Sind diese Lebensräume fiktionalen Raum überhaupt möglich?

Die Zukunft der Menschheit im Weltraum ist sehr viel in der Planungsphase. Schweben wir unter den Sternen in verrückten Raumschiffe? Wir richten kleine Campingplätze, die Zersiedelung in Gemeinden, die in die Städte wachsen, oder ist ein orbital Mutterschiff mehr menschenfreundlich?

Während Wissenschaftler, Physiker und Experten Fragen sind diese Starbound wie wir im Weltraum überleben könnte, haben wir auch schon mehrere konkretisiert, Konzepte, mit freundlicher Genehmigung von einem in der Nähe von Jahrhundert der Science Fiction. Riesigen Weltraum-Stationen die Größe der Monde. Riesige ringförmige Lebensräume umkreisen andere Welten. Massive Städte in alien gastfreundlicher Atmosphäre schweben. Die Frage ist, könnte eines dieser wirklich möglich sein? Oder verdienen sie als Scifi-Fieber-Träume für immer verankert werden?

Ich kontaktierte Sydney, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand am MIT, die systematisch die zum Scheitern verurteilt (seien wir ehrlich) demontiert eine Mars Mission und hat einer Litanei von Forschung über geschrieben Raum wohnen, zu kommentieren, ob alle legendären Scifi-Beispiele für Raum Lebensräume tatsächlich in der Menschheit sein könnte für die Zukunft.

Es gibt drei Dinge, die Sie benötigen, im Auge zu behalten, wenn man jede Art von Lebensraum des Menschen im Raum, nach: Lage, Funktion und Größe. Diese drei Kriterien haben einen großen Einfluss was ist und was nicht möglich. Also ich gepeitscht, bis ein paar Szenarien aus Science Fiction, auf die Probe gestellt.

Stellt sich heraus, hat die Menschheit einiges zu tun.

Eine mobile Raumstation... wie den Todesstern

Jeder und ihre Scifi-liebevolle Großmutter weiß, was den Todesstern – dieser großen grauen Ball der Zerstörung von Star Wars , die manchmal ein Mond und keine Raumstation Mondlicht. Es ist eine Galaxie Roaming-Planeten-Zerstörer, der sich ein Planet voller Stahl und Sturmtruppen.

So... wir grundsätzlich einen künstlichen Planeten aufbauen konnte und nur Kreuzfahrt die Galaxie? Ich hoffe, du hast etwas Geld auf der hand.

"Etwas würde die Größe des Todessterns erfordern eine erhebliche Menge an Material zu bauen," sagt. Ja, kein Scherz. Weiße Haus Schätzungen bei Aufforderung durch eine Petition an den Todesstern (ich liebe das Internet manchmal), bauen Kontrollzahlen kam in etwa $852,000,000,000,000,000 für nur den Stahl.

Aber sagen wir mal für Funsies, dass Geld kein Objekt war und wir einen Todesstern sowieso machten. Was ist dann? Dann wäre schlicht alte Physik ein Problem.

"Die Voraussetzung für den Todesstern zu bewegen durch den Raum erfordert noch nie da gewesenen Antrieb," sagt. "Die Masse des Todessterns ist vergleichbar mit der Masse von Deimos, einer der Monde des Mars – wir haben eindeutig nicht die treibenden Fähigkeiten jetzt etwas zu dieser Größenordnung bewegen."

Alles in Ordnung dann Zeit, um den Mars Booster viel, viel größer zu machen.

Eine orbitale Raumstation... wie Deep Space 9

OK, also vielleicht den Todesstern ist ein wenig zu groß (zumindest vorerst). Vielleicht wäre etwas ein wenig handlicher ein orbital Lebensraum im Raum, ähnlich wie die Raumstation Deep Space 9 in Star Trek. In dieser Serie (persönlich einer meiner Favoriten), DS9 umkreist den freundlichen Planeten Bajor – es gibt auch ein Riesen Wurmloch aber vergessen, dass wir für einen Moment – und ist ein Setup, das ist eigentlich ziemlich auf Kohlenstoff basierende Lebensform freundlich. Obwohl Geld noch unerschwinglich Hindernis sein könnte.

"Man würde immer noch eine große Menge an Material, braucht", sagt. "Die Frage wäre, also bringen Sie dieses Material von den Planeten, die sie umkreisen, ist? Oder bekommt man dieses Material von irgendeiner Art von weltraumgestützten Ressource (wie Asteroiden oder Monde, zum Beispiel)? "

Nach tun kostet ca. $10.000, jedes Pfund der Masse von der Oberfläche der Erde zu erdnahen Orbit zu liefern. Aus diesem Grund könnte es mehr sinnvoll, Unbemannte Raumfahrzeuge zu Asteroiden für Material, anstatt sie von einem Planeten Überführung zu mir senden.

