JÖVŐ
A Rovatból

Amikor a klímakatasztrófa visszafordíthatatlanná válik

A korallzátonyok pusztulása, a jégtakarók olvadása, az esőerdők elvesztése - íme a vészhelyzet kritikus pontjai.

Link másolása

Bár szinte nap mint nap jönnek a riasztó hírek a klímaváltozás már-már végzetes következményeiről, még mindig úgy tűnik, hogy az emberiség nagy része számára mindez csupán pusztába kiáltott szó. Hajlamosak vagyunk elfelejteni például azt is, amit már tavaly márciusban számos neves szakértő hangoztatott, hogy a koronavírus-pandémia is összefügg a természet pusztításával, és ez a világjárvány csak a kezdet lehet, ha nem térünk időben észhez.

2019-ben egy nemzetközi kutatócsoport a Nature-ben kongatta meg a vészharangot. „Planetáris vészhelyzetben vagyunk. Bolygónk stabilitása és tűrőképessége van veszélyben” – írták és felhívták a figyelmet arra, hogy a viszonylag kis mértékű globális hőmérséklet-emelkedésnek milyen mélyreható hatásai lehetnek: például gyakoribbak lesznek a hőhullámok, a partmenti áradások, felgyorsul a permafroszt-olvadás.

A Föld átlaghőmérséklete az ipari forradalom óta mintegy 1,2 C fokkal emelkedett, és ha továbbra is a jelenlegi ütemben árasztjuk el az atmoszférát üvegház-hatású gázokkal, akkor a felmelegedés 2,7-3,1 C fokos lesz az évszázad végére.

A tudósok beazonosították a a földi rendszer kockázati tényezőit, és megállapították azokat a kritikus pontokat a jég, a tenger és a szárazföld állapotában, amelyektől a folyamat már visszafordíthatatlanná válik.

A legnagyobb veszély a szerzők szerint az, hogy ezek a változások emberi mércével lassan történnek, de ha egy bizonyos küszöböt elérnek, onnan már nincs visszaút.

Will Stephen, az ausztrál nemzeti egyetem klimatológus professzora, a tanulmány társszerzője a Gristben arra is felhívta a figyelmet, hogy egyes elemek egyfajta dominó-hatást válthatnak ki, amely a Föld még gyorsabb felmelegedéséhez vezethet.

Jacquelyn Gill, a maine-i egyetem paleoökológusa szerint a Föld története bizonyítja, hogy bolygónk nem csupán lineáris válaszokat ad a klímaváltozásokra. Tehát nem csupán arról van szó, hogy a nagyobb CO2-mennyiség nagyobb felmelegedést okoz, hanem ennek egyéb visszacsatolásai is lesznek.

A klímaválságban a világtengerek, amelyek a Föld 70%-át borítják, egyszerre szövetségeink és áldozatok. Elnyelik a hőt, és a káros kibocsátásoknak legalább egynegyedét. Nélkülük már most lakhatatlan lenne a Föld az emberek számára. Ennek azonban ára van: a tengerek felmelegedésével olvad a jég, szén-dioxid ömlik a vízbe, amely ezáltal savasodik, tönkremennek az ökoszisztémák.

Ennek leglátványosabb jele a korallzátonyok pusztulása. Az Észak-Atlanti térségben és a trópusokon már vannak olyan régiók, amelyek eljutottak a kritikus pontig.

Az Atlanti-óceánon meghatározó a Golf-áramlat, amely a trópusok felől szállít meleg vizet északra, Grönlandtól a nyugat-európai partokig. Ha ennek működése összeomlik, az a hőmérséklet zuhanását eredményezné az északi féltekén, közel fél méterrel emelkedne a tenger szintje amerikai keleti parton, a jelenleginél sokkal durvább téli viharokat okozna Európa-szerte, és a csapadékmennyiség változásával számos ország mezőgazdaságát is veszélybe sodorná.

