Macht die geringere Schwerkraft auf dem Mars diesen unsicher und ungesund für Menschen?

Ich habe über Vorschläge nachgedacht, auf dem Mars zu leben. Eine Idee ist, ein künstliches Magnetfeld zum Schutz vor Sonneneinstrahlung zu erzeugen. Eine andere Idee ist, den Planeten mit Sonnenspiegeln zu erwärmen. Während wir den Planeten terraformen, könnten wir in der Zwischenzeit in einer Kuppel oder einer Art kontrolliertem Lebensraum leben, der vor Sonneneinstrahlung schützt und eine atmungsaktive Umgebung bietet. Es gibt jedoch ein Problem, und das ist die Schwerkraft.

Die Gravitationsbeschleunigung auf dem Mars beträgt 38 % der Beschleunigung auf der Erde. Macht die geringere Schwerkraft auf dem Mars diesen unsicher und ungesund für Menschen?

@uhoh Ich habe den durchgestrichenen Text gelöscht, behalte ihn aber hier bei: "Ich denke, diese Frage hängt teilweise davon ab, ob es möglich ist, künstliche Schwerkraft zu erzeugen, z. B. durch Verwendung eines rotierenden Lebensraums."
FWIW, viele SciFi-Autoren haben es als selbstverständlich angesehen, dass "einheimische" Marsmenschen ernsthafte Gesundheitsrisiken darstellen würden, wenn sie die Erdanziehungskraft weit hinuntergehen würden. Das erschien mir immer vernünftig.
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Beachten Sie, dass es nicht notwendig ist, Magnetfelder zu erzeugen, um die Sonnenwinde fernzuhalten, vorausgesetzt, Sie wählen Ihren Standort entsprechend, z. B. in Terra Sirenum. Die Krustenmagnetfelder des Mars sind dort so stark, dass sie sogenannte „Mini-Magnetosphären“ erzeugen, die den Sonnenwind abwehren. Ob Ihre Elektronik dort drüben richtig funktioniert, ist jedoch eine andere Frage.
Das Wachstum und die Gesundheit von Kindern, die unter solchen Bedingungen gezeugt, geboren und aufgezogen werden, scheint für eine potenzielle Kolonisierung wichtiger zu sein als die Auswirkungen auf die Gesundheit von auf der Erde aufgewachsenen Erwachsenen. Vielleicht werden lebende Tiere geopfert, um das herauszufinden, bevor Menschen es versuchen. SciFi ist keine gute Informationsquelle; Einige Autoren haben sich entschieden, die geringere Schwerkraft von Mars und Erdmond als gut für die menschliche Gesundheit und Langlebigkeit ohne Beweise darzustellen, um die Erforschung des Weltraums zu fördern und zu fördern. Es ist besser, es wirklich zu wissen, bevor Sie Kolonisten schicken.

Antworten (3)

Das ist eigentlich eine gute Frage, auf die wir wirklich keine gute Antwort haben. Intuitiv muss es besser sein als die Schwerelosigkeit, aber die Frage ist, ob es gut genug ist. Es gibt eine Vielzahl von Problemen, die mit dem langfristigen Leben in der Schwerelosigkeit verbunden sind, einschließlich des Verlusts der Knochenstärke und anderer, es ist derzeit nicht bekannt, ob der Mars gut genug ist.

Die einzige Möglichkeit, diese Frage wirklich zu beantworten, besteht darin, entweder Menschen zum Mars zu schicken oder eine Art Orbitalzentrifuge einzurichten, um zu versuchen, dies festzustellen.

Schließlich ist künstliche Schwerkraft auf planetenweitem Maßstab nicht wirklich möglich, obwohl man theoretisch eine Stadt drehen könnte, um künstliche Schwerkraft bereitzustellen, ähnlich einem sich drehenden orbitalen Lebensraum. Das scheint nicht viel zu helfen, aber es könnte gut genug für eine Art Übung sein.