Eine andere Sache zu prüfen wäre natürlich das Lebenserhaltungssystem. In Star TrekDS9 war keine völlig autonome Gemeinschaft mit vielen Händlern und Versorgung Missionen von Bajor halten das Bahnhof ticken. Sagt, das wäre absolut notwendig, in dieser Art von Lebensraum.

"Etwas von dieser Größe wird wahrscheinlich eine Kombination von biologischen, Anlagen und Algen-basierte Lebenserhaltungssystemen und ISS-Stil Life Supportsystem basierend auf Chemical Engineering Prozesse, betreiben", sagt. "Dies nicht komplett selbst tragen, und erfordert regelmäßige Nachschub von Gase, Wasser und Ersatzteile."

Also vielleicht gibt Star Trek einen realistischeren Plan gehen, wo niemand anders vor als andere Designs aus einer Galaxie hat weit, weit weg.

Eine traditionelle Mars Basislager... wie in Mission zum Mars

Okay. Es gibt eine Menge Sachen in Mission zum Mars , die ein Buncha Schwachsinn ist. Tornados auf dem Mars? Verrückte Aliengesicht Skulpturen? MMMMKAY. Aber was immer mich am meisten über Mission zum Mars ist wie einfache, natürliche und nicht beschissen ihr Mars Lebensraum ist. Wie Don Cheadle nonchalant über seine pflanzlichen Lebensraum erwähnt: "es funktioniert. "Ich gebe ihnen CO2 und Licht und sie geben mir Sauerstoff und Nahrung."

Natürlich! So einfach! Ja, nicht ganz, sagt.

"Im Prinzip ist ein Martian Gewächshaus möglich. Anbau, führt jedoch die Komplexität, die verwaltet werden müssen, und wenn man vergleicht die Kosten und Vorteile des Anbaus von Pflanzen im Vergleich mit Nahrungsmitteln für eine Mars-Mission, es macht mehr Sinn, meist vorgefertigte Nahrung von der Erde zu tragen und diese Nahrungsergänzungsmittel mit einem kleineren Anteil von lokal angebauten Nutzpflanzen, die eine hohe Ernte Index (Teil der essbare Masse der gesamten Biomasse) und eine relativ schnelle Zeit zur Reife gelangen (Salat Ernten sind ein gutes Beispiel). "

Obwohl Cheadle ziemlich scheint überzeugt, Pflanzen und Menschen bilden eine symbiotische Beziehung (was auf der Erde wahr sein könnte), in der rauen Martian Klimas, Pflanze und menschlichen Anforderungen unterscheiden sich wild.

Hinzu kommt, die Tatsache, die die Rate der Fotosynthese der Pflanzen unterschiedlich aus, da sie ausgewachsen bedeutet, dass Sie komplexere Systeme, die Zusammensetzung der Atmosphäre aktiv zu managen. Dies ist besonders schwierig, wenn die Besatzung und die Kulturen die gleiche Umgebung seit in vielerlei Hinsicht teilen, sie haben widersprüchliche atmosphärische Anforderungen. In der Praxis Sie würde wachsen Pflanzen in ihre eigenen dedizierten Pflanze Wachstum Kammer reduzieren diese zusätzliche Komplexität, aber dies dann erhöht Ihre Anforderung für Ausrüstung.

Anbau von Pflanzen ist eine großartige Idee... aber Sie besser einige Astronautennahrung für zusätzliche Nahrung.

Eine Raumstation der Hochatmosphäre... wie Cloud City

Ist die Lando Calrissian berühmten "Stadt in den Wolken" romantisch und etwas ziemlich cool von Science Fiction, aber konnte Planeten mit dichten Atmosphären aber feindlichen Flächen bieten eine Goldilocks Zone für den Menschen tatsächlich überleben und gedeihen? NASA scheint, so zu denken, und diesen Planeten Name ist Venus.

Langley Research Center hat diese Idee erforscht und arbeitet immer noch an Konzeptfahrzeuge, die Menschen an Venus Hochatmosphäre senden könnte. Wir haben bereits erwähnt wie riesige Stadt mittlere Bahnhöfe schwer wäre – wenn nicht gar unmöglich – Fonds, aber die schwierigste Teil kann immer ein Raumschiff in der oberen Atmosphäre des Planeten in erster Linie Ruhe.

"Atmosphärische Eintrag gehört zu den schwierigsten Herausforderungen in Raumfahrt," sagt. "Sie erinnern sich vielleicht die"7 Minuten des Schreckens"von der Neugier Rover Landung. Dies wäre viel schwieriger für einen schwimmenden Lebensraum, wo Sie die Atmosphäre bei Tausenden von Meilen pro Sekunde eingeben und eine Inflation/Floating-System bereitstellen und verlangsamen, um eine Null Geschwindigkeit in den wenigen Minuten, die Sie haben, bevor Sie den Boden berührt."

Auch, wo Calrissians schwimmende Festung hatte den Vorteil der deutlich Atemluft, am ehesten finden Sie keine ähnliche Situation in den Weltraum (und vor allem nicht Venus). Das heißt verschiedene Raumanzüge müssten entwickelt werden, und man bräuchte noch etwas, um Sie Lieferungen von höllische Venusoberfläche. Hat ein paar Ideen:

Für einen stimmungsvollen Lebensraum, je nach Standort, können Sie die Atmosphäre rund um den Lebensraum verarbeiten (auf der Venus konnte Sie das CO2 zum Abrufen von O2 zum Beispiel verarbeitet), oder Sie möglicherweise senden Roboter Bergleute an die Oberfläche, möglicherweise über Leine, um Ressourcen zu extrahieren und diese wieder an den Lebensraum (auf der Venus, die extreme Oberfläche, die Bedingungen dieser sehr schwer machen würde) zu liefern. Andernfalls müssten Sie diese Ressourcen den Lebensraum in gewissem Sinne ähnlich wie bei der ursprünglichen Bereitstellung der Lebensräume – mit einer Art von ein-und Inflation zu senden.

Cloud City scheint also ein klares Nein. Aber Cloud Outpost? Nun, jetzt reden wir.

Riesigen Raumschiff Lebensräume... wie in Wall-E

Wall-E, wobei die meisten hinreißend süßen Stück Science Fiction auf dieser Liste, malt ein relativ realistisches Bild der Menschheit, die Erde auf riesigen Raumschiffen Notwasserung, bis Roboter unsere schmutzigen Höhle eines Planeten für uns aufräumen können. Das ist machbar, nicht wahr? Ich meine, wir haben bereits Raumschiffe für Menschen konzipiert. Lassen Sie uns nur machen es größer!

Tatsächlich, möglicherweise die herbeigezogene Idee, jedem Science-Fiction-Film. Erklärt, warum:

Im Falle der Wall-E Raumschiff, der Lebensraum ist im Deep Space, also der Zugriff auf eine Ressource außerhalb der Lebensraum im Wesentlichen gleich Null ist (z. B. der Lebensraum müsste nuklearen angetrieben, da wäre es zu weit von unserer Sonne oder andere Lichtquellen für Solarstrom, effektiv zu arbeiten); und es hat eine Bevölkerung von mehreren tausend Menschen, von die alle verbrauchen Nahrung, Wasser und Luft, die von irgendwoher geliefert werden muss, und produzieren Abfall, die verwaltet werden muss.

Selbst wenn irgendeine Form von biologischen Support-System durchgeführt wurden, würde die Energie-armen Umwelt des Weltraums, die das Raumschiff in bedeuten, dass gäbe es nicht genügend Energie, diese biologischen Prozesse zu unterstützen. Kurz gesagt – ist dies eines der Szenarien, mehr an den Haaren herbeigezogen.

Sorry, Fett Wall-E Menschen. Die Wissenschaft sagt, dass du tot sein sollte. Aber hey, toller Film obwohl.

Ein Halo Welt... wie in Elysium

Ring-Welten – wie im Elysium oder den beliebten Halo-Videospiel-Reihe – sind mit Abstand die coolste Raum Lebensräume jemals vorgestellt. Im Elysium Beispiel macht seiner Nähe zur Erde es einen relativ guten Kandidat auf Plausibilität, wenn Sie seiner gigantische Größe ignorieren. Aber das größte Problem ist die Open-Air-Design – das macht nicht nur viel Sinn machen.

"Wahrscheinlich die größte Aufsicht mit dem Elysium-Konzept ist, dass der Lebensraum für die Raum-Umwelt offen ist", erklärt. "Ein Raumschiff landet einfach auf einer Wiese nach der Eingabe von Freiflächen. Dieser Lebensraum müssten auf jeden Fall völlig eingeschlossen werden, um die Atmosphäre zu enthalten. Die Haut könnte eine flexible transparente Membran ermöglichen natürliches Sonnenlicht zu betreten, um jede Pflanze-Leben zu erhalten, die im Inneren der Lebensraum angebaut wird."

Cool Lebensraum, aber wenn Sie atmen, wie es wäre irgendwie schade.

Eine unterirdische Basis... wie im Film Matrix

Okay. Ich weiß, ich weiß, ich weiß, ich weiß, dass Die Matrix auf der Erde stattfindet. Aber die Oberfläche ist so beschissen durch die antagonistische Robits, dass die Erde auch irgendeine Art von feindseligen außerirdischen Welt sein könnte. So... Leben im Untergrund, in der Nähe von Kern des Planeten für Wärme ist sinnvoll, aber die größte Herausforderung – abgesehen von den Transport der Ausrüstung benötigt, um tatsächlich eine unterirdischen Kolonie Graben – würde in Kontakt mit dem Rest der Menschheit zu halten. Mars als Beispiel verwendet:

Unterirdischen Lebensräumen haben von Natur aus Herausforderungen im Zusammenhang mit Kommunikation außerhalb der Lebensraum. Kommunikation aus einem unterirdischen Lebensraum Mars zur Erde erfordert Kommunikationsleitungen, die bis zum Eingang der geologische Besonderheit und Satelliten im Orbit über dem Mars Relais Signale zur Erde laufen. Wenn eine konstante Linie der Kommunikation erforderlich ist, muss mindestens ein anderer Satellit befindet sich in einer Umlaufbahn um die Sonne Kommunikation zu ermöglichen, wenn die Erde auf der gegenüberliegenden Seite der Sonne zum Mars. In diesem Fall leitet diesen sekundären Satelliten Kommunikationssignale um die Sonne und zur Erde.

Also vielleicht? Wenn Sie bereit sind, jeden Kontakt mit der menschlichen Rasse einzustellen, um ehrlich zu sein, ist der Anfang von vielen, vielen Science-Fiction-Horror-Filmen.

Eine geschnitzte-Out Asteroiden... wie in 2312

Ja, dies ist ein Buch, aber es ist ein tolles Buch, so dass ich es auch bin. In diesem Roman von Kim Stanley Robinson Menschen carve out ein Asteroid und bauen eine Art von Terrarium, die zentripetale Kraft verwendet, um künstliche Schwerkraft zu erzeugen.

NASA Experten Al Globus sagt, dass eine große Herausforderung dafür wäre, dass ein Asteroid ist luftdicht, wenn man bedenkt, dass die meisten Asteroiden sind nur riesige Haufen von Schutt und Asche. Asteroiden sind auch sehr schwer zum Hochdrehen und Veränderungen im Zentrum der Schwerkraft würde erfordern ständige Kurskorrektur, sagt er.

Aber alle Raum Lebensräume dieser eigentlich möglich wäre. Du musst nur diese spezielle fliegenden Stück des Felsens zu Hause, finden, sagt.

NASA versucht, etwas sehr im Zusammenhang mit diesem Konzept mit seiner Asteroid umleiten Mission zu tun.

Die Herausforderung dabei ist die richtige Asteroiden – mit der richtigen Struktur und Umlaufbahn für sie wertvoll sein auswählen. Es wurden Konzepte wo Asteroiden sind in periodischen Orbits zwischen Erde und Mars und geändert, um als Besatzung Transporte zwischen den zwei Planeten handeln. Die zusätzliche Masse um den Asteroiden bietet Abschirmung gegen die rauen Raum Strahlung Umwelt.

Die wichtigsten Herausforderungen im Zusammenhang mit diesem Konzept wäre bewegt einen Lebensraum großen Asteroiden in die gewünschte Umlaufbahn (dazu müssten treibende Fähigkeiten, die über was wir derzeit haben), und Bergbau und Verarbeitung der Materialien auf dem Asteroiden, da wir keine Erfahrung damit haben.

Die Abhängigkeiten von einem dichten Objekt verschieben würde bedeuten, dass dieser Lebensraum gegenüber einer kleineren Besatzung von ca. 4-6 Personen, anstatt etwas an der Kolonie-Skala besser geeignet wäre.

Asteroiden, Mann. Wer hätte gedacht.

Zusätzliche Berichterstattung durch Abhimanyu Das. Asteroiden Lebensraum Bild von spacehabs.com.