A kutatók szerint az áramlat megszűnése 3–5,5 C fokos felmelegedésnél következne be. Levke Caesar ír kutató szerint az Atlanti-óceán körforgása már a 20. század közepétől lassulni kezdett, és 15%-kal csökkent a vízhozama. Thomas Delworth, a princetoni egyetem geofizikusa szerint 2100-ra a Golf-áramlat akár 30-60%-kal is gyengülhet.

2016-ban következett be minden idők legnagyobb kiterjedésű és legpusztítóbb korall-kifehéredése. A Nagy Korallzátony északi, 650 km hosszú szakaszán a korallok több mint a fele elpusztult. Egy részük szinte azonnal „megfőtt” a felmelegedett vízben, másik részünk hónapokig haldoklott. E kifehéredés a világon mindenütt tapasztalható volt, és 2017-ben, majd 2020-ban megismétlődött.

A korall-kutatók szerint ezeknek a különleges élőlényeknek a helyzete már eljutott a kritikus ponthoz. David Kline, a panamai Smithsonian trópusi kutatóintézet munkatársa figyelmeztet: egy korallzátony élete azon múlik, hogy visszatérnek-e rá a korallokat tápláló növények. Ehhez azonban le kellene hűlnie a víz hőmérsékletének. Ellenkező esetben az algák „éhen halnak”.

Még egy egészséges korallzátonynak is 10-15 évre van szüksége, hogy visszatérjen a normális élete egy-egy súlyos hőhullám után, de napjainkban már hat évente lehet számítani tömeges kifehéredésre.

Az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (IPCC) szerint a korallzátonyok 70-90%-a akkor is eltűnhet, ha az átlag hőmérséklet-emelkedés 1,5 C fok alatt marad, 2 C foknál pedig hírmondójuk is alig marad. Ennek pedig beláthatatlan következményei lennének az emberiség számára is.

A korallstruktúrák, bár az óceántalapzatnak csak 2%-át borítják, a tengeri élőlények egynegyedének adnak otthont: élelmet, jövedelmet biztosítanak közel 500 millió embernek.

Még ijesztőbb perspektíva a Föld jégtakaróinak sorsa: a grönlandi, északi- és déli-sarkköri jégben van a világ édesvíz-készletének 99%-a. Ha ez a jégmennyiség megolvadna, az óceánok szintje több száz méterrel emelkedne és átrajzolná a szárazföldek partvidékeit.

Egyre több a bizonyíték a Föld geológiai múltjából, hogy e jégtakarók gyorsan megolvadhatnak, ha nagy hőmérséklet-változás következik be. Úgy tűnik, hogy állapotuk elérkezett a kritikus ponthoz, de a két pólus között óriási eltérések lehetnek az atmoszférától és az óceáni áramlatoktól függően. Grönland egyes részein, ahol a gleccserek az óceánba vezetnek, a víz már most elég meleg ahhoz, hogy felolvadjanak.

2019-ben Grönland rekordmennyiségű, 532 milliárd tonna jeget veszített a szokatlanul enyhe tavaszt, majd a júliusi hőhullámot követően. Ez másfél milliméterrel emelte a világtengerek szintjét.

A Grönlandi jég teljes megolvadása 7,5 méteres emelkedést okozna, és bár egyes tudósok szerint ez csak 1000 év múlva következne be, nemcsak a rekordév figyelmeztető, hanem az is, hogy 1992 és 2018 között Grönlandról 4 trillió tonna jég tűnt el, és ha a szén-dioxid kibocsátások emelkednek, néhány évtizeden belül elérkezhet a visszafordíthatatlan pontig. A jégréteg vékonyodásával pedig a levegő hőmérséklete tovább nő, ami még inkább gyorsítja az olvadást.

Egy közelmúltban készített modell, amely csak a felszíni olvadásra koncentrált, megállapította, hogy ha a globális felmelegedés eléri a 2,7 C fokot, akkor Grönlandon a megolvadt jég mennyisége meghaladja az évi hómennyiséget. Más modellek viszont, amelyek a felszíni olvadást és a parti gleccserek visszahúzódását is figyelembe veszik, a kritikus pontot már 1,6 C fokra teszik.

