"Lunar Ark" – projekt Kuule geenihoidla loomiseks

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Rühm teadlasi on oletanud Kuu iidsete laavakanalite sees peidetud "kuulaeka" kontseptsiooni. See kolossaalne hoidla võib säilitada miljonite Maal elavate liikide spermat, mune ja seemneid, luues nii ainulaadse reservi vihmaseks päevaks.

Maa bioloogilise mitmekesisuse taaskäivitamiseks äkilise globaalse katastroofi korral teevad teadlased ettepaneku ehitada Kuu laavakanalitesse tõeline "laev" - geenide hoidla kõikidele elusliikidele.

Ark (teisisõnu geenipank) peidetakse enam kui 3 miljardi aasta eest laavavoolude poolt rajatud tunnelitesse ja koobastesse usaldusväärselt ning Maa satelliidi pinnal asuvad päikesepaneelid toimivad selle energiaallikana. Teadlaste sõnul hakkab krüogeensalves olema kõigi Maal teadaolevate 6,7 miljoni taime-, looma- ja seeneliigi geneetiline materjal, mille Kuule toimetamiseks on vaja vähemalt 250 raketiheitmist.

Teadlased usuvad, et sellised meetmed aitavad kaitsta meie planeedi elusloodust looduslike ja inimese loodud apokalüptiliste stsenaariumide eest, nagu supervulkaani purse või tuumasõda, ning tagada kõigi maismaaliikide geenide säilimine. Teadlased esitlesid IEEE kosmosekonverentsil tulevase laeva projekti.

"Meie ja looduse vahel on tugev suhe," ütles juhtivautor Jackan Thanga, Arizona ülikooli kosmose- ja maapealsete robootikauuringute labori (SpaceTREx) juhataja Live Science'ile. "Meil on kohustus säilitada bioloogilist mitmekesisust ja pakkuda vahendeid selle säilitamiseks."

Thangi sõnul ei ole tänaseks veel kõiki selle ambitsioonika projekti jaoks vajalikke tehnoloogiaid tööstuslikku voogu toodud – mõned eksisteerivad isegi vaid paberil. Teadlased usuvad aga, et hoiulaek võiks valmis ehitada järgmise 30 aasta jooksul.

Eksistentsiaalsed ja reaalsed ohud: meie planeedi tulevik

Kuulaeva põhieesmärk on luua turvaline väline elurikkuse hoidla. "Mulle meeldib kasutada andmete analoogiat, " selgitas Thanga. "See on nagu fotode ja dokumentide kopeerimine arvutist eraldi kõvakettale, nii et teil on viimase abinõuna kõige olulisema teabe varukoopia."

Hüpoteetiliselt võib öelda, et kui mõni apokalüptiline sündmus hävitab loodusmaailma või hävitab suurema osa inimkonnast, on inimestel võimalus "vajutada lähtestamisnuppu".

Teadlased loetlesid oma ettekandes järgmised potentsiaalsed ohud bioloogilise mitmekesisuse olemasolule Maal: supervulkaani purse, ülemaailmne tuumasõda, asteroidide kokkupõrge, pandeemia, kiirenev kliimamuutus, globaalne päikesetorm ja ülemaailmne põud. Muidugi pole nende sündmuste tõenäosus kaugeltki 100%, kuid iga välja öeldud ähvardus on kurb reaalsus, millega võime silmitsi seista igal ajaloohetkel.

Bioloogilise mitmekesisuse säilitamiseks geneetiliste varukoopiate tegemine pole kaugeltki uus kontseptsioon. Norras polaarjoone kohal asuv Svalbardi seemnevõlv sisaldab juba paljude erinevate taimeliikide geeniproove kogu maailmast ja seda on juba kasutatud mõnede taimede loodusesse tagasi toomiseks.

See hoidla võib aga kannatada meretaseme tõusu või asteroidi põrke tõttu – sel juhul ei päästa isegi kaugus tsivilisatsioonist. Teadlaste sõnul saame vaid geneetilist informatsiooni kuskile väljapoole talletades garanteerida, et see peab vastu igasugustele ohtudele elu olemasolu Maal.

Laavakanalid: mis on kuu soolestikus

Kuu oli maavälise laeva jaoks ilmselge valik ühel peamisel põhjusel: Maalt on selleni vaid 4 päeva teekond ning seetõttu on sinna palju lihtsam transportida ehitusmaterjale ja proove kui näiteks Marsile. Thangi sõnul ei ole laeva ehitamine ümber Maa orbiidile orbiidi ebastabiilsuse tõttu turvaline valik.

Kuu peale laeva ehitamise eeliseks on aga see, et seda saab turvaliselt laavatorudesse peita. Need maapinna all olevad koopad ja tunnelid tekkisid siis, kui tektooniline aktiivsus veel satelliidil eksisteeris, ja on sellest ajast peale jäänud puutumata. Laavatorud kaitsevad laeva meteoori põrke ja DNA-d kahjustava kiirguse eest. Varem on laavatorusid juba nimetatud esimeste Kuu koloniaallinnade ehitamise edukaimaks kohaks, nii et see valik tundub igati loogiline.

"Kui meteoriit või tuumalöök ei saa otsetabamust, on laevaga kõik korras," ütleb Thanga. "Lisaks võiks Kuul olla kuni 200 laeva ehitamiseks sobivat laavatoru."

Teadlased teevad ettepaneku need torud esmalt kaardistada spetsiaalselt loodud robotite abil, mis suudavad iseseisvalt koopaid ja tunneleid uurida. Thangi sõnul hakkavad need hüpoteetilised SphereX-i robotid meenutama suuri Pokeballs, mille ülemine osa on tumehall metallist ja alumine pool pronksist. Nad saavad madala gravitatsiooni tingimustes Kuu pinnale hüpata ja kaardistada satelliidi sees olevaid õõnsusi, kasutades kaameraid ja LIDAR-i, kaugseire tehnikat, mis kasutab navigeerimiseks impulsslaserit. Kui robotid on leidnud sobiva laavatoru, võib ehitus alata.

Aluse loomine

Ark koosneb kahest peamisest osast – maapinnast ja maa all. Geneetilised proovid asuvad krüosäilitusmoodulites laavatorudes, mis on pinnaga ühendatud liftidega. Laeva toiteallikaks on pinnapealne sidesüsteem ja päikesepaneelid ning külastajatele on kasulik õhulukk.

Laeka ehitamine võib esmapilgul tunduda tohutu logistilise väljakutsena, kuid Thanga on kindel, et NASA ja Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) eelseisvad missioonid Kuule loovad aluse sellistele ehitusprojektidele. Thanga ennustab, et proovide transportimine Kuule on laeva valmistamise kõige keerulisem ja kulukam aspekt.

Teadlaste arvutused viitavad, et liigi edukaks Maale naasmiseks kulub kuni 500 proovi – peavad ju loomad ja taimed omavahel ristuma, saades järglasi. Lisaks tuleb alustuseks Kuule toimetada seadmed ja ehitusmaterjalid ning see on lisaaeg ja kolossaalsed kulud. "Laeka ehitamine ja proovide transportimine läheb maksma sadu miljardeid dollareid, nii et see projekt tuleb tõenäoliselt rahvusvaheliselt kasutusele võtta, " ütleb Thanga.

Robotid töötavad: krüogeense hoidla igapäevaelus

Pange tähele, et üks Kuulaeva oluline aspekt on praegu täiesti kättesaamatu.

Proovide krüogeenseks säilitamiseks on vaja äärmiselt madalate temperatuuridega keskkonda, vahemikus -180 kuni -196 kraadi Celsiuse järgi. See tähendab, et inimeste kasutamine krüosäilitusmoodulitest proovide sorteerimiseks ja toomiseks on ebapraktiline ja isegi ohtlik. Raske ja peen töö langeb hoopis robotite õlgadele.

Kuid nii madalatel temperatuuridel külmuvad tänapäevased robotid passiivse külmkeevitusprotsessi tulemusena lihtsalt põranda külge, kui metallid külmumistemperatuuril kokku sulatatakse. Lahenduseks on teadlaste sõnul kvantlevitatsioon. See teoreetiline lahendus on magnetismi "ülelaetud" versioon, mis kasutab ülijuhtivaid materjale objektide hoidmiseks magnetväljas.

Kvantlevitatsioon pole veel võimalik ja on vaid ilus teooria, kuid tulevikus on selline lahendus väga nõutud ka teiste krüogeensete projektide, näiteks pikamaa kosmosereisi jaoks. Seetõttu usuvad teadlased, et üks või teine lahendus probleemile leitakse juba üsna lähitulevikus, vastasel juhul peavad nad lihtsalt kosmoseuuringud unustama.

Teadlaste sõnul on 30-aastane periood kõige realistlikum ajavahemik. Kui aga inimkond seisab silmitsi vältimatu eksistentsiaalse kriisiga, võib tööd kohati kiirendada. Kui leiame end katastroofi äärel, siis ühiste jõupingutustega saab Kuule hoidla rajada 10 aastaga, kuid selleks on vaja enneolematut koostööd – me peame unustama maade majanduslikud ja poliitilised erimeelsused. juhtivad maailmariigid.