Ist „Mars One“ eine Einweg-Mission aus Angst, die Erde mit unbekannten Krankheitserregern zu infizieren?

Quarantäne war schon immer ein Standardverfahren für die Astronauten, die auf dem Mond gelandet sind. Die Apollo-Astronauten wurden in Quarantäne gehalten, für den Fall, dass sie sich auf der Mondoberfläche etwas zugezogen haben. Dies stellte sich als unnötig heraus, aber sicher ist sicher. Aber wie wahrscheinlich ist es, dass es auf einem anderen Planeten tödliche Krankheitserreger gibt? Ich würde sagen, es ist ziemlich unwahrscheinlich.

Infektiöse Krankheitserreger (Viren, Bakterien, Parasiten, Pilze oder andere mikrobiologische Substanzen, die makrobiologische Substanzen krank machen) entwickeln sich, um mit einem bestimmten Wirt zu koexistieren. Aber wenn man bedenkt, dass es derzeit praktisch unmöglich ist, dass es höheres Leben auf dem Mars gibt und es derzeit keinen Hinweis darauf gibt, dass es jemals existiert hat, gibt es keine Wirte, für die sich Krankheitserreger entwickelt haben könnten. Wenn es Mikroben auf dem Mars gibt, ist es unwahrscheinlich, dass sie sich entwickelt haben, um andere Lebensformen zu infizieren und zu schädigen.

Selbst wenn wir davon ausgehen, dass es einst andere höhere Lebensformen auf dem Mars gab und Krankheitserreger sich entwickelt haben, um sie zu infizieren, und diese Krankheitserreger irgendwie Jahrtausende überlebt haben und jetzt schlummern, ist es immer noch unwahrscheinlich, dass sie für Menschen schädlich sind. Die meisten Krankheiten auf der Erde betreffen nur eine bestimmte Spezies (sie können von mehr als einer übertragen werden, aber sie sind nur für eine schädlich). Wenn sie mehr als eine Art betreffen, sind diese normalerweise eng miteinander verwandt. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass ein Krankheitserreger, der sich in einer völlig anderen Ökosphäre entwickelt hat, uns infizieren könnte.

Nein, der Grund dafür, dass Mars One eine Einbahnstraße ist, ist ein anderer: Geld .

Eine Reise zwischen Erde und Mars verbraucht viel Treibstoff pro kg Nutzlast. Wenn Sie zurückkehren möchten, müssen Sie den Kraftstoff für die Rückfahrt mit sich führen. Um diesen Kraftstoff zu bewegen, benötigen Sie noch mehr Kraftstoff. Und Sie müssen auch DIESEN Kraftstoff mitnehmen. Das bedeutet, dass ein Schiff für eine Hin- und Rückfahrt viel größer sein müsste als eines für eine einfache Fahrt. Dies wird als Tyrannei der Raketengleichung bezeichnet .

Und dann gibt es noch andere Komplexitäten. Der Bau einer Kapsel, die nur auf dem Mars landen muss, ist viel einfacher als eine, die mit einem Raketentriebwerk ausgestattet ist, das stark genug ist, um in den Orbit zurückzukehren. Und es ist schwerer, was bedeutet, dass noch mehr Masse benötigt wird.

Sie müssen sich keine Sorgen um Viren vom Mars machen . Wenn es welche gibt, müsste es auch Wirtsorganismen geben, durch die sich diese Viren vermehren und überleben würden (ob Viren überhaupt als Leben zählen, ist noch umstritten ). Und Wirtsorganismen sind leichter zu erkennen, z. B. durch ihre Nebenprodukte des Stoffwechselprozesses, und auch schwieriger, die Lebenserhaltung zukünftiger Kolonisten zu kontaminieren, da sie viel größer sind. Und für den Fall, dass diese theoretischen Marsviren Jahrtausende lang ruhen und den dort herrschenden extremen Bedingungen standhalten könnten, wären sie bereits durch vom Mars stammende Meteoriten auf die Erde gelangt .

Der weit verbreitete Glaube, dass Meteoriten beim Aufprall aufgrund der Reibungswärme bei ihrer schnellen Reise durch die Atmosphäre glühend heiß bis in ihren inneren Kern sind, ist einfach nicht wahr, und jeder Experte auf diesem Gebiet wird Ihnen bestätigen, dass dies der Fall ist unmittelbar nach dem Aufprall auf der Erde am mildesten warm bis kalt. Oder Eis, wie es in Polarregionen der Fall ist, wo viele von ihnen von der schneebedeckten / eisigen Oberfläche gesammelt werden, da sie auf ganz Weiß leichter dunkel zu erkennen sind und das Eis oder der Schnee darunter überhaupt nicht viel schmilzt. eisige Oberfläche könnte lediglich aufgrund der Aufprallkraft rissig werden. Dies ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass Asteroiden im Vakuum des Weltraums auf fast den absoluten Nullpunkt (vielleicht höchstens ein paar Kelvin oder ungefähr -450 Grad Fahrenheit) abgekühlt werden, bevor sie auf die Erde einschlagen. und auch, da sie den größten Teil der durch Reibung in der Atmosphäre erzeugten Wärme durch Ablation ihrer äußersten Schicht verlieren und dann wieder abkühlen würden, wenn sie in der unteren und immer noch kalten Atmosphäre langsamer werden. Das alles dauert vielleicht ein paar Sekunden, also haben ihre Kerne einfach nicht genug Zeit dafürsterilisieren alle hypothetischen lebenden Mikroorganismen und Viren darin durch extreme Hitze (dh Wärmeausdehnung oder thermochemische Veränderung der Menge freier Radikale, die biologische Proben zersetzen würden).

Es bleiben also zwei Optionen übrig, entweder gibt es keine, oder sie sind an Orten lokaler Biota lokalisiert, die wir immer noch schwer finden können. Und wenn es einheimisches Leben auf dem Mars gibt, ist die Wahrscheinlichkeit, dass eines ihrer Viren chemisch und letztendlich genetisch mit dem Leben auf der Erde so wie es ist, kompatibel ist, alles Voraussetzungen dafür, dass es irgendwelche Auswirkungen auf uns hat, äußerst gering. Und selbst wenn sie es wären, besteht kaum eine Chance, dass sie uns aufgrund unseres besser entwickelten Immunsystems stören würden .

Sie sehen, Viren können sich sehr schnell vermehren (können innerhalb von Stunden neue Generationen durchlaufen, manche sogar noch schneller), und mit jeder neuen Generation können sie sich durch natürliche Selektion an die Abwehrmechanismen des Wirtsorganismus anpassen – einige mutieren und entwickeln neue Arten, die sie überleben lassen, und die Überlebenden vermehren sich erfolgreich, bewahren den Handel, der ihnen das Überleben ermöglichte, und schaffen eine widerstandsfähigere, besser angepasste neue Generation. Viren, die eine solche Evolution nicht durchlaufen haben, hätten keine Chance, insbesondere von einem Planeten, der nicht so schnell neue Lebensformen und neue, besser entwickelte Rassen entwickelt wie hier auf der Erde, dh eine geringere Biodiversität hat und sich weniger wahrscheinlich anpassen oder anpassen wird Pathogen-zu-Wirt mit überlegenen, vielfältigeren Biota.

Was ich sagen will, ist, dass wir vor Weltraumviren sicher sind , weil die Erde der sich am schnellsten entwickelnde Lebensraum ist, den wir kennen, und Viren, die bereits in uns eingeführt wurden, hatten die Chance, sich durch die Millionen von Jahren der Evolution des Lebens und seines eigenen anzupassen natürliche (und in den letzten Jahren künstliche) Abwehrkräfte. Und wenn wir wirklich Angst vor neuen, noch unbekannten Virenstämmen haben müssen, dann sollten wir nicht weiter als unter dem schmelzenden Eis der Polarregionen hier auf der Erde suchen. Und wir sind vor höheren Organismen sicher, weil unsere Technologie inzwischen weit genug entwickelt ist, um sie selbst in Spurenmengen zu erkennen, und wir Dekontaminationsverfahren befolgen, die garantiert jedes Leben auf Wasserbasis beenden, das mit einem vereinbar ist, das hier auf der Erde strebt.