Egy tavaly decemberben publikált tanulmány viszont azzal bíztat, hogy ha nagyobb mennyiségben esik a hó Grönland megmaradt jegére, az némileg stabilizálhatja a jégtakarót.

Nem véletlenül emlegetik az Antarktisz nyugati felé lévő Thwaites gleccsert az „ítéletnap gleccserének”. A 2000-es évek óta 3 trillió tonna jege olvadt bele a tengerbe.

Ted Scampos, a coloradói egyetem glaciológusa úgy véli: ez a visszafordíthatatlan összeomlás kezdeti stádiuma lehet, amely magával sodorhatja a nyugat-antarktiszi jégtakaró egy jelentős részét, és ez legalább 60 cm-vel, de lehet, hogy akár 3 méterrel is növelné a világtengerek szintjét.

A kutatók most azt vizsgálják, hogy a Thwaites eljutott-e a kritikus pontig, és vannak-e az Antarktisz keleti felén is olyan nagyobb partmenti gleccserek, amelyeket hasonlóképpen fenyeget a klímaváltozás. Scambos szerint azonban ha elkerüljük a 2 C fok feletti felmelegedést, a folyamat lelassulhat. A keleti régió mélyebb gyökerű gleccserei egyelőre stabilabbnak tűnnek, de az óceán fokozatos melegedése, a meleg áramlatok behatolása a védő jégtalapzatok alá ezeket is megrendíthetik.

A szárazföldi ökoszisztémák, mindenekelőtt az északi sarkkörök közeli erdők és a trópusi esőerdők 2007 és 2017 között az ember okozta CO2-kibocsátások egyharmadát vonták ki az atmoszférából. De ha a felmelegedés eljut egy kritikus pontra ezekben a régiókban, ezek a természetes tárolók óriási karbonmennyiséget bocsáthatnak ki.

Ennek következményét tapasztalta 2019 nyarán Alaszkában Brendan Rogers ökológus, aki alatt szó szerint beszakadt a permafroszt. Ez az állandó jégtakaró, amely kétszer annyi karbont tárol, mint amennyi jelenleg a légkörben van, lassítja az elpusztult növények, állatok, mikrobák felbomlását. Így működött évezredek óta Alaszka, Szibéria, Kanada és Grönland sarkvidéki területein. A felmelegedéssel azonban ez a bomlási folyamat felgyorsul, szén-dioxid és metán szabadul fel, ez utóbbi pedig rövid távon 84-szer olyan erős üvegház hatású gáz, mint a CO2.

Tudományos becslések szerint 2003 és 2017 között ezek a permafroszt-régiók évente 1,7 milliárd tonna karbont bocsátottak ki, miközben nyaranta átlagosan 1 milliárd tonnát raktároztak el.

A legrosszabb forgatókönyv szerint a következő 300 évben a fokozatos permafroszt-olvadás 208 milliárd tonna karbonkibocsátással járhat, ez a jelenleg tároltnak mintegy 15%-a. Hirtelen jött olvadások ezt további 60-100 milliárd tonnával növelhetik, és ezek az adatok nem számolnak az egyre nagyobb erdőtüzekkel, amelyek elégetik a permafroszt talajában tárolt szenet.

Emlékezzünk például 2020 nyarára, amikor Szibériában 26,9 millió hektárnyi erdő vált a lángok martalékává. Mindez azért is aggasztó, mert a sarkvidéki tundrában eltemetett szén több ezer év alatt halmozódott fel és a kutatók attól tartanak, hogy a tüzek okozta kibocsátások miatt a régió elveszti azt a képességét, hogy több karbont tárol, mint amennyit kibocsát. Ennek egyik ellenszere lehet, hogy a leégett boreális erdők helyére nem a korábbi fenyőket, hanem ellenállóbb, lombhullató fákat ültetnek, amelyeknek a karbontárolása is nagyobb.

A klímaváltozásnak az amazonasi esőerdőkre gyakorolt hatását tapasztalta meg 2015 szeptemberében David Lapola brazil kutató. Az amazonasi medence közepén, ahol normál körülmények között éve 3 méter csapadék hull, olyan hőség és szárazság uralkodott, hogy a talaj felső fél métere csontkeménnyé vált, a levelek megbarnultak, a palánták elfonnyadtak. Így hatott a térségre a globális felmelegedéssel súlyosbított El Niño. A szárazságban elpusztult fák kiengedték a bennük tárolt karbont, míg növekedésben megállt többi növény kevesebbet tudott tárolni. Ezáltal az esőerdők karbontárolóból ideiglenesen karbonforrásokká váltak, 2,5 milliárd tonnát engedtek ki a légkörbe.

A „világ tüdejének” is nevezett amazóniai esőerdők a becslések szerint 150–200 milliárd tonna karbont tárolnak, ez a földi mennyiségnek kb. egynegyede. De Amazónia is egyre forróbb és szárazabb lesz. Az elmúlt évszázadban a régió átlaghőmérséklete 1-1,5 C fokkal nőtt, és egyes vidékeken a száraz évszak négy helyett öt hónapig tart.

Emiatt csökkent a fák, növények élettartama, és 2005-2015 között egyharmaddal csökkent széntárolásuk 1990-hez képest, egyötödik pedig immár karbonforrásnak tekinthető. Egyes modellek már azt vetítik előre, hogy Amazónia a CO2-kibocsátások állandó forrása lesz 2035-re.

De nemcsak a klímaváltozás miatt közeledik Amazónia a kritikus ponthoz, hanem a farmerek és a szarvasmarhatenyésztők általi folyamatos erdőirtás miatt is, hiszen az esőerdők nedvességének jelentős részét éppen maguk a fák adják. A talajból kiszívott nedvességet párologtatják ki leveleiken keresztül, amely hűti a levegőt és esőt idéz elő.

Ha az erdőt kivágják, a körülötte lévő terület kiszárad. Amerikai és brazil környezettudósok az esőerdők 20-25%-ának kiirtásában látják azt a pontot, amikor Amazónia szavannává válik. Az esőerdők 15-17%-a már megsemmisült, Jair Bolsonaro elnöksége alatt Brazília világelső lett a trópusi erdők pusztulásában.

Mi a teendő? Jacquelyn Gill szerint e kritikus pontok túlhangsúlyozása visszaüthet, mert a reménytelenség narratíváját táplálhatja.

„Nem tudjuk megjósolni, hogy mikor jutunk el ezekhez a pontokhoz, ellenben képesek vagyunk saját cselekedeteinket ellenőrizni, és uralni kibocsátásainkat”

– mondta Gill.

Egyes kutatók az ellenkező folyamatot kezdték tanulmányozni, amellyel vissza lehet állítani a bolygó egyensúlyát. A „közösségi kritikus pontok” keresése szintén abból indul ki, hogy először lassú változások jönnek, amelyek aztán egyszerre hatnak.

Ezek a változások lehetnek konkrétak, például az, hogy a megújuló energiák olcsóbbak lesznek, mint a fosszilis fűtőanyagok, de megmutatkozhatnak a közvéleményben is, ha eljutunk odáig, hogy fosszilis fűtőanyagok használatát elítélendőnek tekintjük. Nő azoknak a száma, akik a repülést például annak óriási szénlábnyoma miatt, egyenesen szégyennek tekintik. Még a nagy olaj- és gázcégek is kénytelenek megígérni, hogy 2050-re elérik a zéró kibocsátást.

Mindezek reményt adnak arra, hogy előbb elérjük ezeket a kritikus pontokat, mint azokat, amelyek katasztrófához vezetnek.

Link másolása
KÖVESS MINKET:

Címlapról ajánljuk


JÖVŐ
A Rovatból
New York a saját súlya miatt is süllyed, mert a rajta lévő felhőkarcolók annyira nehezek
Manhattan süllyed, körülötte a vízszint emelkedik, ez nem a legszerencsésebb kombináció. Mintha a jégkorszak következményei és a klímaváltozás nem volna elég baj.

Link másolása

A New York-i épületek súlya is hozzájárulhat a metropolisz süllyedéséhez, állítják kutatók. Ugyanakkor ennek más okai is lehetnek, például a bolygón végbemenő változások, és az utolsó, mintegy tízezer évvel ezelőtti jégkorszak következményei.

Ha sikerül megérteni, hogy a New Yorkhoz hasonló területek miért kerülnek egyre alacsonyabbra, az segíthet felbecsülni, hogy a jövőben mekkora ezeken az áradás kockázata a klímaváltozás miatt.

Az Atlanti-óceán észak-amerikai partvidékén a vízszint a globális átlagnál máris három-négyszer gyorsabban emelkedik.

„A tengerszint-emelkedés hamarosan áradási problémákat fog okozni New Yorkban és világszerte” – figyelmeztet a tanulmány vezető szerzője, Tom Parsons geofizikus.

A jégkorszak érdekes utóhatása

GPS-adatok szerint a város déli része, Lower Manhattan évente nagyjából 2,1 milliméterrel kerül lejjebb.

Ennek egyrészt természetes oka van. Az utolsó jégkorszak leghidegebb időszakában a bolygó nagy részét vastag jégtakaró fedte. A jégtáblák alatt lévő talaj süllyedni kezdett, ez azt jelentette, hogy a földtömegek szélei magasabbra kerültek. Miután a jég elolvadt, egy idő után ez utóbbi területek indultak süllyedésnek.

Egy korábbi kutatás szerint a keleti part mentén ez a jelenség 2100-ra akár 48-150 centiméteres süppedést is okozhat.

A süllyedésnek emellett a természetes oka mellett Parsons és csapata meg akarta vizsgálni a mesterséges okok, például az ember alkotta épületek lehetséges hatását is.

Parsonsnak akkor ugrott be az ötlet, amikor meglátogatta felesége családját Belgiumban 2019-ben.

„Az antwerpeni katedrális mellett volt a szállásunk, figyeltem az épület alapzatának hatalmas köveit, és azon töprengtem, hogy hogyan hozhatták ide ezeket nagy távolságokból, majd hogyan rakták őket össze, mint egy kis hegyet. Kíváncsi lettem arra, hogy ez milyen hatással lehet a kövek alatt húzódó talajra” – idézte fel az ötlet kipattanásának körülményeit.

A baj az, ha összeadódik

A megépítés után minden épület besüllyed egy kicsit a födbe, még azok is, amelyeket keményebb kövekre építenek. Azok, amelyeket puhább talajra emelnek, természetesen jobban.

A tudósok becslése szerint New York City öt kerületének több mint egymillió (pontosan 1.084.954) épülete összesen 762 milliárd kilogramm súlyú, és egy 778 négyzetkilométeres területen helyezkedik el.

Ezután számítógépes modellt fejlesztettek ki annak megállapítására, hogy ez a súly különféle talajviszonyok esetén miképpen süllyed.

Műholdfelvételekből az derült ki, hogy a város átlagosan évente 1-2 milliméterrel kerül lejjebb. Ez megegyezett azzal az adattal, amit a számítógépes modell jelzett a jégkorszak utáni természetes mozgás következményeként.

Bizonyos városrészek azonban az adatok szerint sokkal gyorsabban süppednek, mint mások. Ez feltehetően az épületek súlya miatt van, de nem zártak ki más lehetséges indokokat sem, amelyek egyelőre még ismeretlenek.

New York tehát átlagosan csupán egy picikét süllyed évente. Parsons ugyanakkor rámutatott, hogy eközben New York körül a tengerszint emelkedés évente 1-2 milliméteres, így aztán minden milliméternyi süppedés plusz egy évet jelent a tengerszintnél.

(Forrás: Live Science, Earth's Future)


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk
JÖVŐ
A Rovatból
A földi élethez nélkülözhetetlen nyolc határértékből hetet már átlépett az emberiség
Veszélyes zónában van a földi élet. Már csak a légszennyezettség esetében nem léptük át a kritikus értéket.

Link másolása

Nyolc olyan határértéket tartanak számon a tudósok, melyek nélkülözhetetlenek az élet fenntartásához, ám ezek közül már hét esetében az emberiség átlépte a határt, írja a Nature. A több mint 40 szakértőből álló Az Earth Commission nemzetközi tudóscsoport által megállapított értékek azt mutatják, mennyire biztonságosak és méltányosak a földi élet feltételei.

A határértékek az éghajlatot, a légszennyezést, a műtrágyák túlzott használata miatti eredő foszfor- és nitrogénszennyezést, a felszín alatti vízkészleteket, a felszíni édesvizeket, a beépítetlen természetet, illetve a természetes és az ember építette környezetet vizsgálja. Ezek közül egyedül a légszennyezettség az, ahol még nem léptük át az egész bolygót figyelembe véve a küszöbértéket. Egyes területeken azonban már a levegő minőségének megítélése is a káros tartományba esik.

A tanulmányban kitérnek arra, hogy amennyiben a Föld évente orvosi vizsgálaton venne részt, a doktor most azt mondaná, hogy a bolygó annyira beteg, ami már a földlakók életét is érinti.

A tudósok túlnyomó többsége egyetért abban, hogy az éghajlatváltozás az ember hibája, mely elsősorban a bolygó erőforrásainak hatalmas mértékű fogyasztása miatt következett be. Több mint 88 ezer klímaváltozásról szóló tanulmány vizsgálata során arra jutottak, hogy ezek 99,9 százaléka az emberiséget teszi felelősség a globális felmelegedés miatt.

A tudóscsoport szerint „ugrásszerű fejlődésre lenne szükség annak megértésében, hogy a jog, a gazdaság, a technológia és a globális együttműködés” hogyan tudna együttesen egy biztonságosabb és boldogabb jövőt eredményezni. Az Earth Commission tagjai szerint a helyzet megmentése érdekében létfontosságú lenne a globális hőmérséklet-emelkedés 1,5 Celsius-fokra való korlátozása és a világ ökoszisztémáinak védelme.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

JÖVŐ
A Rovatból
Megölte emberi kezelőjét a mesterséges intelligencia vezérelte drón egy szimulációs gyakorlatban
A drón feladata az volt, hogy semmisítse meg az ellenség légvédelmi rendszerét, és mindenkit támadjon meg, aki akadályozni próbálja a misszió végrehajtásában.

Link másolása

Az amerikai hadsereg egyik szimulációs gyakorlata során a légierő mesterséges intelligencia által vezérelt drónja meggyilkolta az irányítóját, mert csak ezzel tudta biztosítani a misszió végrehajtását.

Az erről szóló információt Tucker ‘Cinco’ Hamilton ezredes, az amerikai légierő AI-tesztelésért és bevetésért felelős vezetője osztotta még májusban egy londoni szakmai konferencián.

Hamilton elmondása szerint a drón feladata az volt, hogy semmisítse meg az ellenség légvédelmi rendszerét, és támadjon meg bárkit, aki ezt megpróbálná megakadályozni.

A rendszert eredetileg úgy alakították ki, hogy az emberi kezelőé volt a döntő szó, a megerősítéses tanulás során a mesterséges intelligencia a megerősítést jelentő pontokat az ellenséges célpontok megsemmisítéséért kapta, amit az emberi kezelő többször is megakadályozott.

A drón ennek megfelelően végül arra a következtetésre jutott, hogy a kommunikációs torony ellen kell fordulnia, ahonnan a kezelője kommunikált vele.

Hamilton az eset ismertetésével arra szerette volna felhívni a figyelmet, hogy nem szabad túlzottan az MI-re bízni a gépeket a légierőnél.

(via 444, Guardian)


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

JÖVŐ
Egy évig élnek egy iszapból nyomtatott 3D-s házban, hogy teszteljék, milyen lesz a Mars-expedíció
Gőzerővel folynak a holdutazáshoz és a Mars meghódításához szükséges NASA kísérletek, amelynek eredményei a Földön is hasznosak lehetnek.

Link másolása

A tervezett újabb holdutazások és a Mars felfedezése olyan területen is találkoznak, amelyre ma még kevesen gondolnak: az építkezés. Ha megvalósul az a ma még álomnak tűnő elképzelés, hogy településeket hozzunk létre bolygónkon kívül, akkor rendelkezni kell a helyszínen a szükséges anyagokkal. Nyilvánvalóan fel sem merül az a megoldás, hogy ezeket az anyagokat a Földről szállítsák a hozzánk univerzális méretekben „közeli”, de valójában mégis távoli bolygókra. Éppen ezért már megindult az utat lerövidítő, egyben költségkímélő módszerek tanulmányozása.

Az egyik lehetséges megoldásnak a 3D-s nyomtatású olvasztott regolit látszik – írja a WIRED.

A következő napokban egy négy fős csapat érkezik a NASA houstoni Johnson űrközpontjának hangárjába, ahol egy évet töltenek el egy 3D-s nyomtatású épületben. A Mars Dune Alpha nevet viselő, 157 m2 alapterületű épület iszapból készült, színe mint a Mars talaja, a lakóterén túl még orvosi szolgálat és konyhakert is van benne. A Big-Bjarke Ingels Group építette, a 3D-s nyomtatást pedig az Icon Technology végezte.

A benne folyó kísérletek középpontjában azok a fizikai és viselkedési-egészségügyi kihívások állnak, amelyekkel az embereknek szembe kell nézniük a hosszú távú űrtartózkodás során. Egyben ez az első olyan struktúra, amelyet a NASA Holdra és Marsra szánt autonóm építési technológia-projektjéhez (MMPACT) építettek.

Amikor az ember visszatér a Holdra az Artemis-program keretében, az űrhajósok kezdetben keringő űrállomásokon, holdkompokon, vagy pedig felfújható felszíni épületekben laknak. Az MMPACT csapata azonban hosszú távon fenntartható struktúrák építésére készül.

Hogy elkerüljék a Földről való anyagszállítást, amelyhez hatalmas rakéták és óriási mennyiségű üzemanyag kellene, a Holdon található regolitot előbb masszává alakítanák, amelyet 3D-vel vékony rétegeket vagy különböző alakzatokat nyomtatnának.

Az első ilyen Földön kívüli projektet 2027-re tervezik. A küldetés során egy markolóval felszerelt robotkart kapcsolnak majd egy holdkomp oldalára, ezzel az eszközzel bányásszák ki és halmozzák fel a regolitot. A későbbi missziók félautomata exkavátorokat és más gépeket használnak majd lakóházak, utak, üvegházak, erőművek és olyan robbanástól védő pajzsok építésére, amelyek körülveszik a rakétakilövőket.

A Holdon történő 3D-s nyomtatáshoz vezető első lépés lesz, hogy lézerekkel vagy mikrohullámokkal megolvasztják a regolitot – árulta el Jennifer Edmundson, az MMPACT-csapat vezetője. Aztán lehűtik, hogy a gázok elillanhassanak, különben az anyag tele lesz lyukakkal, mint a szivacs. Ezután már ki lehet nyomtatni a kívánt formákra. Azt még nem dolgozták ki, hogy miként lehet ezeket a darabokat összeállítani. Edmundson szerint a lehető legjobban automatizálni akarják az építkezést, de nem zárható ki az emberi beavatkozás a jövőben sem a karbantartásoknál és a javításoknál.

A csapat egyik nagy feladata, hogy miként változtassa a Hold regolitját olyan erős és tartós építőanyaggá, amely képes megvédeni az emberi életet. Gondot jelenthet például, hogy a regolit jeget tartalmaz, mivel az Artemis-missziók a Hold déli pólusának közelébe indulnak.

Ráadásul a NASA-nak nem állnak rendelkezésre nagy mennyiségben holdkőzetek, hogy kísérletezzenek velük, csupán az Apollo 16 által hozott mintákkal dolgozhatnak. Tehát az MMPACT-csapatnak saját szintetikus verzióikat kell elkészítenie.