Wie praktikabel ist ein kleiner rotierender Lebensraum, um die negativen gesundheitlichen Auswirkungen der geringen Schwerkraft zu mildern? (z. B. Muskelatrophie für einen, aber ich kann mir vorstellen, dass es viele andere gibt)
Wir wissen nicht, welche Schwerkraft erforderlich ist, daher wäre dies im Grunde unmöglich zu beantworten. Aber Drehlabore wurden schon früher auf der Erde durchgeführt, also sollte es auf dem Mars möglich sein.
Ich meine mich zu erinnern, dass Kim Hodders Mondplan eine Zentrifuge hat. das könnte interessant sein.
Es ist erstaunlich, wie viel Mühe und Geld wir in die Weltraumforschung gesteckt haben, und wir kennen die Antwort auf diese Frage immer noch nicht. Es zeigt, wie weit wir gehen müssen und wie lange wir brauchen werden, um dorthin zu gelangen. Raum ist wirklich langfristig.
@PearsonArtPhoto Könnten wir genügend künstliche Schwerkraft erzeugen, damit die Schwerkraft auf dem Mars zu fast 100 % der auf der Erde entspricht? (9,8 m/s^2) Oder ist es wirklich schwierig, mit einer Zentrifuge so viel künstliche Schwerkraft zu erzeugen?
Theoretisch wäre es möglich, aber es wäre eine Herausforderung. Weitere Informationen finden Sie unter permanent.com/zero-gravity-effects-on-humans.html .
@ktm5124 hier gibt es derzeit etwa 70 Fragen, die mit künstlicher Schwerkraft getaggt sind . Ich denke, eine neue Frage zur Verwendung von Zentrifugen zur Verstärkung der bereits auf einem Planeten vorhandenen Schwerkraft wäre wunderbar und würde zu einer interessanten Antwort führen.
Wie wäre es mit einem Tierversuch? Es scheint, als könnte ein Orbitalexperiment zur mittel- und langfristigen fraktionierten Schwerkraft mit Tieren viel billiger durchgeführt werden als ein menschlicher Test.
"Künstliche" oder "erweiterte" Schwerkraft sind sehr teure Optionen. Da der Mars eine anständige Gravitationskraft hat, warum nicht die Bewohner oder zumindest diejenigen, die eine Rückkehr zur Erde planen, mit gewichteten Jacken, Hosen, Schuhen usw. ausstatten, damit sie die effektive Kraft aufbringen müssen, um zu gehen, ihre Arme zu heben usw . entspricht einem ungewichteten Körper in einem g ?
@CarlWitthoft Obwohl Sie auf diese Weise etwas Belastung hinzufügen können, unterscheidet sich die genaue Gewichts- / Belastungsverteilung auf den Körper erheblich von der Wirkung der Schwerkraft. Durch äußere Belastung werden hauptsächlich Muskeln/Sehnen und Knochen belastet, aber fast nicht die Wirkung der Schwerkraft auf das Herz-Kreislauf-System und die innere Funktion der Organe simuliert. Es modelliert die Auswirkungen der Schwerkraft einfach nicht richtig.
@Tonny stimmte zu; Wir müssen also sehen, ob diese Systeme nach einer längeren Umgebung mit niedrigem g wackelig werden
Beachten Sie, dass es hauptsächlich Probleme gibt, wenn Sie aus einer Umgebung mit niedriger Schwerkraft in eine Umgebung mit normaler Schwerkraft zurückkehren, da die Verringerung der Knochen- und Muskelmasse dann beginnt, große Probleme zu bilden. Wenn wir eine dauerhafte Besiedlung in Betracht ziehen, könnten die Auswirkungen akzeptabler sein, aber dies erfordert natürlich weitere Forschung.

Werfen wir kurz einen Blick auf die Grenzen des Parameterraums.