Der andere Weg, was wir als Vorwärtskontamination und Planetenschutz im Allgemeinen bezeichnen, ist jedoch etwas interessanter und wird in letzter Zeit viel in der wissenschaftlichen und populären Literatur diskutiert. Die Geschichte lehrt uns, dass wir der indigenen Bevölkerung viel Leid zugefügt haben, wo immer wir neue Länder entdeckten und besiedelten, und dass es weitaus häufiger vorkommt, einen tödlichen Krankheitserreger in einen isolierten, weniger artenreichen Lebensraum einzuschleppen, als umgekehrt. Eines der berüchtigtsten Beispiele dieser Art ist die Einschleppung von Pocken-, Masern- und Influenzaviren in die indigene Bevölkerung Nordamerikas , aber es gibt viele andere ähnliche Fälle in der gesamten Menschheitsgeschichte der Erforschung, die auf der Wikipedia-Seite zur Sozialgeschichte gut erklärt werden Viren, aber die Verwüstung macht vor Mikroorganismen nicht halt.

Das Problem bei solchen Diskussionen ist natürlich, dass sie irrelevant sein könnten, wenn sich herausstellt, dass der Planet, den wir kolonisieren, tatsächlich ein toter Stein ist, aber das mit Sicherheit zu wissen, könnte fast unmöglich sein, ohne zuerst eine Kontamination zu riskieren und alles zu erkunden unterschiedliche Umgebungsregionen. In halboffizieller Funktion gilt das Komitee für Weltraumforschung (COSPAR) als höchste Instanz in dieser Angelegenheit, das Empfehlungen zur Vermeidung interplanetarer Kontamination für nationale Weltraumagenturen ausarbeitet, die Mitglieder der International Planetary Data Alliance (IPDA) und einschließlich sind NASA.

Aber da dies ein äußerst weites Thema ist und nicht zu viel um den heißen Brei herum geredet werden sollte, verweise ich Sie nur auf die Wikipedia-Abschnitte zu Eindämmung und Quarantäne , Dekontaminationsverfahren und Aufprallprävention, wo alles ausführlicher beschrieben wird. Es ist aber definitiv ein heißes Thema. Erwähnenswert ist vielleicht auch, dass es uns offensichtlich bereits gelungen ist, einen anderen Himmelskörper - den Mond - vorwärts zu kontaminieren .

Erstens, nein, das ist nicht der Grund, warum es ein Weg ist, obwohl es etwas ist, das Anlass zur Sorge gibt und darüber nachgedacht werden muss.

Aus Kosten- und Technologiegründen. Der Mars ist ein viel schwierigerer Ort zum Landen und Abheben als der Mond. Das liegt an der Raketengleichung. Das Delta v zur Flucht vom Mars in die Umlaufbahn beträgt 4,1 km / s. Vom Mond zu entkommen ist 1,6 km / sek.

Das ist nur 2,5625 mal schneller. Aber wegen der Raketengleichung macht es einen großen Unterschied. Sie müssen die Masse, die Sie benötigen, um in die Umlaufbahn zu gelangen, mit e^(deltaV/ExhaustV) multiplizieren, um das Massenverhältnis zu erhalten. Wenn Sie also deltaV mit 2,5625 multiplizieren und alles andere gleich lassen, bedeutet dies, dass das Massenverhältnis nicht nur mit 2,5625 multipliziert wird, sondern tatsächlich mit 2,5625 potenziert wird.

Beispielsweise hatte die Aufstiegsstufe der Mondlandefähre eine Trockenmasse von 2,15 Tonnen und einschließlich Treibstoff 4,7 Tonnen. Das Verhältnis war also 2,186. Für den Mars müssen Sie das mit 2,5625 potenzieren, das wäre (4,7/2,15)^2,5625 oder ungefähr 7,412. Das würde die Gesamtmenge einschließlich Kraftstoff auf knapp 16 Tonnen bringen. Das ist natürlich eine grobe erste Idee. Nicht so schwierig wie ein Saturn V, aber viel viel schwieriger als ein Mondmodul.

Kritiker von Mars One sagen, dass ihr Budget für die Landung auf dem Mars angesichts der Anzahl neuer Technologien, die für die Mission entwickelt werden müssten, bereits unrealistisch niedrig ist. Die Landung auf dem Mars ist viel schwieriger als irgendwo im Sonnensystem – wegen der hohen Schwerkraft. Die dünne Atmosphäre lässt Sie von Mach 4 auf Mach 1 verlangsamen, reicht aber nicht aus, um Sie zu einer bequemen weichen Landung zu bringen, da Sie selbst mit Fallschirmen, zumindest den größten, die bisher getestet wurden, mit über 200 Meilen pro Stunde auf den Boden aufschlagen. Deshalb braucht man Technologien wie den Himmelskran. Es macht auch Landungen viel ungenauer als auf dem Mond.

Ihre Idee ist es also, es einfacher zu machen, indem sie die Fähigkeit zur Rückkehr weglassen, aber es ist nicht klar, dass dies das Technologieniveau so erheblich reduziert, da es sicher auf der Oberfläche landet, was bei weitem der schwierigste Teil einer Reise zum Mars ist. Aber es ist eine Sache weniger zu entwickeln.

Es besteht jedoch tatsächlich ein erhebliches Kontaminationsrisiko in beide Richtungen. Mehrere Studien und Veröffentlichungen belegen dies.

Einige Rückkontaminationsprobleme sind:

1. Krankheitserreger können sich unabhängig von jedem höheren tierischen Wirt zB als Mikrobenkrankheit entwickeln (wie zB die Legionärskrankheit - eine Amöbenkrankheit, die erst vor kurzem direkt auf den Menschen übergesprungen ist).

2. DNA von Archaeen kann über Gentransferagenten geteilt werden – wenn diese ins Meer gelangten, fand eine Studie heraus, dass fast die Hälfte der Mikroorganismen in einer Probe gewöhnlichen Meerwassers die Gene in einem GTA aufnahm, das bis zur nächsten Antibiotikaresistenz verlieh Tag, auch ohne Selektionsvorteil, um ihn in Anspruch zu nehmen.

3. Ein neuer Mikroorganismus könnte natürliche Kreisläufe stören, andere Mikroben in einem Ökosystem verdrängen, eine Krankheit unserer Nahrung oder eine Krankheit anderer Organismen an Land oder im Meer sein. Es muss also keine Krankheit des Menschen sein, um ein Problem zu sein.

4. Im interessantesten Fall, unabhängig entwickelt, basiert es möglicherweise nicht auf DNA. In diesem Fall könnte die (sogenannte) XNA gefährlich sein, wenn sie DNA konkurriert oder Nischen besetzen kann, die nicht von DNA besetzt sind.

5. Auch wenn es sich um XNA handelt, erkennen unser Immunsystem und das anderer Lebewesen die von ihm produzierten Chemikalien möglicherweise nicht als Signatur des Lebens. Dies war eine Sorge des Nobelpreisträgers Mikrobiologe Joshua Lederberg.

In diesem letzten Fall könnte es einfach Teile unseres Körpers, unserer Haut, unseres Darms oder was auch immer besiedeln, und unsere Körper reagieren nur auf jedes physische Trauma, das es verursacht, und sind nicht dazu geeignet, zu versuchen, etwas gegen ihre Ursache zu unternehmen. Es könnte uns direkt schaden oder als Nebenprodukt Chemikalien produzieren, die für uns schädlich sind. Es ist im Interesse von Mikroben, die unseren Körper besiedeln, uns am Leben zu erhalten, da sich viele als Wirte schließlich zu Symbionten anpassen, zB die Mikroben, die wir verwenden, um Nahrung zu verdauen, die für unser Überleben unerlässlich ist. Es liegt also nicht im Interesse einer Mikrobe, uns zu töten, könnte dies aber leicht tun, nur weil sie nicht an uns oder wir an sie angepasst ist.

Also – das Leben vom Mars – könnte friedlich koexistieren, so harmlos sein, dass wir kg ohne Schaden essen könnten, könnte nicht in der Lage sein, auf der Erde zu überleben – aber es könnte auch gefährlich für das Leben auf der Erde sein.

Es hat einen Meteoritenaustausch zwischen Mars und Erde gegeben, aber das meiste davon geschah vor Milliarden von Jahren, und die meisten Mikroben können wahrscheinlich nicht auf Meteoriten zwischen Planeten übertragen werden.

Es wird angenommen, dass einige dies könnten (obwohl nicht sicher bekannt ist, ob dies der Fall war) - aber es gibt viel Raum für die Möglichkeit, dass sich das Leben auf dem Mars erheblich vom Leben auf der Erde unterscheidet.

Andersherum – wenn wir Leben auf der Erde auf den Mars bringen, riskieren wir, einen unberührten Planeten irreversibel zu verseuchen. Dies schließt alle zukünftigen Optionen aus, die einen Mars ohne Leben auf der Erde oder mit anderen Lebensformen dort beinhalten könnten. Ich würde nachdrücklich argumentieren, dass wir dies nicht tun sollten, bis wir sehr genau wissen, wie der Mars beschaffen ist, und eine gute Vorstellung von den Auswirkungen unserer Handlungen haben.

Es könnte jedes heutige Leben auf dem Mars zum Aussterben bringen und das Studium des vergangenen Lebens auf dem Mars verwirren. Außerdem könnte es Probleme für zukünftiges Terraforming oder was auch immer wir mit dem Mars machen könnten, verursachen, wenn überhaupt.

Sie können viel mehr darüber in meinen Artikeln zum Thema lesen:

Case For Moon – Neue positive Zukunft für Menschen im Weltraum – offenes Ende mit planetarischem Schutz im Herzen

Vorsicht bei einer frühen Probenrückgabe zum Mars - Meinungsbeitrag

Probleme mit dem Terraforming des Mars

und andere Artikel in meiner Kolumne. In Vorwärtsrichtung würde die Einführung von Leben auf dem Mars die Versuche einer wissenschaftlichen Untersuchung enorm verwirren.

Siehe Könnten auf Raumfahrzeuge übertragene Mikroben dem Mars oder der Erde schaden - Zubrins Argument überarbeitet

Auf der Suche nach Leben, indem man nach Veränderungen in der Umgebung sucht, die durch das Leben verursacht werden - das ist in Ordnung, wenn das Leben im Überfluss vorhanden ist. Aber es ist nicht gut, wenn es selten ist.

Leben auf dem Mars ist wahrscheinlich seltener als Leben in den Atacama-Wüsten oder den McMurdo-Trockentälern – und dort ist Leben so schwer zu entdecken, dass an manchen Orten Leben erst im letzten Jahrzehnt zum ersten Mal entdeckt wurde.

Sie sprechen von Mikroben, die eine Lebensdauer von tausend Jahren oder mehr haben können, die langsam metabolisieren, kaum Veränderungen an ihrer Umgebung vornehmen, nur wenige von ihnen, die sehr am Rande des Möglichen ihren Lebensunterhalt suchen.

Wir haben Instrumente, die Leben selbst in solch herausfordernden Umgebungen wie diesen nachweisen können, und sie könnten auch auf dem Mars funktionieren – zum Beispiel in der Lage sein, eine einzelne Aminosäure in einem Gramm Erde nachzuweisen und ihre Chiralität zu bestimmen. In diesem Zusammenhang ist die mit Viking gekennzeichnete Freisetzung - aktualisiert, um die verwirrende Chemie auf dem Mars zu berücksichtigen - auch außerordentlich empfindlich in der Lage, die Stoffwechselaktivität einiger weniger nicht reproduzierender Mikroben zu erkennen.

Aber es könnte eine lange Suche werden, da es viele Orte auf dem Mars gibt, an denen wir nach mindestens vier verschiedenen Haupttypen von Lebensräumen suchen können - die zerfließenden Salze (innerhalb der obersten zwei cm des Bodens), die warmen saisonalen Strömungen (was auch immer sie sind, niemand weiß es sicher, aber scheint ziemlich überzeugend zu sein, ist Wasser in irgendeiner Form), der Festkörper-Treibhauseffekt, der Eisschichten schmilzt - es ist dasselbe, was die Mars-Geysire durch Verdampfen von Trockeneis verursacht - dasselbe könnte auch Eis schmelzen und könnte ein Lebensraum sein und kann die dunklen Dünenflecken erklären - und dann könnte auch in äquatorialen Regionen Leben von der Photosynthese und nur der Feuchtigkeit der Nachtluft leben können.

Vielleicht Leben, sehr geringe Konzentration, an vielen Orten. Oder kann nur hier und da sehr selten sein. Und Sie haben möglicherweise Lebensräume, in denen das Leben überleben könnte, in denen es noch nicht angekommen ist, denn auf dem Mars würde es sicherlich länger dauern, bis sich das Leben in neue Lebensräume ausbreitet, und anstatt sich innerhalb von Wochen oder Monaten nach der Bildung des Lebensraums zu kolonisieren, wird dies möglicherweise nicht passieren für Tausende oder sogar Millionen von Jahren, je nachdem, wie sich das Leben ausbreitet und reproduziert und ob es zB in den Staubstürmen des Mars verbreitet werden kann oder eine andere seltenere oder langsamere Übertragungsmethode benötigt.

Auf umgekehrte Kontamination

Mehr zur Rückkontamination

Über die allgemeine Annäherung von Moon First und einen offenen Ansatz mit planetarischem Schutz und reversibler biologischer Erforschung als Kernprinzipien.

(etwas weiter bearbeitet, Robert)

Wieder kann ich nicht kommentieren, also poste ich meine 5 Cent als Antwort.

Die One-Way-Flugrichtung kommt aus einem teuren Budget, aber auch die Technik ist nicht ausgereift genug. Unter Mangel an Technik verstehe ich:

• Sonnensegel - derzeit keine Funktionsmuster. Auf jeden Fall würde es auffallen, wenn unsere Sonden dort im Sonnensystem herumfliegen.
• Weltraumfahrstuhl, im Moment keine richtigen Kohlenstoff-Nanofasern. Oder einige andere Materialien, die beim Bau eines Weltraumaufzugs helfen.

Aber die Technologie schreitet voran, so dass „Einweg“ in „Willkommen zurück“ umgewandelt werden kann (oder auch nicht). Oder wenn sie (die Kosmonauten) 1 Kubikkilometer Gold auf dem Mars finden ...

Einige nahmen an (und argumentierten in Antworten) die Wahrscheinlichkeit eines biologischen Befalls, wie eine sehr geringe Bedrohung - aber in einer Situation, in der wir nahezu keine Informationen über die Marsumgebung haben, können wir nur raten und uns auf verschiedene Szenarien vorbereiten (weil jedes mögliche Szenario eintreten kann). ). Robert Walker beantwortete und deckte einen Großteil dieser Frage ab.

Zunächst einmal ist es interessant, wie sich unsere (im menschlichen Körper) mikrobiologischen Freunde (menschliche Mikroflora) unter diesen neuen Umständen (Umwelt) verhalten werden. Zweitens müssen wir bei XNA übervorsichtig sein. Und ein XNA betrachtet den menschlichen Körper möglicherweise nicht unbedingt als Wirt oder Ziel, das infiziert werden soll - der menschliche Körper ist möglicherweise nur eine Nahrungspackung für ihn (für einige ziemlich autarke Dinge wie Bakterien usw.). Wir können ziemlich sicher sein – die Chemie ist auf dem Mars und der Erde gleich – „niemand wird uns essen“ – darauf würde ich mich nicht verlassen.

Auf der Erde: Tiefseemikrobiologie ist nicht gut abgedeckt, ebenso wie mikrobiologisches Zeug tief unter der Erde, und es kann interessante symbiotische Systeme geben, deren Teile für uns nicht willkommen sein können. Über Mars ... niemand kann sicher sein, was uns dort erwartet - seien Sie bereit.