Corky Clinton, a kutatás egyik irányítója felhívja a figyelmet arra, hogy nehéz építeni a regolit geokémiai tulajdonságaira és egyberakni az apró részeket, mert meteoritokkal és más égitestekkel való ütközésekből jöttek létre több mint 4 milliárd évvel ezelőtt.

Vannak más bizonytalansági tényezők is. A Holdon sokkal kisebb a gravitáció, akár 45 percig tartó holdrengések is elképzelhetők, a déli póluson napsütésben elérheti az 54 C fokot, éjszaka viszont lehet akár mínusz 240 C fok is.

A holdpor beivódhat a gépek illeszkedéseibe és leállíthatja a hardvereket. Az Apolló-missziók idején a regolit megrongálta az űrruhákat és a belélegzett portól az űrhajósoknál szénanátha-szerű tünetek jelentkeztek.

Ugyancsak kétségeket kelthet a Mars Dune Alpha esetében, hogy az ember még soha nem hozott Mars-talajmintát a Földre, így az Iconnak szimulálnia kellett ezt az anyagot, feltételezésekre hagyatkozva, például arra, hogy bazaltban gazdag.

A struktúra 3D-s nyomtatása egy hónapot vett igénybe. Ehhez egy óriási nyomtatókart használnak, amelyen egy fúvócső vonja ki egyenletesen a lávakrétát. A struktúra alaprajzának körvonalazásával kezdik, majd jönnek a rétegek és úgy építik felfelé, mint egy agyagedényt.

A Mars Dune Alpha az Icon által épített első olyan struktúra, amelyre 3D-s nyomtatott tetőt tettek. A tető oldalai úgy találkoznak az építmény tetején, mint két hullám az óceánban. A paneleket külön nyomtatták ki, majd hozzáadták a tetőszerkezethez.

Az Icon, amelynek 57,2 millió dolláros szerződése van a NASÁ-val a holdépítkezésekkel kapcsolatos kutatásokra és fejlesztésekre, olyan épületterveket rendelt, amelyek megvédhetnek egy négy fős csapatot a meteoritoktól, holdrengésektől, sugárzásoktól és a gyors hőmérséklet-változásoktól.

Közben vákuumkamrákban folynak a kísérletek a regolit megolvasztásával. Ezek a kamrák a Hold levegő nélküli körülményeit szimulálják, és egyben lehetőséget biztosítanak a kutatóknak, hogy teszteljék az extrém hőmérsékleteket. Ballard szerint láthatóan működnek a nagyobb mechanikai rendszerek és most megpróbálják egyensúlyba hozni az anyag erejét és merevségét.

Tesztelik az olvasztáshoz használt lézerek erejét, a hűtés időtartamát és a regolit geokémiai összetételét, amely változhat lelőhelyétől függően, mert a különböző alkotóelemeinek más és más az olvadási hőfoka. Jelenleg az MMPACT-csapat külön teszteli a lézeres és a mikrohullámos olvasztást, a tervek szerint idővel megkísérlik e két technológiát együtt alkalmazni.

A vákuumkamrában a 3D-s nyomtatással is kísérleteznek, először egy leszállópálya darabjaival. Ennél az infraktruktúránál fontos szempont, hogy az űrhajó által felkavart por ne tegyen kárt olyan fontos építményekben, mint a sugárzástól védő pajzsok, garázsok, utak, és hogy a porfelhő ne zavarja a leszállási körülményeket.

A Holdra és a Marsra szánt építkezési tervek hasznosak lehet a Földön is, például alternatívákat adhatnak a betonra, amelynek egyik alkotóeleme, a cement gyártása súlyosan környezetszennyező, a globális karbonlábnyom 8%-át jelenti.

Ugyanígy haszos lehet a földi építkezéseken az a tapasztalat, amit a 3D nyomtatások során megszereznek.

A kutatók olyan építőanyagon is dolgoznak, amelyben a holdbéli regolitot vegyítenék szarvasmarha-proteinnel, mert ennek súlya a beton tizede. Az anyagot tavaly nyáron a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén tesztelték először.

Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk