What Happens When a Meteorite Strikes Earth? -- Extreme Science #1
Indholdsfortegnelse:
Hvis du blev transporteret til månen lige så hurtigt, ville du helt sikkert og hurtigt dø. Det skyldes, at der ikke er nogen atmosfære, overfladetemperaturen varierer fra en rostning på 130 grader Celsius til en bone-chilling minus 170 grader C (minus 274 grader F). Hvis manglen på luft eller forfærdelig varme eller kulde ikke dræber dig, så vil mikrometeorit bombardement eller solstråling. Månen er for alle regninger ikke et gæstfri sted at være.
Men hvis mennesker skal udforske månen og potentielt bo der en dag, skal vi lære at håndtere disse udfordrende miljøforhold. Vi har brug for levesteder, luft, mad og energi, samt brændsel til magtraketter tilbage til Jorden og muligvis andre destinationer. Det betyder, at vi skal bruge ressourcer til at opfylde disse krav. Vi kan enten bringe dem med os fra Jorden - et dyrt forslag - eller vi skal udnytte ressourcerne på månen selv. Og det er her ideen om "in-situ ressourceudnyttelse" eller ISRU kommer ind.
Se også: Internettet er forelsket i NASAs nye video
Understøttelse af indsatsen for at anvende maanmaterialer er ønsket om at etablere enten midlertidige eller endda permanente menneskelige bosættelser på månen - og der er mange fordele ved at gøre det. Månedbaser eller -kolonier kan for eksempel give uvurderlig træning og forberedelse til missioner til længerevarende destinationer, herunder Mars. Udvikling og udnyttelse af månens ressourcer vil sandsynligvis føre til et stort antal innovative og eksotiske teknologier, som kunne være nyttige på Jorden, som det har været tilfældet med den internationale rumstation.
Som planetarolog er jeg fascineret af hvordan andre verdener kom til at være, og hvilke lektioner vi kan lære om dannelsen og udviklingen af vores egen planet. Og fordi jeg en dag håber på faktisk at besøge månen personligt, er jeg især interesseret i, hvordan vi kan bruge ressourcerne der for at gøre menneskets efterforskning af solsystemet så økonomisk som muligt.
In-situ ressourceudnyttelse
ISRU lyder som science fiction, og i øjeblikket er det stort set. Dette koncept indebærer at identificere, udvinde og behandle materiale fra månens overflade og indre og omdanne det til noget nyttigt: ilt til vejrtrækning, elektricitet, byggematerialer og endda raketbrændstof.
Mange lande har udtrykt et fornyet ønske om at gå tilbage til månen. NASA har en lang række planer om at gøre det, Kina landede en rover på månens langt side i januar og har en aktiv rover der lige nu, og mange andre lande har deres seværdigheder sat på måneopgaver. Nødvendigheden af at bruge materialer, der allerede er til stede på månen, bliver mere presserende.
Forudsætningen om månens levetid er kørselsteknisk og eksperimentelt arbejde for at bestemme, hvordan man effektivt kan anvende maanmaterialer til at understøtte menneskelig udforskning. F.eks. Planlægger Den Europæiske Rumorganisation at lande et rumfartøj på Månens Sydpol i 2022 for at bore under overfladen på jagt efter vandis og andre kemikalier. Dette håndværk vil have et forskningsinstrument designet til at opnå vand fra månens jord eller regolith.
Der har endda været diskussioner om endelig minedrift og forsendelse tilbage til jorden, helium-3 låst i månens regolith. Helium-3 (en ikke-radioaktiv isotop af helium) kunne bruges som brændstof til fusionsreaktorer til at producere enorme mængder energi til meget lave miljøomkostninger - selv om fusion som strømkilde endnu ikke er påvist, og mængden af ekstraherbar helium-3 er ukendt. Ikke desto mindre, selv om de sande omkostninger og fordele ved månens ISRU fortsat er set, er der ikke grund til at tro, at den betydelige nuværende interesse for minedrift af månen ikke vil fortsætte.
Det er værd at bemærke, at månen måske ikke er en særlig egnet destination til minedrift af andre værdifulde metaller som guld-, platin- eller sjældne jordarters elementer. Dette skyldes differentieringsprocessen, hvor relativt tungt materiale synker og lettere materialer stiger, når en planetkrop er delvist eller næsten fuldstændigt smeltet.
Dette er dybest set, hvad der foregår, hvis du ryster et reagensglas fyldt med sand og vand. I begyndelsen adskilles alt sammen, men sandet adskiller sig til sidst fra væsken og synker til bunden af røret. Og ligesom for Jorden er det meste af månens opgørelse af tunge og værdifulde metaller sandsynligvis dybt i kappen eller endda kernen, hvor de i det væsentlige er umulige at få adgang til. Faktisk er det fordi mindre organer som asteroider generelt ikke undergår differentiering, at de er så lovende mål for mineraludforskning og udvinding.
Månedannelse
Faktisk har månen et specielt sted i planetarisk videnskab, fordi det er den eneste anden krop i solsystemet, hvor mennesker har sat fod. NASA Apollo-programmet i 1960'erne og 70'erne oplevede i alt 12 astronauter at gå, hoppe og rove på overfladen. De stenprøver, de tog tilbage, og de eksperimenter, de forlod der, har muliggjort en større forståelse af ikke kun vores måne, men om hvordan planeter danner generelt, end det nogensinde kunne have været muligt ellers.
Fra disse missioner og andre i de følgende årtier har forskere lært meget om månen. I stedet for at vokse fra en sky af støv og is som planeterne i solsystemet, har vi opdaget, at vores nærmeste nabo sandsynligvis er resultatet af en kæmpe virkning mellem proto-jorden og en Mars-størrelse objekt. Denne kollision udstødte et stort volumen af affald, hvoraf nogle senere blev sammenblandet i månen. Fra analyser af måneprøver, avanceret computermodellering og sammenligninger med andre planeter i solsystemet har vi lært blandt mange andre ting, at kolossale virkninger kunne være reglen, ikke undtagelsen i de tidlige dage af denne og andre planetære systemer.
At udføre videnskabelig forskning på månen ville give dramatiske stigninger i vores forståelse for, hvordan vores naturlige satellit kom til at være, og hvilke processer opererer på og inden for overfladen for at få det til at se ud som det gør.
De kommende årtier holder løftet om en ny æra af månens efterforskning, hvor mennesker lever der i længere tid, der er aktiveret ved udvinding og brug af månens naturressourcer. Med en stabil, målrettet indsats må månen derfor ikke kun blive et hjem for fremtidige opdagelsesrejsende, men den perfekte steppingstone, hvorfra vi kan tage vores næste store spring.
Denne artikel blev oprindeligt udgivet på The Conversation af Paul K. Byrne. Læs den oprindelige artikel her.
Under havet: Hvorfor Seagrass Meadows kan være nøglen til bekæmpelse af klimaændringer
Ifølge FN's Mellemstatslige Panel om Klimaændringer er det afgørende, at vi finder måder at reducere mængden af forurenende stoffer i atmosfæren, før katastrofe rammer klimaforandringer. Forskere søger efter svar i undersøiske seagrass enger.
Hvorfor marihuana kan være nøglen til at bekæmpe opioidkrisen
Cannabis potentiale til at modulere de vanedannende virkninger af stoffer som heroin er lige begyndt at blive udforsket. Nylige undersøgelser tyder på, at THC og CBD i cannabis kan tjene som en behandling for at vende den ondskabscyklus med opioidafhængighed, afhængighed, tilbagetrækning og tilbagefald.
Nødder kunne være nøglen til sædcrisis, foreslår International Nut Council Study
Forskere, der finansieres af International Nut and Dried Food Council, viser i en ny undersøgelse, at spisernødder øger sædets sundhed. Undersøgelsen var forankret i nogle tegn på, at spise nødder kunne bidrage til sædkvaliteten fordi de er fulde af omega-3, antioxidanter, carnitiner og folat.