymi górnymi i brązowymi dolnymi połówkami. Będą mogli wskakiwać na powierzchnię Księżyca w warunkach niskiej grawitacji i tworzyć mapy ubytków wewnątrz satelity za pomocą kamer i LIDAR, techniki teledetekcji wykorzystującej do nawigacji impulsowy laser. Gdy roboty znajdą odpowiednią rurę z lawą, można rozpocząć budowę.

Tworzenie bazy

Arka będzie składać się z dwóch głównych sekcji - nad i pod ziemią. Próbki genetyczne będą znajdować się w modułach kriogenicznych wewnątrz rur lawowych połączonych z powierzchnią za pomocą wind. Arkę zasilać będzie naziemny system komunikacyjny i panele słoneczne, a zwiedzającym przyda się śluza powietrzna.

Budowa arki może na pierwszy rzut oka wydawać się ogromnym wyzwaniem logistycznym, ale Thanga jest przekonana, że zbliżające się misje NASA i Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) na Księżyc przygotują grunt pod takie projekty budowlane. Thanga przewiduje, że transport próbek na Księżyc będzie najtrudniejszym i najbardziej kosztownym aspektem tworzenia arki.

Obliczenia naukowców sugerują, że do pomyślnego powrotu gatunku na Ziemię potrzeba nawet 500 próbek – wszak zwierzęta i rośliny muszą się ze sobą krzyżować, dając potomstwo. Ponadto na początek sprzęt i materiały budowlane będą musiały zostać dostarczone na Księżyc, a to dodatkowy czas i kolosalne koszty. „Zbudowanie arki i transport próbek będzie kosztować setki miliardów dolarów, więc ten projekt prawdopodobnie będzie musiał zostać wdrożony na arenie międzynarodowej” – mówi Thanga.

Roboty pracują w: codziennym życiu magazynu kriogenicznego

Zauważ, że jeden istotny aspekt arki księżycowej jest obecnie całkowicie niedostępny.

Konserwowanie kriogeniczne próbek wymaga środowiska o ekstremalnie niskich temperaturach, od -180 do -196 stopni Celsjusza. Oznacza to, że wykorzystywanie ludzi do sortowania i pobierania próbek z modułów kriomagazynowania jest niepraktyczne, a nawet niebezpieczne. Zamiast tego ciężka i delikatna praca spadnie na barki robotów.

Jednak przy tak niskich temperaturach nowoczesne roboty po prostu przymarzają do podłogi w wyniku pasywnego procesu zgrzewania na zimno, gdy metale łączą się ze sobą w temperaturach ujemnych. Według naukowców rozwiązaniem jest lewitacja kwantowa. To teoretyczne rozwiązanie jest „doładowaną” wersją magnetyzmu, która wykorzystuje materiały nadprzewodzące do utrzymywania obiektów w polu magnetycznym.

Lewitacja kwantowa nie jest jeszcze możliwa i jest tylko piękną teorią, ale w przyszłości takie rozwiązanie będzie bardzo potrzebne w innych projektach kriogenicznych, takich jak dalekie podróże w kosmos. Dlatego naukowcy uważają, że takie lub inne rozwiązanie problemu zostanie znalezione w bardzo niedalekiej przyszłości, w przeciwnym razie po prostu będą musieli zapomnieć o eksploracji kosmosu.

Naukowcy twierdzą, że najbardziej realistycznym okresem jest okres 30 lat. Jeśli jednak ludzkość stanie w obliczu nieuniknionego kryzysu egzystencjalnego, to praca może czasem ulec przyspieszeniu. Jeśli znajdziemy się na skraju katastrofy, to wspólnymi siłami można zbudować magazyn na Księżycu w ciągu 10 lat, ale będzie to wymagało współpracy na niespotykanym dotąd poziomie – będziemy musieli zapomnieć o ekonomicznych i politycznych różnicach wiodące światowe potęgi.