  1. Wie wir wissen, ist das untere Extrem, die Schwerelosigkeit, auf Dauer ziemlich ungesund für den Menschen. Einige Wirkungen sind seit einiger Zeit bekannt, wie Knochen- und Muskelabbau und Wirkungen im Zusammenhang mit einer veränderten Dynamik der Körperflüssigkeiten. Andere Effekte wurden in jüngerer Zeit entdeckt, wie die epigenetischen Veränderungen bei Scott Kelly. Ehrlich gesagt ist die Epigenetik an sich ein relativ junges Forschungsgebiet, aber diese Erkenntnis trägt nur zu unserer Unsicherheit bei: Es gibt wahrscheinlich einige „unbekannte Unbekannte“ in Bezug auf Menschen in der Schwerelosigkeit, einfach weil es viele Unbekannte über Menschen im Allgemeinen gibt . Darf ich es hier sagen? Menschen sind komplizierter als Raketen ;-).

    Es gibt auch Hinweise darauf, dass die Schwerelosigkeit die Fortpflanzung auf mehr Arten beeinflusst , als man auf den ersten Blick vermuten würde.

    Andererseits hat sich gezeigt, dass ein Jahr im Weltraum nicht lebensbedrohlich oder schwächend ist. Wir können davon ausgehen, dass Menschen einige Jahre in der Schwerelosigkeit überleben können, wenn auch mit zunehmend komplexen Gesundheitsproblemen.

  2. Betrachtet man das andere Extrem, ist es auch sehr wahrscheinlich, dass 1g die Schwerkraft ist, in der unser Körper am besten funktioniert: Er ist speziell dafür ausgelegt. Gefäßlayout und -größe, Knocheneigenschaften, Gewebeeigenschaften, Herzparameter, Migration von löslichen Stoffen im Körper: Es ist alles so konzipiert, dass es gut funktioniert und in vielen Fällen genau 1 g ausnutzt, während es in einer Savanne herumläuft.

Diese Extreme überspannen den Erwartungsraum für die Auswirkungen der Marsgravitation, 38 % des wahrscheinlichen Ideals. Wir können davon ausgehen, dass die gesundheitlichen Auswirkungen der niedrigen Schwerkraft nicht linear skalieren, sodass das Leben unter 0,38 g nicht bedeutet, 62 % der Gesundheitsprobleme zu haben, die man unter 0 g haben würde; es ist wahrscheinlich viel weniger. Beträgt die Lebenserwartung in der Schwerelosigkeit bereits mehrere Jahre, wird sie bei 0,38 g noch wesentlich höher liegen, wenn auch wahrscheinlich mit sich langsam anhäufenden Gesundheitsproblemen. Die große Frage ist, ob man lange genug leben würde, um erfolgreich zu sein, insbesondere um sein Wissen zu reproduzieren und an die nächste Generation weiterzugeben, eine Frage, die nur experimentell beantwortet werden kann. Als wilde Vermutung würde ich sagen, dass die meisten Effekte, die in der Schwerelosigkeit beobachtet werden, bei 0,38 g bescheiden sein werden, mit einem zusätzlichen Trainingsprogramm.alle von ihnen - ausreichend gut.

Es ist nicht nur der Aufenthalt auf dem Mars, es ist auch der lange Flug zum Mars und später zurück zur Erde. Beide in der Schwerelosigkeit. Es wird keine Support-Crew auf dem Mars wie auf der Erde geben, wenn man von einem langen Aufenthalt auf der ISS zurückkehrt.
Hängt davon ab, wie fortschrittlich die Weltraumtaxis sind. Wenn Sie große Cycler hätten, hätten sie möglicherweise eine künstliche Ringgravitation. Aber ja, die Schiffe der ersten Generation, a la Musks Starship, werden mit ziemlicher Sicherheit 0 g sein.
Ich dachte, dass die meisten Gesundheitsprobleme von Scott Kelly auf eine erhöhte Strahlenbelastung im Weltraum zurückzuführen sind, nicht auf die fehlende Schwerkraft. Nicht, dass Schwerelosigkeit kein Problem wäre, aber es ist der kleinere der beiden Faktoren.
@DarrelHoffman Guter Punkt. Laut einem Artikel in der Natur ist es eine Mischung aus Effekten und einer Mischung aus Gründen . Chromosomenveränderungen und Flips können auf Strahlung zurückzuführen sein, andere Veränderungen scheinen stressbedingt zu sein. Die Schwerelosigkeit ist wahrscheinlich ein Stressfaktor.
Technisch gesehen wäre das "andere Extrem" ein Schwarzes Loch, aber das ist kein besonders nützliches Gedankenexperiment für die gestellte Frage ...
@TED ​​Stimmt. Es ist das Extrem des Parameterraums ;-).

Nun, Scott Kelly und Valery Polyakov überlebten mehr als ein Jahr (ununterbrochen) in der Mikrogravitation und gewöhnten sich wieder an 1 g auf der Erde. Auf dem Mars würde die Besatzung etwa ein Jahr verbringen und diesmal in der SchwerkraftObwohl die Schwerkraft viel geringer ist, wäre es besser, sich daran anzupassen und sich erneut an die Schwerkraft der Erde anzupassen als im Fall der Mikrogravitation. Man könnte argumentieren, dass der Raumflug zum und vom Mars in Mikrogravitation stattfindet, aber das von der NASA konzipierte Mars-Raumschiff, das Raumschiff Nautilus-X, soll eine rotierende künstliche Schwerkraft von bis zu 0,69 g erzeugen, sodass die Astronauten in einer noch höheren Schwerkraft als auf dem Mars wären . Es war schwer für Scott Kelly, aber er passte sich schließlich wieder an die Schwerkraft der Erdoberfläche an. Für Valery Polyakov (der Arzt oder so etwas war) war es nicht so schwer, weil er sich als Arzt sehr gut auf seinen Weltraumflug vorbereitet hatte und einem strengen Trainingsprogramm folgte. Obwohl er etwas länger im Raum war als Scott, hat er es irgendwie sehr gut geschafft.

Eine andere Frage ist, ob Marskolonisten oder ihre Kinder jemals zur Erde gehen können. Der Mars hat sicherlich eine ausreichend starke Schwerkraft, um kolonisierbar zu sein, aber die Erde hat mehr als das 2,6-fache der Oberflächengravitation des Mars, so dass es für Menschen vom Mars wirklich schwierig wäre, sich an 1 g anzupassen, wenn sie zur Erde gehen wollten. Ihre Knochen wären wahrscheinlich schwächer und könnten brechen, wenn sie zu lange 1 g ausgesetzt werden. Oder vielleicht würden sie überleben und sich anpassen. Wir wissen es einfach nicht und sollten vielleicht nicht versuchen, es herauszufinden. Es wäre nicht riskant, stattdessen in 1 g rotierenden Raumstationen zu leben.

der Nautilus-X kam nicht über den Vorschlag hinaus, das Design wurde 2011 komplett verworfen, die meisten Teile davon wurden nicht einmal auf der iss getestet.
@Topcode Die Pläne für das ISS-Testmodul wurden verworfen, aber das Mars-Raumschiff befindet sich noch im Konzept, es sei denn, die Informationen darüber sind veraltet.
@uset30007 auf Wikipedia heißt es im Stand von 2011, dass es den letzten Vorschlag nicht gemacht hat, sie verwenden ein anderes Raumschiff
@Topcode Und welcher? Das Orion MPCV schafft es nicht über den Mond oder doch? Vielleicht zu einem erdnahen Asteroiden. Zu Mars und Venus, während die NASA die SLS-Rakete verwenden wird, zielen sie auf andere Raumfahrzeuge als die Orion ab, wie zum Beispiel die Nautilus, nicht wahr?
Ah, aber Sie sehen, ich interessiere mich mehr für das Raumschiff SpaceX
@Topcode Ich auch, weil ihre Pläne realistischer und fortgeschrittener sind, würde ich sagen. Sie haben jedoch noch keine bemannte Mondlandefähre. Vielleicht verwenden sie eine bemannte Version von Blue Moon. Wenn sie es irgendwie im Orbit an ihrem Raumschiff befestigen können.
@uhoh Ich bezog mich nicht auf diese einzelne Mission, sondern auf Scotts einzigen Aufenthalt im Weltraum und der andere Kosmonaut, den ich meinte, war Valery Polyakov, Ihre Liste erinnerte mich daran.
@ user30007 sieht gut aus, danke!
@uhoh Ich muss DIR danken! (: